尹戰(zhàn)銀
(湖南省湘煤地質(zhì)工程勘察有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
區(qū)域礦山地質(zhì)勘查一直是勘查工作中的難點(diǎn)問(wèn)題,區(qū)域礦山地質(zhì)勘查的精準(zhǔn)度是確保礦山開(kāi)采工作能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵參數(shù)[1]。在以往的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中,由于缺少高清影像數(shù)據(jù)的支持,導(dǎo)致區(qū)域礦山地質(zhì)勘查相對(duì)均方誤差大,無(wú)法獲得高精準(zhǔn)的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查結(jié)果,證明以往的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查方法在實(shí)際應(yīng)用中存在很大局限性。
在我國(guó),將遙感技術(shù)應(yīng)用在1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中已經(jīng)不是首次提出。本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)遙感技術(shù)在1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)研究,希望能夠?yàn)樘岣?:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查精度,提升1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查質(zhì)量提供技術(shù)支持。
遙感技術(shù)在本質(zhì)上是一種探測(cè)技術(shù),能夠通過(guò)電磁波獲取高分辨率遙感影像[2]。通過(guò)高分辨率的商業(yè)遙感衛(wèi)星,提高空間分辨率,進(jìn)而獲得更加精準(zhǔn)的遙感影像分類結(jié)果。遙感技術(shù)的基本原理就是通過(guò)物體的光譜特性,在同一光譜區(qū)分析其光譜反射的區(qū)別,進(jìn)而探測(cè)出潛在的物體特性,對(duì)提高地物的精度方面有幫助。
因此,有理由將遙感技術(shù)應(yīng)用在1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中,本文設(shè)計(jì)的基于遙感技術(shù)的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查方法具體研究?jī)?nèi)容,如下文所述。
1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中,必須預(yù)先選取1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查點(diǎn),選取的勘察點(diǎn)用條帶限制范圍,再基于遙感技術(shù)開(kāi)展掃面測(cè)量工作,以了解1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)平面分布形態(tài)以及地質(zhì)構(gòu)造。將被選取的勘查點(diǎn)作為1:5萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查的基準(zhǔn),為下文獲取1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查影像提供基礎(chǔ)點(diǎn)位支持。
在選取1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查點(diǎn)的基礎(chǔ)上,基于遙感技術(shù)獲取1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查影像,將高分辨率的遙感影像與需要勘查的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)圖進(jìn)行同屏套合顯示,進(jìn)而獲取1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查影像?;谶b感技術(shù)通過(guò)面向?qū)ο蠓诸悓?shí)現(xiàn)1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查影像提取。以遙感數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)高分辨率遙感影像進(jìn)行分割,獲得更具代表性的區(qū)域礦山地質(zhì)專題信息。利用經(jīng)過(guò)高分辨率遙感技術(shù)分類后得到的更具代表性的區(qū)域礦山地質(zhì)專題信息,提取更多分類輔助信息,進(jìn)一步提高1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查的精準(zhǔn)度。
由于基于遙感技術(shù)獲取1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查的影像是單個(gè)像元,本文基于遙感技術(shù)通過(guò)影像融合的方式將同質(zhì)像元進(jìn)行融合組成的多邊形對(duì)象。再根據(jù)按1:5 萬(wàn)比例尺展出的區(qū)域礦山地質(zhì)勘查影像,依據(jù)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中具體特殊地形情況設(shè)定各項(xiàng)參數(shù),利用專業(yè)軟件進(jìn)行影像融合,生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)以及數(shù)字正射影像圖。在獲取1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查數(shù)字正射影像圖后,還需要預(yù)處理即將導(dǎo)入的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查地質(zhì)數(shù)據(jù),主要包括:利用收集到的監(jiān)測(cè)井、水文地質(zhì)圖、地形地貌圖以及地質(zhì)成果報(bào)告等區(qū)域礦山地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化制作。