無人機遙感技術在礦山修復工程中的應用研究進展

韓召陽 韓磊

摘 要：生態(tài)修復是改善礦山環(huán)境的重要措施之一。準確掌握礦山生態(tài)現(xiàn)狀、地形地貌等數(shù)據(jù)是進行生態(tài)修復的基礎。利用無人機遙感技術輔助礦山修復工程實施，不僅可以連續(xù)獲取高精度實時影像資料，而且能夠對施工狀況進行實時監(jiān)測，對工程實施的質量和效益進行快速、精確的評估。本文通過分析我國礦山生態(tài)修復工程中所采用的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法的不足以及無人機遙感技術在礦山生態(tài)修復中的優(yōu)勢，簡要地介紹了實施無人機遙感技術的基本方法以及無人機遙感技術在礦山生態(tài)修復過程中的動態(tài)監(jiān)測、綜合治理、效益評估三方面的應用。

關鍵詞：無人機;遙感技術;礦山生態(tài)修復

中圖分類號：TD88;S157文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2021）21-0062-05

Application of UAV Remote Sensing in Mine Ecological Restoration

HAN Zhaoyang1? ? HAN Lei1， 2

（1.School of Land Engineering， Chang'an University， Xi'an? Shaanxi? 710054;

2. Shaanxi Key Laboratory of Land Consolidation， Xi'an Shaanxi 710064）

Abstract： It is the basis of ecological restoration to accurately grasp the data of mine ecological status， topography and other date. Artificial surveying and satellite remote sensing have many disadvantages， like large workload， low efficiency and poor instantaneity. Using UAV remote sensing technology can continuously obtain high-precision real- time image data， carry out real-time monitoring of construction status， and quickly evaluate the quality and benefit of project implementation. In this article， I analyze the shortcomings of traditional data acquisition methods and the ad- vantages of UAV Remote Sensing Technology in mine ecological restoration. This paper introduces the basic method of implementing UAV remote sensing technology and the application of UAV remote sensing technology in mine ecological restoration

Keywords： UAV; remote sensing; mine ecological restoration

據(jù)統(tǒng)計，2018年末我國共有各類廢棄礦山約99 000座，其中大型廢棄礦山2 000座，中型廢棄礦山4 200座，小型廢棄礦山92 800座，并且廢棄礦山的空間分布極不均勻，整體呈現(xiàn)出大中型礦少、小型礦多的特點[1]。礦產(chǎn)資源的不合理開采和礦山廢棄造成的主要生態(tài)環(huán)境問題包括礦山地質災害、水土資源毀損、地下水系統(tǒng)破壞和區(qū)域環(huán)境污染等，進行礦山生態(tài)修復工程是解決上述問題并建造宜居環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要舉措[2]。

礦山生態(tài)修復的工作基礎是獲取礦山的生態(tài)現(xiàn)狀、地形地貌等基礎數(shù)據(jù)資料。目前獲取礦山生態(tài)修復數(shù)據(jù)的方法多為比較傳統(tǒng)的人工野外探測和衛(wèi)星遙感。盡管這兩種方法能夠基本滿足礦山生態(tài)修復的數(shù)據(jù)需求，但是都存在諸如效率低、成本高、數(shù)據(jù)實時性差等問題[3]。與傳統(tǒng)人工野外探測相比，無人機遙感技術在實時性、安全性以及圖像精度等方面有著較大的優(yōu)勢。無人機遙感技術可以在改善礦山生態(tài)環(huán)境以及進行礦山生態(tài)修復工程中彌補傳統(tǒng)勘測模式的不足從而有效提高工程實施效率。無人機遙感技術逐漸成為獲取礦山生態(tài)修復數(shù)據(jù)的重要途徑之一。本文通過對比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法與無人機遙感技術，并對我國專家和學者利用無人機在礦山生態(tài)領域取得的現(xiàn)有成果進行總結，分析了無人機遙感技術在未來礦山生態(tài)修復中的應用。

1 我國礦山生態(tài)修復領域現(xiàn)狀

1.1 礦山生態(tài)修復概念

礦山生態(tài)修復是生態(tài)恢復學的重要分支和研究內(nèi)容，其主要目的是根據(jù)礦山所在區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)特征，綜合考慮當?shù)刈匀粴夂驐l件、生態(tài)環(huán)境問題及其破壞程度等，分析礦山生態(tài)修復的適宜性。以生態(tài)恢復學的研究理論為基礎，通過平衡自然修復與人為修復的關系，使受損礦山生態(tài)系統(tǒng)恢復到開采前的自然狀態(tài)，或恢復成適合人類生存發(fā)展的狀態(tài)，或恢復成與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的狀態(tài)[4]。礦山生態(tài)修復不僅僅是簡單的修復好自然生態(tài)系統(tǒng)，還要考慮自然環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展之間的復雜關系，探尋、創(chuàng)造與當?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)相適應的社會、經(jīng)濟系統(tǒng)[5]。我國目前亟待修復的廢棄礦山數(shù)量多、范圍大，不能簡單追求修復數(shù)量，也不能急于追求修復質量。要根據(jù)待修復礦山的生態(tài)問題、環(huán)境條件以及適宜性等因素因地制宜，確定合理的礦山生態(tài)修復方案以保證修復工程的準確性和科學性。