矿山地质测绘信息的遥感影像处理方法探讨

邹俊华，刘 琨

（江西省煤田地质局测绘大队，江西 南昌 330001）

开展矿山地质测绘工作，能够获取矿山作业所需数据信息，为矿山作业的顺利、有序开展提供有效支持。但是，传统模式下受到矿山地形地貌条件复杂的影响，使得常规的测绘技术方法难以获取高精准的测绘数据信息，使测绘作业受限。而遥感影像处理技术方法来说，为现代化测绘新技术方法之一，在测绘制图及地理研究当中，该项技术能够发挥显著价值作用[1]。由此可见，从提升矿山地质测绘工作效率及质量角度考虑，本文围绕“矿山地质测绘信息的遥感影像处理方法”进行分析探讨具备一定的价值意义。

1 遥感影像处理技术方法应用过程需考虑的技术要点分析

遥感影像处理技术，指的是利用计算机的相关制图工具，将获取的遥感资料编制为各类地图的一项技术。值得注意的是，基于测绘制图与地理研究当中，遥感影像处理技术方法的价值作用显著。结合实践应用工作经验，可知在应用遥感影像处理技术方法过程中需考虑相关技术操作要点，具体如下：

1.1 空间分辨率与制图比例尺

基于技术层面分析，空间分辨率与制图比例尺是需要重点考量的量大要素，其一是对目标最小尺寸进行解译，其二是对地图成图比例尺进行解译。值得注意的是，基于遥感图像的空间分辨率层面，具备存在差异的要求，通常是由制图对象的规模加以明确的。并且，地图比例尺和分辨率之间有着非常紧密的关联性，大量实践工作发现，地图成图比例尺和空间分辨率在一般的地图修改及更新方面具备非常显著的辅助作用。

1.2 波普分辨率

对于波谱分辨率来说，属于一个波长的范围。基于遥感技术应用过程中，需由传感器参与作业过程，利用传感器的探测器件可以接收到电磁波辐射，而波谱分辨率为探测器件可以辨识的最小波长范围。相关研究显示：波段的波长决定了波谱分辨率的高低；通常，波段的波长范围越小，那么与之相应的波谱分辨率则越高。基于特定条件下，波谱分辨率的作用机理也会发生改变，比如还具备“传感器基于工作波长范围当中能够划分的波段的量度”的解释；这个时候，波谱分辨率的分辨率则由波段的波长加以确定。总之，传感器波段越多，那么相对应的波谱分辨便越高[2]。

1.3 时间与时相分辨率

对于遥感图像来说，反映出来的是在某一瞬间内地面实际情况的记录。然而，由于地理现象存在瞬息万变的特点，所以基于一系列以时间序列成像的多时相遥感图像中，会具备一个最优化的时间点，此时间点的图像可以将地理现象的本质揭示开来。从现状来看，陆地探测卫星及地球观测卫星，是遥感信息的主要来源。

2 矿山地质测绘信息的遥感影像处理技术方法分析

如前所述，对遥感影像处理技术方法应用过程需考虑的技术要点有了一定程度的了解。而从矿山地质测绘工作效率及质量提升角度考虑，则有必要合理科学地应用遥感影像处理技术方法（如下图1所示，为遥感影像处理技术方法应用流程图），从而保证获取真实、完善的矿山地质测绘信息数据。总结起来，遥感影像处理技术方法具体应用要点如下：

