在礦山開采過程中，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害較多。而引發(fā)礦山水工環(huán)災(zāi)害的原因往往是礦山開發(fā)者只對礦山水工環(huán)進(jìn)行了簡單勘探，尚未進(jìn)行全面檢測就盲目進(jìn)行開發(fā)，加之未采取保護(hù)性開采措施，導(dǎo)致礦山及周邊地質(zhì)環(huán)境被破壞，進(jìn)而引發(fā)了水工環(huán)災(zāi)害。此外，在礦山開采過程中，工作人員因操作失誤，也會(huì)對地表造成一定的破壞，進(jìn)而引發(fā)災(zāi)害事故。經(jīng)過近30年的應(yīng)用研究，遙感技術(shù)憑借更先進(jìn)的傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，在礦山水工環(huán)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了長足的發(fā)展

。技術(shù)人員可以利用遙感技術(shù)對礦山地表及地下的各種物品進(jìn)行系統(tǒng)的分析，從而準(zhǔn)確判斷礦山所在地的地質(zhì)情況，此外，還能監(jiān)測水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害，從而為工程建設(shè)、資源開發(fā)和環(huán)境治理等提供可靠的依據(jù)，提高礦山水工環(huán)工作的效率。

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)，簡稱為“RS”技術(shù)，是一種借助傳感器等先進(jìn)的儀器設(shè)備，通過分析探測目標(biāo)對光譜進(jìn)行吸收、反射以及輻射性能的差異，從而實(shí)現(xiàn)感知并識(shí)別被勘探物的。在實(shí)際生活中，工作人員借助遙感技術(shù)可以更全面、準(zhǔn)確地勘探地面環(huán)境和資源，從而更好地對資源利用和環(huán)境保護(hù)進(jìn)行規(guī)劃。尤其是在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中運(yùn)用遙感技術(shù)，具有很極大的優(yōu)勢

。具體體現(xiàn)在，遙感技術(shù)具有極高的分辨率，勘查的范圍較廣，勘查的精度及效率較高。尤其是隨著我國北斗衛(wèi)星成功組網(wǎng)運(yùn)行，更是進(jìn)一步拓寬了遙感技術(shù)的運(yùn)用范圍，并極大提升了遙感結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 近年來礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查發(fā)展的現(xiàn)狀

近年來，化石資源枯竭以及環(huán)境惡化問題已經(jīng)成為世界性的發(fā)展危機(jī)。因此，人們越來越意識(shí)到環(huán)境問題的重要性，對于環(huán)境保護(hù)的意識(shí)逐漸提高了起來，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對于資源開發(fā)利用又有了新的理解和定義，越來越重視地質(zhì)勘查工作的開展，這也進(jìn)一步促進(jìn)了水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展

。在進(jìn)行礦山開發(fā)工作之前，工作人員需要對礦山的水工環(huán)地質(zhì)進(jìn)行勘探，足夠了解礦山及周圍的地質(zhì)情況和環(huán)境情況，摸清周邊的環(huán)境能承受的等級，從而保障在后續(xù)開發(fā)過程中可能面臨的各種各樣的因素，一味礦山的可持續(xù)性開發(fā)提供支撐。

經(jīng)過分析，我們再次將高于中介中心度指標(biāo)均值的節(jié)點(diǎn)作為關(guān)鍵中心節(jié)點(diǎn)，新增重慶紅巖、重慶夜景、名山、神女峰景區(qū)、神農(nóng)溪、三峽人家、恩施大峽谷、武漢東湖為關(guān)鍵中心節(jié)點(diǎn)。印證上文對三峽游客流動(dòng)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征圖及整體中心度的分析：三峽旅游正逐步形成都市帶動(dòng)三峽整體旅游的發(fā)展趨勢。從數(shù)據(jù)顯示來看，三峽旅游腹地景區(qū)發(fā)展較為成熟并取得較大成功的景區(qū)為恩施大峽谷(土司城)，三峽旅游逐步形成重慶都市圈、武漢都市圈、奉節(jié)—巫山-巴東-秭歸經(jīng)典段、恩施武陵山片區(qū)四大空間發(fā)展格局。

