闭坑矿山调查中“3S”技术的应用

唐 夺

（辽宁省第四地质大队有限责任公司,辽宁 阜新 123000）

矿山具有丰富的矿产资源,对于推动行业发展,提升社会发展水平具有重要的意义。为此,企业应用各种技术开发矿山资源。由于企业粗放的开采方式,矿山的地质、环境等遭到了严重的破坏。在这种情况下,就需要进行闭坑管理,采取自然生态恢复措施,提高自然生态恢复水平。

1 “3S”技术介绍

“3S”技术即GIS技术、Arc GIS软件、RS技术。因为三种技术中都含有“S”,所以将三种技术称为“3S”技术。GIS技术：即地理信息系统,其将地理学与地图学等全部纳入计算机系统中,可以输入、存储、查询、分析和显示地理数据。GIS技术在提升地理调查工作水平中具有重要意义。Arc GIS软件：属于地理信息系统软件,可以将调查所得的数据立体化,帮助人们分析数据,为后续研究工作打下坚实基础。RS技术：即遥感技术,在获得扫描、摄影、传输和处理地理电磁波信息后,人们就可以应用这些数据构建解决生态资源问题。当前,RS技术主要被用于植被资源调查、作物产量估测、病虫害预测等工作。

2 闭坑矿山发展现状

2.1 资源破坏

由于企业在开采矿山的过程中不注重应用合理措施保护矿山,这使得矿山资源遭到了严重的破坏。资源破坏类型以及具体表现如下：（1）土地资源的破坏。企业会在矿山周围占用一定的土地面积用于堆放矿渣或者设置开采辅助设施。其中,堆放的矿渣很容易影响土质,不利于植被生长,而设置的开采辅助设施则容易破坏、占用了土地资源。所以说,企业在开采矿山后土地资源容易遭到破坏。（2）地形地貌景观破坏。如果企业以露天的方式开采矿山,就容易破坏矿山周围的植被。而在植被被破坏之后,就不容易起到防沙固土,涵养水源的作用,将会导致矿山区域的生态环境遭到严重的破坏,进而影响人类可持续发展。（3）水资源破坏。矿山开采活动很有可能破坏水资源。主要表现在为开采矿产资源时企业会应用机械设备从地下开采资源。在地下作业时,会遇到含水层,这时企业就需要开展排水活动,以便开采活动顺利推进。而通过开展排水活动,就容易减少地表水量,不利于保护生态系统。

2.2 矿山地质灾害

矿山开采活动极易引起地质灾害,地质灾害的类型如下：（1）崩塌、滑坡、泥石流。有的企业通过破坏矿山结构的方式,得到矿产资源。而在破坏了矿山结构后,矿山的稳定性将会受到严重影响,甚至产生山体崩塌。同时矿山开采活动容易破坏土层,不易植被生长,进而增强山体滑坡以及泥石流的发生几率。这既不利于保护人身安全,又会破坏整个生态系统。（2）地表灾害。在开采矿山资源后,地层间的平衡性将会被破坏,容易引发塌陷问题。在这种情况下,矿山作业效率以及施工人员的安全将会受到影响,同时矿山生态系统也会遭到破坏。（3）地表裂缝灾害。在经过开采施工,获得资源后,地下就少了支撑。加之,地壳仍旧处于不断运动的状态,很容易增加地表裂缝发生几率。所以,企业需要关注开采工作,构建完善的开采工作方案。同时要应用信息技术监测开采状况,降低地表裂缝发生几率。

2.3 环境污染

企业在开采矿产资源后会在矿山周边开展加工活动。虽然这种经营运作方式可降低企业发展成本,但是企业不当的加工方式容易污染周边环境,破坏自然生态资源,不利于社会可持续发展。环境污染的类型如下：（1）土壤污染。如果企业在加工矿石的过程中不注重做好处理工作,就容易导致金属元素进入土壤,进而破坏土壤微生物,影响植被生长。而在植被吸收了金属,并被动物食用后,动物的健康会受到影响。在生物链下,人类最终也有可能深受其害。（2）水污染。在开采、加工矿产资源的过程中,就有可能产生氰化物、重金属或重金属离子的化合物等有害物质。而在缺乏处理这些有害物质的情况下,就容易污染水资源,破坏地下水系统。水乃是生命之源,植被生长、动物与人类生活等都离不开水资源。在水资源污染后,整个生态系统将会受到破坏。（3）大气污染。在开采矿山时,产生的粉尘、地下气体等很有可能污染环境。除此之外,企业开展的矿产资源加工活动也容易产生有毒有害气体,比如氢氰酸、砷化氢、二氧化硫等。矿山比较空旷,极少存在建筑物,空气流通性强。而这些有毒有害气体极易扩散,进而增加污染面积,甚至容易进入人类生活区域,威胁人们身体健康,影响人们生活质量。

3 “3S”技术在闭坑矿山调查以及地灾治理及生态修复的必要性及意义

3.1 “3S”技术在闭坑矿山调查的意义

我国积极管理闭坑矿山,避免矿山生态环境问题的扩大化。当前,我国废弃的矿山数量处于增加的趋势。倘若应用传统的地形图区划调查方法开展闭坑矿山调查工作,不仅耗时长,而且不容易掌握闭坑矿山实际情况,不利于为后续闭坑矿山优化管理、生态修复工作提供可靠的数据。为此,我国需要摒弃地形图区划调查方法,而应用先进的调查方式,保证闭坑矿山调查效率与质量。现如今,“3S”技术在闭坑矿山调查中凸显着重要的价值。主要表现在,通过将“3S”技术融入到闭坑矿山调查中,调查人员就可以获得矿山地理化信息,掌握矿山情况,如矿山分布情况,矿山环境破坏情况等。同时应用“3S”技术开展闭坑矿山调查工作,还可以节约人力、物力、财力,保证所获得调查信息的准确性。在获得、分析闭坑矿山情况之后,就需要着力构建闭坑矿山生态恢复方案,把控闭坑矿山生态恢复计划重点、难点,理清闭坑矿山生态恢复流程,最大限度地提升闭坑矿山生态恢复水平。所以,要重视“3S”技术,并合理地应用“3S”技术。