具體方式為:在10cm×10cm 的方格網(wǎng)上刻畫(huà)初始的水文、工程地質(zhì)剖面圖,系統(tǒng)反應(yīng)區(qū)域地表地信和地貌特征、地下地質(zhì)和構(gòu)造特征、地下水位變化特征、含水和隔水巖組分布特征,形成較為完整的區(qū)域礦山地質(zhì)勘查邊界線數(shù)據(jù),從而提升區(qū)域礦山地質(zhì)勘查精度。將10cm×10cm 的方格網(wǎng)上的水文和工程地質(zhì)剖面經(jīng)過(guò)掃描成圖,然后在MapGIS 地圖編輯器中進(jìn)行人工矢量化,對(duì)1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查影像數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)洳殄e(cuò),再進(jìn)行拓?fù)湓靺^(qū)處理,形成矢量1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)。區(qū)域礦山地質(zhì)勘查區(qū)賦參數(shù)屬性:結(jié)合基于遙感技術(shù)技術(shù)影像融合得到的影像,制定標(biāo)準(zhǔn)地層表,制作區(qū)域礦山地質(zhì)勘查參數(shù)屬性1:5 萬(wàn)圖例版,最終制作出帶有標(biāo)準(zhǔn)化顏色、紋理和屬性的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查地形圖。
通過(guò)基于遙感技術(shù)處理1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查影像,運(yùn)用遙感技術(shù)勘查1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)時(shí),必須考慮到不同的區(qū)域礦山地質(zhì)在形成過(guò)程中都具有自己的特點(diǎn),不能盲目勘查。
因此,本文采用遙感技術(shù)勘查區(qū)域礦山地質(zhì)信息。按照理想的勘查位置進(jìn)行鉆孔,基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)勘查區(qū)域礦山地質(zhì)。在得到區(qū)域礦山地質(zhì)勘查信息后,根據(jù)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查信息,實(shí)現(xiàn)基于遙感技術(shù)的1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查。
本文通過(guò)設(shè)計(jì)案例分析的方式,證明遙感技術(shù)在1:5萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中應(yīng)用的有效性。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為某銅鋅礦,參數(shù)包括:路線間距一般200m~300m,點(diǎn)距一般為200m~500m,土質(zhì)為以細(xì)砂為主,夾薄層粉土;層卵石,平均厚度為15.47m,土質(zhì)為充填物以礫砂、細(xì)砂。設(shè)定5 個(gè)勘察點(diǎn),并區(qū)域礦山地質(zhì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),具體信息如表1 所示:
根據(jù)表1 所示,在確定某鉛鋅銅礦地質(zhì)信息后,首先使用本文基于遙感技術(shù)設(shè)計(jì)的方法勘查1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì),記錄勘查相對(duì)均方誤差,設(shè)之為實(shí)驗(yàn)組;再使用傳統(tǒng)的方法勘查1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì),記錄勘查相對(duì)均方誤差,設(shè)之為對(duì)照組。
可以看出,本次實(shí)驗(yàn)對(duì)比內(nèi)容為勘查相對(duì)均方誤差,勘查相對(duì)均方誤差能夠直觀反映出1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查精度,勘查相對(duì)均方誤差數(shù)值越低證明該方法的勘查精度越高。
采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如下圖1 所示。
圖1 勘查相對(duì)均方誤差對(duì)比圖
通過(guò)圖1 可知,本文設(shè)計(jì)的勘查方法勘查相對(duì)均方誤差最大值為0.296,對(duì)照組為0.815,設(shè)計(jì)的勘查方法勘查精度更高,具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。
通過(guò)遙感技術(shù)在1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用研究,能夠取得一定的研究成果,解決傳統(tǒng)1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中存在的問(wèn)題。由此可見(jiàn),本文設(shè)計(jì)的方法是具有現(xiàn)實(shí)意義的,能夠指導(dǎo)1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查方法優(yōu)化。在后期的發(fā)展中,應(yīng)加大遙感技術(shù)在1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用力度。
截止目前,國(guó)內(nèi)外針對(duì)遙感技術(shù)在1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用研究仍存在一些問(wèn)題,在日后的研究中還需要進(jìn)一步對(duì)1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究,為提高1:5 萬(wàn)區(qū)域礦山地質(zhì)勘查的綜合性能提供參考。