我國經(jīng)過多年來的發(fā)展，在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作方面已經(jīng)取得了巨大的成就。但在取得巨大成就的同時(shí)，仍存在不少的發(fā)展問題，具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，因?yàn)槲覈赜蜻|闊，區(qū)域地理?xiàng)l件存在著較大的差異性，這就要求在不同區(qū)域進(jìn)行礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作時(shí)，必須根據(jù)本地區(qū)的額實(shí)際情況來進(jìn)行，尤其是特殊區(qū)域。但就目前而言，我國部分地區(qū)在開展礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作時(shí)，并未從本地區(qū)的實(shí)際情況出發(fā)，而是盲目照搬其他區(qū)域的工作經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致勘查的結(jié)果并不精準(zhǔn)；第二，當(dāng)前我國正在進(jìn)一步加深體制改革，同時(shí)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入到發(fā)展的新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化。但當(dāng)前我國部分地區(qū)的地質(zhì)工作人員尚未適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，沒有及時(shí)轉(zhuǎn)變思想觀念，實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級轉(zhuǎn)型。

3 遙感技術(shù)在礦山水工環(huán)領(lǐng)域應(yīng)用的重要作用

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)逐漸興起，并開始被廣泛運(yùn)用，在很大程度上推動(dòng)了制圖工作的現(xiàn)代化發(fā)展。而這一技術(shù)與遙感技術(shù)的有效結(jié)合，不僅能影響到遙感技術(shù)的調(diào)查方法，還能有效提升基礎(chǔ)圖像的成圖效率與質(zhì)量。

最后是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集無線設(shè)備電機(jī)的設(shè)計(jì)。目前，市場上能夠?qū)崿F(xiàn)PLC主程序與附屬程序之間溝通的無線設(shè)備較多，因此，可供選擇的類型較多。經(jīng)過反復(fù)對比，本系統(tǒng)采用了TTY590無線設(shè)備來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。在模塊化設(shè)計(jì)中，基于TTY590無線設(shè)備，需要根據(jù)設(shè)備協(xié)議和機(jī)械指令來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存。在此基礎(chǔ)上，可以按照相關(guān)規(guī)定的數(shù)值來設(shè)定PLC主程序的無線設(shè)備通訊地址，然后詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)采集電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度。此外，還要設(shè)置好遙感激光器控制模塊的遙感頻率及功率。完成這些調(diào)制后，就能夠調(diào)制出適合礦山水工環(huán)數(shù)據(jù)采集的電機(jī)了。

為了確保水利工程能按時(shí)交工使用，在水利工程決策時(shí)期，業(yè)主及設(shè)計(jì)方應(yīng)盡量做到如下幾點(diǎn)：充分掌握水利工程的建設(shè)規(guī)模、整體布局及成本預(yù)算等；大量收集相關(guān)水文、地質(zhì)、環(huán)境等具體資料，同時(shí)實(shí)地勘測施工現(xiàn)場；通過分析搜集到的及現(xiàn)場勘測和調(diào)查等的相關(guān)資料，同時(shí)借鑒以往的施工經(jīng)驗(yàn)信息，科學(xué)分析工程項(xiàng)目的可行性；通過逆向思維展開分析，對可能引起水利工程進(jìn)度延誤的相關(guān)因素進(jìn)行預(yù)防控制等?？傊?，在水利工程項(xiàng)目決策階段，需要充分結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和及時(shí)轉(zhuǎn)移。

在實(shí)際運(yùn)用中，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)形成的圖像資料，可以直接作為GIS的數(shù)據(jù)源。這樣一來，就能促進(jìn)GIS技術(shù)與遙感技術(shù)的深度融合，不僅促進(jìn)了二者的更好發(fā)展，更促進(jìn)了我國測繪事業(yè)的健康發(fā)展