3.2 地灾治理及生态修复的意义

长期的矿山开采工作对生态环境造成了严重影响,引发了地质灾害。我国需要主动开展矿山管理工作,以修复生态环境,治理地质灾害,推动人类社会健康发展。否则,人类会深受矿山开采之害。习近平总书记高度重视生态环境修复、建设工作,他在十九大报告中强调了生态环境建设的重要性,提倡走可持续发展之路。对于矿山开采企业来讲,需要认真地研究习近平总书记关于生态环境、绿色发展的思想,明确自身发展方向,贯彻落实国家政策。企业无论是在矿山开采,还是在矿石加工中都需要保护地质、土壤、水源、大气等,保护人类赖以生存的家园。习近平总书记提出树立安全发展理念,弘扬生命至上、安全第一的思想,健全公共安全体系,完善安全生产责任制,坚决遏制重特大安全事故,提升防灾减灾救灾能力。在矿山开采时,企业需要采取多种措施保护人员安全,而通过落实这一思想,有助于提升生态系统保护水平。主要表现在,企业在保护人员安全的过程中就会减少对地质的破坏。总而言之,地灾治理及生态修复在贯彻、落实国家思想方面具有重要的意义。

4 “3S”技术在闭坑矿山调查中的应用

4.1 “3S”技术在外业调查中的应用

基于“3S”技术优势,调查人员需要科学地应用“3S”技术,提升外业调查水平,节约外业调查成本。图层添加与应用、坐标点采集与图形勾画、属性查询与录入是“3S”技术在外业调查中的具体体现。

4.1.1 图层添加与应用

在调查中,调查人员会通过航拍的方式,获得航拍图像,以此掌握调查信息。从航拍图像中可以了解到的内容包括矿山开采范围、矿山地理位置、矿山数量等。与矿山相关的矢量化图形对于调查人员了解矿山周围情况具有积极意义。从与矿山相关的矢量化图形可以了解到的内容包括,县（区）、乡镇、村的行政界线,坡向、坡位等立体信息。在这种情况之下,调查人员就可以获知矿山地形,进而具体分析所获得的矿山信息。同时还可以从与矿山相关的矢量化图形了解到林中、林龄等,以便掌握矿山生态环境信息,为构建矿山生态环境恢复方案提供可靠的信息。

4.1.2 坐标点采集与图形勾画

调查人员需要在闭坑矿山调查中精确地采集坐标点,以此准确定位矿山。在地面布设一定形状的控制网后,就可以开展位置测定工作。统一上平面控制网一般布设为导线网（闭合导线、符合导线）或三角网。而GPS测量不要求两点间通视且所测点位精度均匀。通过将GPS应用在测量工作中,有助于提高测量效率、质量,保证调查水平。所以,越来越多的调查人员应用此种方式推进测量工作。经过开采后的矿山,矿上的周围环境会更为复杂。比如,在开采资源后,矿山会出现许多塌陷的地方。同时矿山的地面更加不平整,如很多石头出现在矿山区。这样会加大位置数据采集难度,影响采集精度。为解决该问题,调查人员可以将坐标点采集与图形勾画两种方式进行充分结合。其中,就需要对环境复杂、地形复杂的区域采取图形勾画的方式,记录矿区信息。

4.1.3 属性查询与录入

在清楚了解矿山信息后,就需要录入、保存信息,以便为后续工作提供可靠的信息依据。其中,就需要以代码的形式导入所选图形的附带属性并予以保存,之后依照代码对应的信息显示,以此将属性数据与图形数据相互匹配,进而确保信息录入的科学性、准确性。在录入、存储信息后,就需要科学地分析、处理信息,以此清楚了解矿山情况。

4.2 “3S”技术在内业处理中的应用

在应用“3S”技术开展矿山调查工作后,就会获取信息数据。然后,就需要将这些信息数据导入到内业平台中,进而更好地应用数据。以往,主要通过录入坐标点生成图形的方式,将信息存储在内业平台中。当前,仅仅通过导入的方式就可以完成信息导入工作。在这种情况之下,不仅可以提高工作效率,而且可以降低错漏问题的发生率,强化工作效果。因此,要积极地采取信息导入的方式,开展信息存储、处理工作。

5 结束语

综上所述,在信息技术、科学技术快速发展的阶段,“3S”技术的应用价值不断提高。当前,“3S”技术被应用到闭坑矿山调查中,并产生了一定的调查研究成果。因此,更加需要高度地重视“3S”技术,不断地优化“3S”技术在闭坑矿山调查中的应用方案,完善调查流程,规范调查操作行为。在应用“3S”技术开展闭坑矿山调查工作之后,就需要导入、存储调查所获得的数据信息、资料等。之后,就需要使用这些数据信息、资料,制定矿山生态环境恢复计划等,以便有条不紊地推进生态恢复工作。对于技术研究人员来讲,其需要升级、优化“3S”技术,以此强化“3S”技术在闭坑矿山调查中的应用效果。