遙感解譯在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用

熊 君

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0一隊(duì)，湖南 長沙 410000）

我國是全球礦業(yè)大國之一，礦業(yè)開發(fā)總規(guī)模居世界第3位，進(jìn)入21世紀(jì)，隨著工業(yè)化，現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快，我國進(jìn)入資源消耗快速增長階段。一方面，國民經(jīng)濟(jì)對礦產(chǎn)資源的剛性需求不斷加大，供需矛盾突出；另一方面需求引起的礦業(yè)開發(fā)力度不斷增強(qiáng)，對礦山生態(tài)環(huán)境破壞越來越嚴(yán)重，以致礦山環(huán)境治理的速度趕不上對礦山環(huán)境破壞的速度，加上許多老礦山遺留的環(huán)境問題未解決，使得礦山生態(tài)環(huán)境總體形勢嚴(yán)峻，為確實(shí)保護(hù)好礦山地質(zhì)環(huán)境，提高礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的效率，粗淺分析一下遙感解譯在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用。

遙感圖像是按照一定比例縮小的地表自然景觀綜合圖，圖像在信息表達(dá)上有巨大的優(yōu)勢。遙感圖像解譯工作既是一門學(xué)科，又是圖像處理的一個(gè)過程。

圖像解譯是建立地物性質(zhì)—電磁波譜性質(zhì)—影像特征三者的關(guān)系，礦山目標(biāo)信息提取質(zhì)量好壞主要取決于人、物、像三要素的協(xié)調(diào)程度。

在圖像信息認(rèn)知理論指導(dǎo)下，從礦業(yè)活動(dòng)的系統(tǒng)性和整體性出發(fā)，建立基于創(chuàng)新的知識體系的不同類型礦山目標(biāo)圖像標(biāo)記理論。

基于圖像地學(xué)信息轉(zhuǎn)換理論，構(gòu)建礦山遙感區(qū)域地質(zhì)地貌圖像結(jié)構(gòu)格架；構(gòu)建礦山具體目標(biāo)的空間結(jié)構(gòu)要素及其地質(zhì)地理環(huán)境組合信息的圖像標(biāo)記和綜合識別標(biāo)志。對礦山目標(biāo)的空間定位等具有指導(dǎo)意義。

遙感解譯在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的具體實(shí)施有一下幾個(gè)程序：

1 室內(nèi)解譯

1.1 解譯內(nèi)容

（1）部、省、市發(fā)證礦山：遙感解譯的內(nèi)容主要包括礦山地質(zhì)環(huán)境背景、礦山生產(chǎn)布局、礦山地質(zhì)環(huán)境問題等。其中重點(diǎn)解譯硐口、工業(yè)廣場（包括礦山屬的選礦廠、冶煉廠）、露天采場、廢石渣堆、排土場、煤矸石堆、尾礦庫、崩塌、滑坡、泥（廢）石流、地面變形（地面塌陷、地裂縫、地面沉陷）、水體污染區(qū)及地貌景觀破壞區(qū)等礦山地質(zhì)環(huán)境問題。

（2）縣級發(fā)證及歷史遺留民采點(diǎn)遙感解譯的內(nèi)容重點(diǎn)是硐口、工業(yè)廣場（包括礦山所屬的選礦廠、冶煉廠）、露天采場、廢石渣堆、排土場、廢石堆、崩塌、滑坡、泥（廢）石流等占用破壞土地資源的情況。對于集中開采區(qū)在遙感圖像上劃好分界線，便于野外實(shí)地核查及數(shù)據(jù)庫的錄入。

1.2 解譯方法

在設(shè)計(jì)編寫和野外調(diào)查前開展遙感解譯工作。遙感解譯的范圍一般大于調(diào)查區(qū)范圍。基于人機(jī)交互式遙感方法圈定地物圖斑，條件允許的（具備遙感圖像處理軟件的）可結(jié)合計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類方法。遙感解譯工作原則上基于ArcGIS軟件開展，也可基于MapGIS等其他軟件，通過移動(dòng)鼠標(biāo)沿地物邊界圈定圖斑。

1.3 解譯中應(yīng)注意的問題

（1）最小圖斑的確定：圖斑大小選取正確與否，直接影響成圖的使用價(jià)值。圖斑面積選取過大，則舍去地物多、地圖不能客觀反映要素的面積及空間結(jié)構(gòu)，也就降低了它的科學(xué)性和應(yīng)用價(jià)值，反之，若圖斑反映過小，則加重地圖的負(fù)載量，降低它的清晰易讀性。