。

在實(shí)際運(yùn)用過程中，遙感技術(shù)主要是運(yùn)用傳感器，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)進(jìn)行工作。而且，遙感技術(shù)越來越完善，也越來越先進(jìn)，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

3.1 提升了測繪結(jié)果的精密性與準(zhǔn)確性

目前，將遙感技術(shù)應(yīng)用在測繪行業(yè)當(dāng)中，工作人員可以根據(jù)測繪工作實(shí)際的需求，有效將其與各種信息元進(jìn)行有效的結(jié)合

。例如：遙感技術(shù)可以與地質(zhì)信息、水文信息、土壤信息、氣象信息、物理力學(xué)特征等信息元進(jìn)行結(jié)合，開始向著多元化信息整合的方向發(fā)展。這樣一來，遙感技術(shù)就會(huì)在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中發(fā)揮越來越重要的作用。

3.2 多元化的信息擬合

將遙感技術(shù)運(yùn)用到礦山水工環(huán)領(lǐng)域，能極大地提升測繪結(jié)果的精密性與準(zhǔn)確性。在傳統(tǒng)的礦山水工環(huán)測繪工作時(shí)，雖然也應(yīng)用了多光譜技術(shù)，但相對而言，傳統(tǒng)測繪方式中應(yīng)用的光段較少，且大都是對幾何形態(tài)進(jìn)行利用，這就導(dǎo)致在測繪結(jié)構(gòu)的精確度與準(zhǔn)確度方面存在著一定的缺陷。而運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山水工環(huán)勘探，可以借助圖像解譯技術(shù)，更好地解讀光譜信息，從而使接收到的波段得到大幅度的提升，因此，增加了測繪過程中光段的應(yīng)用數(shù)量。這樣工作人員就可以更全面地對地面物體的色調(diào)、紋理以及幾何形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的分析。然后，工作人員可以配合使用成像光譜儀技術(shù)，提升測繪結(jié)果的精密性與準(zhǔn)確性，從而為后續(xù)工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3 提升基礎(chǔ)圖像的成圖效率與質(zhì)量

目前，遙感技術(shù)逐漸與GIS技術(shù)和GPS技術(shù)進(jìn)行了深度的結(jié)合，成為當(dāng)前測繪技術(shù)不可或缺的組成內(nèi)容，并被廣泛運(yùn)用到水工環(huán)領(lǐng)域的勘探工作當(dāng)中，發(fā)揮著越來越重要的作用。

在運(yùn)用遙感技術(shù)對礦山進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)測繪工作時(shí)，不僅可以快速而準(zhǔn)確地掌握地面的信息，同時(shí)還可以科學(xué)、有效地繪制被勘探區(qū)域的地面空間特征，進(jìn)而檢測地面存在的環(huán)境污染問題

。具體來說，在礦山水工環(huán)領(lǐng)域運(yùn)用遙感技術(shù)主要具有如下幾個(gè)方面的作用。

4 基于礦山水工環(huán)的遙感信息識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)

