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1.我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)狀

1.1礦山廢水污染

在礦山開(kāi)采中所產(chǎn)生的廢水污染，主要有以下幾種：（1）礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中的礦坑排水；（2）尾礦、露天礦等受到的雨水沖刷、滲透溶解礦物中可溶成分的廢水；（3）在洗礦過(guò)程中所用的藥劑產(chǎn)生的廢水；（4）其他生產(chǎn)、生活廢水等。這些廢水，大部分沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理，這就造成了地表水、地下水的污染，給周圍的土地、農(nóng)田帶來(lái)嚴(yán)重威脅，這些廢水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)，有害物質(zhì)混淆在空氣中，造成了空氣污染。

1.2地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生

在露天礦的開(kāi)采過(guò)程中，由于發(fā)生邊坡失穩(wěn)，會(huì)發(fā)生山體滑坡和地面塌陷、泥石流、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害。如遼寧大孤山鐵礦、撫順西露天、湖北鹽池河磷礦等，都發(fā)生過(guò)一些地質(zhì)災(zāi)害，給當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)或生活帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題，造成建筑物坍塌，道路中毒，影響人民生命安全。礦山開(kāi)采中所產(chǎn)生的大量廢棄物，除了會(huì)占用大量土地，造成大氣污染，還發(fā)生泥石流、塌方等危害，尤其在個(gè)人采礦場(chǎng)中，亂采亂挖、亂推亂放現(xiàn)象嚴(yán)重，把各種礦石放在河口、河床或者公路邊，一旦發(fā)生暴雨，產(chǎn)生水土流失，就會(huì)產(chǎn)生泥石流。在山西省，煤炭面積占全省面積的36%，遍及范圍較廣。每年所產(chǎn)生的各種災(zāi)害問(wèn)題也尤為突出，給環(huán)境和人民生活帶來(lái)了嚴(yán)重影響。

2.在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

先前已有同行以QulckBird多光譜遙感數(shù)據(jù)為主要信息源，采用遙感調(diào)查與地面核杏的方法，基本查明了江西德興銅礦礦醫(yī)尾礦、固(液)體廢料類型、分布現(xiàn)狀和排放渠道，形成了礦山地物遙感識(shí)別，尾礦庫(kù)水下尾礦堆積醫(yī)遙感識(shí)別，礦山地物面積計(jì)算、體積測(cè)算等遙感調(diào)查技術(shù)。還有采用大比例尺SPOT5衛(wèi)星遙感影像，準(zhǔn)確圈定出面積性的礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，通過(guò)歷史上多期影像對(duì)比，揭示出礦山地質(zhì)環(huán)境的時(shí)空演化。

3.遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的作用

3.1遙感技術(shù)的涵義

遙感應(yīng)用受地面條件限制少，使用的電磁波各波段之間，性質(zhì)差異很大，用途也很不相同。而且還具有經(jīng)濟(jì)效益好，成本低，收益高等一系列特征。由此可見(jiàn)，遙感技術(shù)在自然災(zāi)害的調(diào)查、監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)中具有顯著優(yōu)勢(shì)。

3.2資源損毀遙感監(jiān)測(cè)