图1 遥感影像处理技术方法应用流程图

2.1 在地质环境动态监测中的应用

在时间发生变化的情况下，地质环境会随之发生变化。要想对地质环境特点有足够的掌握，则有必要加强对地质环境的动态监测，从而进一步对地质环境变化的特点及规律有足够的了解，并对地质环境存在差异时形成条件与后续产生的变化规律进行分析研究。在获取上述信息的基础上，便能够为地质环境变化的掌握提供数据信息支持。值得注意的是，基于地质环境监测过程中，需选取具备代表性的地质环境，然后展开监测作业；对于存在差异的地质环境，采取因地制宜的原则，合理选用监测仪器及方法，从而保证监测数据结果的准确性。此外，基于地质环境监测过程中，需做好整体统筹规划工作，明确地质环境监测工作流程，保证监测数据的真实性及实用性[3]。以矿山地质测绘工作的基础数据校正环节为例，根据测绘项目的实际情况，将矿山与成像的比例调整为1:1＊105，选择8-15个合理的遥感正射点，保证遥感正射点于矿区均匀分布，且分布在不同的高度及边缘当中；同时，对于基础点的分布个数，则需以矿区地质结构的复杂程度为依据，合理明确。进一步构建数字化矿山模型，将和整体矿山之间的比例控制在1:2.5＊105，将遥感扫描识别分辨率设置为280-320DP1，然后把设置好的基础矿区地图纠错精度维持在0.5mm～2.0mm范围内，并对基础数据格式进行统一化处理，针对有误差的数据做好相应的调整；最终，使用差分定位设备，对矿山变成的勘察点进行接收，以此保证基础数据校正作业的完整性及高效性。

2.2 在矿山崩塌监测中的应用

在露天采矿过度的情况下，会引发矿山崩塌问题。通过遥感影像处理技术的应用发现，山体崩塌的部分基于成像图当中呈现出来的图像边缘一般为弧形，或者是直线型；并且，朝阳波段成像颜色比较浅，背光波段成像则比较深。通常会使用到两种成像图：其一，为ETM图像；其二，为TM图像[4]。虽然这两种图像能够将被监测矿山的地质情况如实反映出来，但是对于存在山体崩塌的区域，显示力薄弱，缺陷明显。考虑到相关缺陷能够得到有效弥补，可使用SPOT5图像，利用该图像将崩塌区域成像的边界线有效显示出来，并和前面两类成图软件配合应用，从而保证图像显示效果的增强。此外，值得注意的是，在矿山地质测绘过程中，正射图像调试是非常重要的环节，需结合基础数据校正结果，然后对相应的正射图像及辐射数据进行合理科学地调试。利用矿山比例模型，将遥感影像瞬间状态的参考值获取出来，比如矿区内矿带的经纬度、距离遥感设备的高度以及瞬间倾斜角度等，对参数值的格式加以统一，然后存储在数据集的头文件当中，结合遥感设备的正射图像的精度进行调试作业，将1:1＊105比例尺作为参考标准，基于遥感影响当中，和矿区明显标志物加以匹配。然后将多色波段当做参考标准，实施频谱数据经济度偏差检测，获取偏差数值，结合瞬间切斜角度，完成经纬度调试作业；并通过多线性内插入法的应用，使正射图像的后期调试效果得到有效保证。

2.3 在采空塌陷区监测中的应用

针对矿山塌陷区，采取遥感技术进行监测过程中，通过获取的遥感成像图，能够将塌陷区域的图像如实地呈现出来，通常为环形斑点图像，或者是椭圆形图像[5]。但是，对于其中的TM图像来说，其显示出来的塌陷区图像，会受到矿物元素差异的影响，还会受到塌陷深度、明暗度不同的影响，所以有必要进一步通过阈值法的应用，对塌陷区域的信息数据进行详细采集，并采取全色波段、SPOT213波段相结合的方式，将塌陷区图像清晰地显示出来，为了解采空塌陷区地质情况提供有效信息支持。此外，为了验证遥感影像处理技术方法所获取的信息数据的真实性，还有必要进行对比实验，将传统影像处理技术方法获取的成像数据，和本次采取遥感影像处理技术方法获取的成像数据进行对比分析，分析不同图像成像的精准程度，然后作出相应的调整，为矿山工程后续相关作业提供有效数据信息支持。

3 结语

综上所述，矿山地质测绘是矿山工程工作中非常重要的一个环节，为了做好此项工作，有必要了解现代化遥感影像处理技术方法的特点及技术操作要点，进一步将此项技术方法合理科学地应用到矿山动态环境监测、矿山崩塌监测以及采空塌陷区监测当中，并把控基础数据校正、正射图像调试以及数据信息对比实验技术要点，以此保证所获取测绘图像的真实性及可用性，从而促进矿山地质测绘工作效率及质量的全面提升。