首先，為了保證系統(tǒng)中智能遙感識(shí)別器對數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)性，應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。具體來說，就是科學(xué)設(shè)計(jì)智能遙感識(shí)別器的中的單片機(jī)。在具體操作中，對單片機(jī)植入了108M3396fie45V芯片，將其作為單片機(jī)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的終端，以便于更好地對礦山水工環(huán)圖像進(jìn)行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集。此外，還應(yīng)對其進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，劃分成傳感器模塊、108M3396fie45V芯片模塊、系統(tǒng)控制模塊以及圖像采集處理模塊。在實(shí)際運(yùn)用中，可以通過108M3396fie45V單片機(jī)來供應(yīng)10×200的6位CMOS圖像，其數(shù)據(jù)傳輸流程如圖1所示。其中，108M3396fie45V單片機(jī)的主要應(yīng)用設(shè)備包括蓄電池、不間斷供電的電源、可以對顏色和噪聲聲波進(jìn)行過濾的濾波器和濕度傳感器。此外，還包括在單片機(jī)內(nèi)部鑲嵌的2K×18位的ROW，以及通過終端的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件配電單元電路傳輸設(shè)備。然后組裝在一起，這樣單片機(jī)就可以不用通過屏幕的切換，同時(shí)顯示出采集到的25個(gè)目標(biāo)的圖像。同時(shí)，保存圖像的內(nèi)部存儲(chǔ)空間也增大了很多，能保存更多的圖像和數(shù)據(jù)。此外，特別設(shè)置的蓄電池以及不間斷供電的電源，還能確保系統(tǒng)在工作的過程中，不會(huì)因?yàn)殡姵氐睦m(xù)航出現(xiàn)問題而影響到數(shù)據(jù)采集工作的順利進(jìn)行，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集工作被迫中斷的現(xiàn)象。

其次，是設(shè)計(jì)圖像處理板。在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，數(shù)據(jù)采集的方式一般是以數(shù)據(jù)參數(shù)作為劃分的標(biāo)準(zhǔn)，而且，圖像處理模塊在采集圖像視覺效果的同時(shí)，還必須兼顧地質(zhì)圖像的分析工作。因此，圖像處理模塊應(yīng)分為輸入模塊、智能處理模塊、數(shù)據(jù)保存模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、圖像還原地質(zhì)模塊以及調(diào)試接口

。在這一環(huán)節(jié)，主要采用了S/D芯片。因?yàn)檫@種S/D芯片具有良好的抗抖動(dòng)能力，十分符合遙感識(shí)別的技術(shù)要求，能夠直接完成高清圖像的采集工作，從而將礦山水工環(huán)的地表情況完整、清晰地展現(xiàn)在我們的面前。而在數(shù)據(jù)處理方面，采用了DSP處理器。這種DSP處理器能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效的壓縮，這樣經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)就能更方便、快捷地進(jìn)行傳輸。而在數(shù)據(jù)和圖片的存儲(chǔ)方面，則采用了網(wǎng)絡(luò)控制芯片來實(shí)現(xiàn)。

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4.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于礦山水工環(huán)的遙感信息識(shí)別系統(tǒng)，在系統(tǒng)軟件方面的設(shè)計(jì)主要是通過AT指令來進(jìn)行的。通過AT指令軟件的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)本系統(tǒng)不同單元之間的通信連接。一般來說，AT指令主要是從系統(tǒng)服務(wù)器終端向無人機(jī)以及多光譜傳感器設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的控制指令。在實(shí)際運(yùn)用中，當(dāng)發(fā)送指令時(shí)，除了“AT”兩個(gè)字符以外，最多只能發(fā)送1200字符長度的指令，而且，每條指令只能執(zhí)行一個(gè)控制。不能在一條指令中存在多條不同的指示或者相應(yīng)，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤。具體的AT指令和功能詳見表1。此外，為了保證系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)接受的效率，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)設(shè)計(jì)自動(dòng)接收數(shù)據(jù)的指令，這樣一來，系統(tǒng)模塊就不需要通過AT指令來進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受，而是自動(dòng)在串口輸出采集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)。然后通過108M3396fie45V芯片單片機(jī)自動(dòng)將數(shù)據(jù)利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降V山水工環(huán)數(shù)據(jù)監(jiān)測部門，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份。

前天晚上他打麻將被別人合伙整慘了，輸了一百多塊錢，那可差不多是他一個(gè)月的低保費(fèi)呀。鉆心的疼痛折磨得一夜未合眼。一大早牛黃丸就爬起來，啃完剩下的半個(gè)面包，拿上釣魚工具騎單車來池塘。