利用遙感技術(shù)對(duì)資源損毀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，首先應(yīng)該選擇出監(jiān)測(cè)因子，監(jiān)測(cè)因子的選擇比較寬泛，大體上可以分為兩種，一種是選擇礦石，另一種就是自然景觀。利用遙感技術(shù)不僅能夠擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍，還能提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，比如遙感技術(shù)具有高空間分辨率的功能，這種功能能夠十分清晰的辨別出損毀的資源具體的空間分布，但是可以監(jiān)測(cè)到塌陷坑；遙感技術(shù)還具有多光譜數(shù)據(jù)的功能，這個(gè)功能的主要作用就是辨別出沒(méi)有得到妥善安置的固體廢棄物的主要構(gòu)成成分，并且準(zhǔn)確的識(shí)別出其空間分布，最重要的是遙感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的DEM功能，其主要作用就是能夠準(zhǔn)確地分析出整個(gè)礦區(qū)的地形地勢(shì)及其特征，這對(duì)我國(guó)的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查幫助非常大，尤其是這個(gè)功能還能將分析出來(lái)的數(shù)據(jù)繪制成相關(guān)的數(shù)據(jù)圖形，大大減少了調(diào)查人員的工作量，也減少了人工誤差。煤（矸石）自燃區(qū)以及非自燃區(qū)的輻射熱量存在著一定的差別。若不辨別其輻射熱度，在礦山開(kāi)發(fā)的過(guò)程中就可能會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)，甚至?xí)霈F(xiàn)傷亡事故。而遙感技術(shù)正好能夠捕捉到這種差別，清楚的分別出礦藏的區(qū)域類型，這樣調(diào)查人員就可以根據(jù)遙感技術(shù)分析出來(lái)的圖像有選擇進(jìn)行調(diào)查，減少資源損失，也降低了對(duì)環(huán)境的損害程度。但是需要注意的是，目前，遙感數(shù)據(jù)源比較豐富，高、中、低分辨率和多光譜、高光譜數(shù)在資源環(huán)境調(diào)查中的優(yōu)勢(shì)不盡相同，在使用時(shí)可將二者優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。另外，還可以根據(jù)煤田的分布情況、當(dāng)?shù)氐V山的地質(zhì)條件，再加上適度的實(shí)地勘查，可以對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男拚?，這樣監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度會(huì)更高。

3.3遙感監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害

3.3.1滑坡類地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)

遙感技術(shù)在這類災(zāi)害監(jiān)測(cè)中，應(yīng)用時(shí)間很長(zhǎng)，因此與其他災(zāi)害監(jiān)測(cè)相比積累了很多經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)這些災(zāi)害的監(jiān)測(cè)其主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容有兩個(gè)：一個(gè)是災(zāi)害體本身，另一個(gè)是災(zāi)害體的具體信息。其涉及的技術(shù)主要有影像光譜信息、地形地貌覆蓋等，其主要方式就是設(shè)備與人相互配合，然后其自動(dòng)系統(tǒng)會(huì)識(shí)別出災(zāi)害體及其分布情況等信息。因?yàn)樾逼骂惖刭|(zhì)災(zāi)害與周圍普通物體在形態(tài)以及紋理等這些細(xì)微方面存在著很大的不同，這種差別利用遙感技術(shù)能夠清楚的顯示出來(lái)，專業(yè)遙感技術(shù)使用人員，能夠通過(guò)遙感圖像明確的辨別出礦山中存在的災(zāi)害體以及規(guī)模等具體的信息。對(duì)斜坡類地質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)遙感技術(shù)中的影像空間分辨率并沒(méi)有過(guò)高的要求，通常情況下，在2.5米以上即可。

3.3.2地表變形破壞程度監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)這種地質(zhì)災(zāi)害的方法有很多，只是這些方法都有一個(gè)劣勢(shì)，那就是必須到野外工作，但是有些礦山的地質(zhì)條件非常差，工作人員難以到達(dá)，所以也就降低了這些方法的操作性，也正因?yàn)槿绱?，利用這些技術(shù)取得的效果并不顯著。為了解決這個(gè)問(wèn)題，近些年，發(fā)展了干涉了雷達(dá)技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。該技術(shù)是在空間相干性估計(jì)等技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的。其主要應(yīng)用原理就是雷達(dá)波相位差，因?yàn)檠芯繀^(qū)域中的物質(zhì)不同，其SAR影像也不同，這種方式避免了大氣效應(yīng)的影響，對(duì)那些比較細(xì)微的地表變形遙感技術(shù)也能監(jiān)測(cè)得非常清楚，目前這種技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為高精度的普通使用的技術(shù)。

3.3.3地裂縫識(shí)別與監(jiān)測(cè)

礦山開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的地裂縫改變了地表幾何形態(tài)、地貌特征和光譜特征，如坡度、坡向變化等，這種變化造成了地物反射光譜的差異，產(chǎn)生的微弱變化信息在遙感圖像上能夠被反映。