（2）影像相近圖斑的處理：有些不同類型的圖斑其影像特征極為相似，肉眼難以分開，給解譯工作帶來一定的困難?？梢圆捎梅崔D(zhuǎn)處理、變換波段組合以及利用圖像對比度、亮度、飽和度調(diào)整等。

2 現(xiàn)場調(diào)查

2.1 現(xiàn)場調(diào)查的方法

采用現(xiàn)場驗(yàn)證的方法進(jìn)行驗(yàn)證工作。

2.2 現(xiàn)場調(diào)查驗(yàn)證應(yīng)注意的問題

①要遵循“由點(diǎn)到面、由典型到全區(qū)”的工作原則；②要遵循“重點(diǎn)突出”的工作原則；③充分利用新技術(shù)的原則；遙感技術(shù)本身就是一門科技含量高的新技術(shù)。在調(diào)查中一般利用地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)技術(shù)（GPS），提高了調(diào)查驗(yàn)證的精度和效率，同時(shí)也提高了整個(gè)調(diào)查工作的科技含量。

2.3 調(diào)查內(nèi)容

（1）礦山基本情況調(diào)查

①礦山資源儲量特征：礦產(chǎn)資源類型、資源儲量（保有量、采損量、累探量）等。②開發(fā)利用方案或開采設(shè)計(jì)：開采（開拓）方式、采礦方法、生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)年限、廢渣廢水排放歷史和現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)。③采空區(qū)特征：不同時(shí)期（已有及未來）采空區(qū)特征，包括采空區(qū)分布、形狀、面積、標(biāo)高、采高，頂?shù)装逄卣鳎_采時(shí)間、采空區(qū)地面變形特征及變形史等。

（2）礦山地質(zhì)環(huán)境背景調(diào)查

①自然地理：包括地形地貌、氣象、水文、土壤、植被等。②地質(zhì)環(huán)境條件：包括地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、礦床地質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象等。③人居因素：人口數(shù)量與分布，交通、水利、電力等建設(shè)工程，各類重要保護(hù)區(qū)等。④土地利用：調(diào)查區(qū)的土地利用現(xiàn)狀及規(guī)劃，包括土地類型、面積、分布、利用現(xiàn)狀及規(guī)劃。

（3）礦山地質(zhì)環(huán)境問題調(diào)查

①礦業(yè)活動(dòng)引發(fā)的崩塌、滑坡、泥（廢）石流、地面變形（地面塌陷、地裂縫、地面沉陷）等地質(zhì)災(zāi)害及其隱患，包括地質(zhì)災(zāi)害的種類、分布、規(guī)模、發(fā)生時(shí)間、發(fā)育特征、成因、危害對象、損失、危險(xiǎn)性、危害程度等。②礦業(yè)活動(dòng)對地形地貌景觀、地質(zhì)遺跡、人文景觀等的影響和破壞情況。③礦業(yè)活動(dòng)對水資源的破壞，包括礦業(yè)活動(dòng)引起的地表水漏失、地下水資源枯竭、區(qū)域水均衡破壞、地下水水位下降范圍及幅度、泉流量減少及干枯、水質(zhì)污染程度及范圍、對生產(chǎn)生活用水的影響等。④礦業(yè)活動(dòng)占用破壞土地資源的現(xiàn)狀及影響程度，包括壓占、毀損、廢棄、污染的土地類型、面積及程度等。⑤礦山固體廢棄物（廢石、尾礦、煤矸石）堆放和廢水（礦坑水、選礦廢水、洗煤水、堆浸廢水等）排放對土壤和水體的污染和生態(tài)資源的破壞情況等。⑥礦業(yè)活動(dòng)對主要交通干線、水利工程、居民居住區(qū)、工礦企業(yè)及其它各類建（構(gòu)）筑物等的影響。

（4）礦山地質(zhì)環(huán)境防治措施和效果調(diào)查

調(diào)查內(nèi)容包括：礦山實(shí)施的保護(hù)工程、監(jiān)測工程、治理工程等工程內(nèi)容、實(shí)施時(shí)間、投入資金及來源、工程質(zhì)量及其效果。

3 主要成果

在遙感衛(wèi)片解譯、實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用GIS空間疊加處理和計(jì)算等手段，對本區(qū)的土地沙漠化、水土流失、固體廢棄物占地等進(jìn)行評價(jià)。