此外，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)設(shè)置設(shè)備報(bào)警信號，這樣當(dāng)發(fā)現(xiàn)礦山水工環(huán)地質(zhì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況時(shí)，可以通過108M3396fie45V單片機(jī)，將異常的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖镜氐V業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)測部門，同時(shí)還能夠自動(dòng)向本地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測部門發(fā)射報(bào)警信號，并將備份數(shù)據(jù)上傳到總監(jiān)測部門。最后，為了保證數(shù)據(jù)采集過程中的安全性，在設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)針對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行三列算法加密處理，將采集到的所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換成為三列加密的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行加密傳輸。而完成數(shù)據(jù)傳輸后，接收人員可以借助預(yù)先設(shè)定的獨(dú)特的三列數(shù)據(jù)算法，將接收到的數(shù)據(jù)提取出來，從而得到對應(yīng)的三列值，完成最終的數(shù)據(jù)采集。通過這樣的設(shè)計(jì)，能在最大限度上保證數(shù)據(jù)的安全性。

5 測試實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果，對其進(jìn)行了測試實(shí)驗(yàn)。首先進(jìn)行的是數(shù)據(jù)采集可靠性的測試。在具體的測試實(shí)驗(yàn)操作中，先對植入了108M3396fie45V芯片的單片機(jī)產(chǎn)生的同頻率邊緣測試脈沖信號作為信號發(fā)射與終端解頻信號，發(fā)送頻率設(shè)置為15Hz，邊緣測試的兩路回彈信號間隔設(shè)置為4550。然后將無線續(xù)航的蓄電池連接到單片機(jī)上。在此基礎(chǔ)上，對單片機(jī)的參數(shù)進(jìn)行修改，使接收信號的途徑擴(kuò)展到原先的3倍，并采取針對性措施，確保所有的接受路徑都能暢通無阻。而經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳播速度提升為原本速度的4倍。而在圖像處理方面，先將圖像處理器與ROM連接在一起，然后進(jìn)行測驗(yàn)。測驗(yàn)結(jié)果顯示，大量的數(shù)據(jù)可以傳輸在統(tǒng)一的屏幕上，而且該屏幕可以同時(shí)顯示出25個(gè)數(shù)據(jù)的圖像。經(jīng)過測試實(shí)驗(yàn)，植入了108M3396fie45V芯片的單片機(jī)保存的數(shù)據(jù)為原本系統(tǒng)數(shù)據(jù)保存的2倍，且保存的數(shù)據(jù)具有連續(xù)性。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅連續(xù)，而且還極為精準(zhǔn)，特別是操作人員因操作失誤而誤發(fā)的數(shù)據(jù)也可以被識(shí)別出來，極大增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性。此外，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，避免只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，可能因各種因素的影響導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在著較大的偶然性。因此，對上述的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了10次的反復(fù)操作，每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果略有一點(diǎn)差異，但差異并不明顯。由此可以證明，本系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用效果，具有良好的應(yīng)用前景。

當(dāng)骨折導(dǎo)致的治療成本在29 336～37 007元間變動(dòng)時(shí)，當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí)，ICER的變動(dòng)范圍在38 075.00～45 746.00。當(dāng)骨折導(dǎo)致的治療成本選取了最小值29 336時(shí)，芪骨膠囊方案和仙靈骨葆膠囊治療方案所需的總成本分別為1 984.94元和1 344.96元，有效率為99.72%和98.32%，ICER為45 746.00。當(dāng)骨折導(dǎo)致的治療成本選取了最大值37 007時(shí)，芪骨膠囊方案和仙靈骨葆膠囊治療方案所需的總成本分別為2 006.55元和1 473.88元，有效率為99.72%和98.32%，ICER為38 075.00。

6 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)的基于礦山水工環(huán)的遙感信息識(shí)別系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行分別設(shè)計(jì)處理，有效優(yōu)化了礦山水工環(huán)數(shù)據(jù)的采集，并增強(qiáng)了采集數(shù)據(jù)的可靠性。但相對而言，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)也有一定的不足，希望在今后的研究中，能夠不斷提升系統(tǒng)的性能，并提升其經(jīng)濟(jì)性。

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