3.4礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估與預(yù)警

遙感技術(shù)可以貫穿礦山地質(zhì)災(zāi)害孕育、發(fā)生及發(fā)展趨勢(shì)監(jiān)測(cè)的全過(guò)程，因此遙感監(jiān)測(cè)可包括礦山地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)及危險(xiǎn)程度和預(yù)警3個(gè)層次。就危險(xiǎn)性評(píng)估與預(yù)警的災(zāi)種而言，主要包括斜坡類地質(zhì)災(zāi)害、地表變形及地裂縫。隨著科學(xué)發(fā)展觀戰(zhàn)略的實(shí)施，礦區(qū)人與環(huán)境的和諧發(fā)展成為礦業(yè)城市發(fā)展的主旋律，開(kāi)展礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估與預(yù)警，將成為礦山地質(zhì)災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)研究的重點(diǎn)。

3.4.1地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估是在查明各種致災(zāi)地質(zhì)作用的性質(zhì)、規(guī)模和承受災(zāi)害的對(duì)象社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性的基礎(chǔ)上，從致災(zāi)體穩(wěn)定性和致災(zāi)體與承受災(zāi)害的對(duì)象遭遇的概率上分析入手，對(duì)其潛在的危險(xiǎn)性進(jìn)行客觀評(píng)估。以滑坡為例，進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估的遙感監(jiān)測(cè)工作是通過(guò)分析，找出影響礦山滑坡危險(xiǎn)性的主要因子。該主要因子除了與滑坡密切相關(guān)的地質(zhì)地貌指標(biāo)、地理指標(biāo)及生態(tài)指標(biāo)外，還與礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)等人類活動(dòng)的強(qiáng)度有關(guān)，為此選擇如下監(jiān)測(cè)因子進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)研究。

3.4.2礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)警

這是遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的重要應(yīng)用，因?yàn)榈V山地質(zhì)環(huán)境的主要特點(diǎn)就是區(qū)域性，而且地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，正是因?yàn)檫@兩個(gè)特點(diǎn)，才使得相關(guān)部門(mén)無(wú)法對(duì)礦山進(jìn)行全面的治理，再加之，經(jīng)費(fèi)有限，沒(méi)有足夠的經(jīng)濟(jì)支持，很難實(shí)現(xiàn)礦山的全面治理。但是遙感技術(shù)的應(yīng)用，卻解決了這個(gè)問(wèn)題。因?yàn)檫b感技術(shù)可以對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行預(yù)警，一旦發(fā)生突發(fā)狀況，工作人員能夠馬上從遙感圖像中發(fā)現(xiàn)，及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行治理。遙感技術(shù)的這項(xiàng)應(yīng)用現(xiàn)已成為我國(guó)國(guó)土規(guī)劃以及災(zāi)害預(yù)防的重要管理手段，為國(guó)家決策提供精確的數(shù)據(jù)。多期遙感影像監(jiān)測(cè)能夠獲取礦山地質(zhì)環(huán)境的變化信息，而利用遙感技術(shù)開(kāi)展礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)警工作，是對(duì)多期影像的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析和研究的過(guò)程，通過(guò)結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)等輔助數(shù)據(jù)，可以獲取一定的致災(zāi)因子，從而為礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。

4.礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查存在的問(wèn)題

遙感技術(shù)之所以目前尚未得到廣泛的應(yīng)用，主要受限于以下兩方面的問(wèn)題：一是在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查隊(duì)伍中，技術(shù)人員對(duì)遙感技術(shù)比較陌生，使得遙感技術(shù)難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。二是礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查工作需要多時(shí)相的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的遙感信息源，但價(jià)格昂貴，目前只局限于重點(diǎn)地區(qū)與重點(diǎn)工程的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。雖然存在以上問(wèn)題，但我相信隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和廣大地質(zhì)工作者的不懈努力，以及政府部門(mén)日益加大的支持，廣泛利用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究是必然趨勢(shì)。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可知對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查來(lái)說(shuō)，遙感技術(shù)的應(yīng)用十分重要，通過(guò)遙感技術(shù)對(duì)礦山地質(zhì)的監(jiān)測(cè)，不僅降低了資源損毀的程度，也減小了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率，更重要的是提高了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的精度，為我國(guó)礦山的順利開(kāi)采提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。但是要想該技術(shù)真正的發(fā)揮其價(jià)值，首先應(yīng)該培養(yǎng)遙感技術(shù)人才，只有人與技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái)，其作用才能發(fā)揮到最大。

作者：齊林梅 單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)西部資源雜志社