遥感解译在矿山地质环境调查中的应用

熊 君

（湖南省核工业地质局三0一队，湖南 长沙 410000）

我国是全球矿业大国之一，矿业开发总规模居世界第3位，进入21世纪，随着工业化，现代化进程不断加快，我国进入资源消耗快速增长阶段。一方面，国民经济对矿产资源的刚性需求不断加大，供需矛盾突出；另一方面需求引起的矿业开发力度不断增强，对矿山生态环境破坏越来越严重，以致矿山环境治理的速度赶不上对矿山环境破坏的速度，加上许多老矿山遗留的环境问题未解决，使得矿山生态环境总体形势严峻，为确实保护好矿山地质环境，提高矿山地质环境调查中的效率，粗浅分析一下遥感解译在矿山地质环境调查中的应用。

遥感图像是按照一定比例缩小的地表自然景观综合图，图像在信息表达上有巨大的优势。遥感图像解译工作既是一门学科，又是图像处理的一个过程。

图像解译是建立地物性质—电磁波谱性质—影像特征三者的关系，矿山目标信息提取质量好坏主要取决于人、物、像三要素的协调程度。

在图像信息认知理论指导下，从矿业活动的系统性和整体性出发，建立基于创新的知识体系的不同类型矿山目标图像标记理论。

基于图像地学信息转换理论，构建矿山遥感区域地质地貌图像结构格架；构建矿山具体目标的空间结构要素及其地质地理环境组合信息的图像标记和综合识别标志。对矿山目标的空间定位等具有指导意义。

遥感解译在矿山地质环境调查中的具体实施有一下几个程序：

1 室内解译

1.1 解译内容

（1）部、省、市发证矿山：遥感解译的内容主要包括矿山地质环境背景、矿山生产布局、矿山地质环境问题等。其中重点解译硐口、工业广场（包括矿山属的选矿厂、冶炼厂）、露天采场、废石渣堆、排土场、煤矸石堆、尾矿库、崩塌、滑坡、泥（废）石流、地面变形（地面塌陷、地裂缝、地面沉陷）、水体污染区及地貌景观破坏区等矿山地质环境问题。

（2）县级发证及历史遗留民采点遥感解译的内容重点是硐口、工业广场（包括矿山所属的选矿厂、冶炼厂）、露天采场、废石渣堆、排土场、废石堆、崩塌、滑坡、泥（废）石流等占用破坏土地资源的情况。对于集中开采区在遥感图像上划好分界线，便于野外实地核查及数据库的录入。

1.2 解译方法

在设计编写和野外调查前开展遥感解译工作。遥感解译的范围一般大于调查区范围。基于人机交互式遥感方法圈定地物图斑，条件允许的（具备遥感图像处理软件的）可结合计算机自动分类方法。遥感解译工作原则上基于ArcGIS软件开展，也可基于MapGIS等其他软件，通过移动鼠标沿地物边界圈定图斑。

1.3 解译中应注意的问题

（1）最小图斑的确定：图斑大小选取正确与否，直接影响成图的使用价值。图斑面积选取过大，则舍去地物多、地图不能客观反映要素的面积及空间结构，也就降低了它的科学性和应用价值，反之，若图斑反映过小，则加重地图的负载量，降低它的清晰易读性。

（2）影像相近图斑的处理：有些不同类型的图斑其影像特征极为相似，肉眼难以分开，给解译工作带来一定的困难。可以采用反转处理、变换波段组合以及利用图像对比度、亮度、饱和度调整等。

2 现场调查

2.1 现场调查的方法

采用现场验证的方法进行验证工作。

2.2 现场调查验证应注意的问题

①要遵循“由点到面、由典型到全区”的工作原则；②要遵循“重点突出”的工作原则；③充分利用新技术的原则；遥感技术本身就是一门科技含量高的新技术。在调查中一般利用地理信息系统（GIS）和全球定位系统技术（GPS），提高了调查验证的精度和效率，同时也提高了整个调查工作的科技含量。

2.3 调查内容

（1）矿山基本情况调查

①矿山资源储量特征：矿产资源类型、资源储量（保有量、采损量、累探量）等。②开发利用方案或开采设计：开采（开拓）方式、采矿方法、生产规模、服务年限、废渣废水排放历史和现状及设计。③采空区特征：不同时期（已有及未来）采空区特征，包括采空区分布、形状、面积、标高、采高，顶底板特征，开采时间、采空区地面变形特征及变形史等。

（2）矿山地质环境背景调查

①自然地理：包括地形地貌、气象、水文、土壤、植被等。②地质环境条件：包括地层岩性、地质构造、水文地质、工程地质、矿床地质、不良地质现象等。③人居因素：人口数量与分布，交通、水利、电力等建设工程，各类重要保护区等。④土地利用：调查区的土地利用现状及规划，包括土地类型、面积、分布、利用现状及规划。

（3）矿山地质环境问题调查

①矿业活动引发的崩塌、滑坡、泥（废）石流、地面变形（地面塌陷、地裂缝、地面沉陷）等地质灾害及其隐患，包括地质灾害的种类、分布、规模、发生时间、发育特征、成因、危害对象、损失、危险性、危害程度等。②矿业活动对地形地貌景观、地质遗迹、人文景观等的影响和破坏情况。③矿业活动对水资源的破坏，包括矿业活动引起的地表水漏失、地下水资源枯竭、区域水均衡破坏、地下水水位下降范围及幅度、泉流量减少及干枯、水质污染程度及范围、对生产生活用水的影响等。④矿业活动占用破坏土地资源的现状及影响程度，包括压占、毁损、废弃、污染的土地类型、面积及程度等。⑤矿山固体废弃物（废石、尾矿、煤矸石）堆放和废水（矿坑水、选矿废水、洗煤水、堆浸废水等）排放对土壤和水体的污染和生态资源的破坏情况等。⑥矿业活动对主要交通干线、水利工程、居民居住区、工矿企业及其它各类建（构）筑物等的影响。

（4）矿山地质环境防治措施和效果调查

调查内容包括：矿山实施的保护工程、监测工程、治理工程等工程内容、实施时间、投入资金及来源、工程质量及其效果。

3 主要成果

在遥感卫片解译、实地调查的基础上，利用GIS空间叠加处理和计算等手段，对本区的土地沙漠化、水土流失、固体废弃物占地等进行评价。