王鳳娟

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州 450053）

礦山開采有很多種占地類型，礦山建筑、開采廢棄物等會占據(jù)大量的礦山土地，一些礦山廢棄物還會污染土地，破壞礦山的地質(zhì)環(huán)境。并且隨著經(jīng)年累月的資源開采，礦山的地質(zhì)環(huán)境也變得極其脆弱，具體表現(xiàn)為礦山附近的地表塌陷，礦渣、廢棄礦物會造成生態(tài)的污染。保護礦山的地質(zhì)生態(tài)已成為了社會發(fā)展的共識，礦山環(huán)境的監(jiān)測和治理方案就成為了保護礦山生態(tài)環(huán)境的重中之重。遙感技術(shù)的發(fā)展為合理利用與規(guī)劃資源環(huán)境、研究地球生態(tài)環(huán)境演化等諸多領(lǐng)域提供了強有力的科學(xué)技術(shù)手段，遙感能夠全面、準確、快速地獲取地球表面的實時信息，這是傳統(tǒng)監(jiān)測方法無法實現(xiàn)的，也為礦山環(huán)境監(jiān)測提供了新的思路?，F(xiàn)在遙感技術(shù)已經(jīng)成為礦山環(huán)境監(jiān)測研究中數(shù)據(jù)獲取重要手段，大大提高了礦山環(huán)境監(jiān)測的效率和精度。

此外，遙感技術(shù)還有受人為因素影響較小、降低調(diào)查與監(jiān)測費用等優(yōu)勢。遙感影像能夠?qū)⒌V山內(nèi)部的環(huán)境轉(zhuǎn)化成具體的影像為保護人員進行日常的監(jiān)測和治理工作提供資料，是十分受歡迎的一種保護技術(shù)，給礦山地質(zhì)環(huán)境的保護工帶來了極大地方便。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境問題與遙感影像的聯(lián)系

礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要來源于礦物的過度開采而造成地質(zhì)組成成分的破壞，地質(zhì)環(huán)境破又可以細分為地貌景觀的破壞、地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)資源的破壞。其中以地質(zhì)資源的破壞最為嚴重，保護和監(jiān)測也最為棘手。

（1）地貌景觀的破壞，顧名思義就是指礦山過度開采而導(dǎo)致周邊地貌與未開采前發(fā)生了明顯的變化，并且這種變化趨勢是不好的，常見的地貌景觀破壞有以下幾種情況：首先是土地的占用，開采礦山往往需要礦山建筑，比如開采場地的建設(shè)、礦產(chǎn)廢棄物的堆放建筑。其次是山體的破損，長期開采的礦山會出現(xiàn)明顯的缺損現(xiàn)象，更嚴重時會造成地質(zhì)災(zāi)害。最后就是礦山植被以及巖石的破壞。開采的礦石和廢棄物會不斷的堆積在礦山的對方建筑里，礦渣會當?shù)氐闹参镌斐闪藝乐氐纳鎵毫ΓL期開采的礦山，其周圍是很難保持植物生長的。遙感影像可以將通過衛(wèi)星遙感建立高分辨率的遙感影像，通過航拍和衛(wèi)星監(jiān)測來收集礦山地貌的影像資料，并通過和以往資料的對比，分析礦山環(huán)境破壞的嚴重程度，再對礦山開采進行一定的約束。

（2）地質(zhì)災(zāi)害，我們可以廣義的理解為礦山開采所造成的一系列自然災(zāi)害的頻發(fā)。礦山不合理開采引起的滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及由于降雨引起的二次災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害均屬于突發(fā)性災(zāi)害，會伴隨著當?shù)丨h(huán)境以及礦山的開采程度頻繁發(fā)生，對礦山附近的居民以及工作人員造成了嚴重的生命威脅。由于礦山開發(fā)活動引起的水體污染和粉塵污染，對植被生長及居民的生活造成了很大影響；廢石堆的不合理堆放及部分尾礦壩存在一定的安全隱患等。相關(guān)部門對礦山環(huán)境問題也非常重視，在礦山環(huán)境破壞嚴重區(qū)域?qū)嵤┑V山環(huán)境治理工程。遙感影像預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的作用還是很大的，遙感技術(shù)能夠分析地質(zhì)層的地質(zhì)變化，并將地質(zhì)變化走向的影像傳送給工作人員，可以起到及時的預(yù)防作用。

（3）地質(zhì)資源的破壞包含兩個方面，第一是土地資源的破壞。土壤資源的破壞是礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測和治理的主要問題。因為土壤資源是很難修復(fù)的，即使通過一些現(xiàn)代手段對礦山土壤資源進行強行修復(fù)也很難在恢復(fù)到原狀，并且還會耗損大量的金錢和精力。土壤資源的破壞主要包括土壤功能性喪失、土壤肥力下降，地貌景觀的改變和地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)也會給土壤資源帶來巨大的變化，當然這個變化也是不好的。遙感影像在土地資源方面的監(jiān)測主要表現(xiàn)在對土壤結(jié)構(gòu)進行遙感影像的監(jiān)測和分析，可以發(fā)現(xiàn)一些變化不明顯但是影響嚴重的土壤資源破壞，譬如土壤污染。第二是含水層的破壞。礦山含水層的主要破壞因素來源于地下開采，地下開采對土壤結(jié)構(gòu)的破壞是致命的也是不可避免的，地下開采工作會導(dǎo)致礦山周圍的地下水崩壞，影響到周圍居民的正常生活。同時地下開采也更容易造成地下水體的污染，尤其是在重金屬的開采礦區(qū)，一旦出現(xiàn)水體污染就會造成區(qū)域性的重金屬中毒事件，影響極其惡劣。針對地下含水層系統(tǒng)的問題，遙感影像目前還沒有特別好的應(yīng)用，僅僅處在分析階段，能夠分析出當時地下水水位以及含水層結(jié)構(gòu)的變化，具體的污染情況需要工作人員進行實地考察得知。其實在整個礦區(qū)的開采過程中，遙感影像技術(shù)的主要應(yīng)用就是幫助工作人員進行礦山信息變化的收集和分析，讓地質(zhì)環(huán)境保護做到心中有數(shù)。

2 遙感監(jiān)測的具體應(yīng)用分析

遙感影像給礦山地質(zhì)環(huán)境保護的監(jiān)測和治理帶來極大地方便，也確保了礦山地質(zhì)信息變化數(shù)據(jù)的及時更新，對于環(huán)境保護工作來說十分重要。遙感影像的精度需要達到地質(zhì)解譯的程度，所以在進行礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測過程中，需要建立完整的遙感影像信息提取流程和優(yōu)化流程，如下圖所示。首先是遙感數(shù)據(jù)源的收集，通常采用衛(wèi)星云圖和無人機航拍的收集方法來進行礦區(qū)地貌和地質(zhì)環(huán)境的拍攝與分析。之后是遙感數(shù)據(jù)源的處理，主要是用過計算機對收集到的礦區(qū)數(shù)據(jù)源進行二次加工，加強圖像的質(zhì)量，以便后續(xù)的圖片信息提取工作。之后是對遙感影像的光纖融合，突出影像的光譜特征，加強影像的實用性。接下來是遙感監(jiān)測的重要步驟，信息的提取。通過遙感影像，工作人員需要提取出開采面、中轉(zhuǎn)場地、礦山建筑、固體廢棄物等地表類型的簡要特征并進行相關(guān)描述。通過影像中的紋理變化、幾何形態(tài)等來對礦區(qū)的地貌景觀和地質(zhì)環(huán)境進行充分的了解。之后保護人員需要派出野外調(diào)查小組進行實地驗證、糾正和完善影像的錯漏信息。遙感監(jiān)測是礦區(qū)保護的監(jiān)測工作更有力度也更有保障。

3 遙感影像在礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的治理應(yīng)用

遙感影像在礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的治理過程中充當著數(shù)據(jù)指導(dǎo)的角色，在治理前，工作人員需要結(jié)合礦區(qū)環(huán)境的現(xiàn)狀和以往存檔的遙感影像對礦區(qū)環(huán)境惡化的走向進行分析并得出結(jié)論，之后環(huán)境保護人員需要根據(jù)結(jié)論制定治理方案。治理時間至少需要一年才能再次的使用到遙感影像，在這里遙感影像的應(yīng)用就是進行影像一年前后的資料對比，來分析治理帶給礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的變化，分析變化的程度和治理成果。除此之外，遙感影像還可以簡要明了的表達出治理的特點，是用作治理匯報的絕佳材料。

圖1 遙感影像調(diào)查工作流程圖

4 結(jié)語

遙感影像技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測和治理中充分發(fā)揮出了自己作為高科技手段的高效性以及準確性，極大地提高了礦山地質(zhì)環(huán)境的分析、觀察、信息收集的效率，節(jié)約了野外調(diào)查的成本，同時遙感影像技術(shù)也可以作為研究資料對礦山地質(zhì)環(huán)境的治理情況進行分析，可以及時的發(fā)現(xiàn)問題。但是遙感影像技術(shù)在治理方面的應(yīng)用周期比較長，至少一年以上的時間才能夠用來分析治理情況。