田　彥

（朔州職業(yè)技術學院山西朔州036002）

礦山環(huán)境遙感自動監(jiān)測方法與應用分析

田彥

（朔州職業(yè)技術學院山西朔州036002）

對礦山環(huán)境及礦產資源開采狀況相關數據的有效監(jiān)測是礦產資源合理開發(fā)的基礎性工作。遙感技術有著多平臺、多種類、多波段的特點，其信息量豐富，動態(tài)性和時效性較強，而遙感自動監(jiān)測則是遙感技術應用的重要研究領域?；谝陨希疚暮喴治隽说V山環(huán)境遙感自動監(jiān)測方法，并探討了礦山環(huán)境遙感自動監(jiān)測應用的問題及展望，旨在進一步促進遙感自動監(jiān)測技術的發(fā)展和應用。

礦山環(huán)境；遙感自動監(jiān)測；方法；應用

礦產資源是人類社會發(fā)展的重要資源，隨著礦業(yè)活動的發(fā)展，在礦山開發(fā)中資源利用率低、污染嚴重、秩序混亂的問題越來越凸顯，這就對礦山環(huán)境的監(jiān)測提出了更高的要求。傳統(tǒng)的遙感監(jiān)測手段有著周期長、時效性差等局限性，而遙感自動監(jiān)測技術則能夠有效解決傳統(tǒng)遙感監(jiān)測手段的問題?；谝陨?，本文簡要分析了礦山環(huán)境遙感自動監(jiān)測方法與應用。

1　礦山環(huán)境遙感自動監(jiān)測方法應用

1.1資料準備

1.1.1遙感數據選擇

以礦山環(huán)境監(jiān)測工作要求為基礎，選擇遙感數據，一般為中、高分辨率遙感數據，不同比例尺選取的遙感數據不同，對于1: 10000比例尺來說，主要選擇IKONOS,Quick bird，Worldview-2數據，對于1：50000比例尺來說，主要選擇SPOT-5以及Rapod－Eye數據。

1.1.2收集DEM數據

在礦山環(huán)境監(jiān)測工作中，DEM數據的作用至關重要，其能夠對影像進行正射校正，同時能夠制作三維景觀，從而為礦山目標物的解釋提供依據。一般來說，所選取的DEM數據分辨率應當與待校正遙感影像的分辨率一致[1]。

1.1.3收集其他資料

首先是對礦權資料的收集，礦權數據為矢量數據，其能夠明確區(qū)域內采礦活動的范圍，礦權數據主要包括開采申請登記數據、省級礦產資源整體規(guī)劃數據等。

1.2數據預處理

應用礦山環(huán)境遙感自動監(jiān)測方法的過程中，數據預處理主要包括的內容有以下幾個方面：（1）正射校正：主要指的是對中、高分辨率遙感影像的正射校正，以此來消除地形起伏影響；（2）數據融合處理：數據融合的主要作用是增強遙感圖像信息，主要采用CN變換、HIS變換等方式來實現遙感圖像數據的融合處理；（3）幾何校正處理：一般采用插值法進行幾何校正，對于低分辨率影像空間插值來說，主要采用線性擬合或二次擬合方法，對于中、高分辨率影像空間插值來說，主要采用三次插值或三角網插值方法[2]；（4）圖像增強處理：對圖像進行增強處理能夠更好地提取圖像信息，圖像增強方法有很多，例如邊界提取、色彩掩膜等；（5）輻射校正處理：在應用遙感自動監(jiān)測方法進行礦山環(huán)境監(jiān)測的過程中，兩景不同時相的遙感圖像可能在亮度上會有著一定的差異性，為了消除亮度差異，通常采用直方圖匹配等方法來進行相對輻射校正。

1.3信息提取

在應用遙感自動監(jiān)測方法進行礦山環(huán)境監(jiān)測的過程中，信息提取主要包括以下兩個方面。

1.3.1對礦山環(huán)境現狀信息的提取

對于不同地物來說，其對光譜的吸收特性和反射特性有著一定的差異性，因此遙感數據的波譜特性也有著一定的差異性，根據不同地物波譜的差異性能夠對波譜灰度值進行提取，從而形成各種不同專題的礦山環(huán)境現狀信息專題地圖。

1.3.2提取礦山環(huán)境變化信息

一直以來，礦業(yè)主管部門就對礦區(qū)內的變化十分關注，例如礦山開采范圍的變化、非法開采現象的發(fā)生等，這些都屬于礦山環(huán)境的變化，可以將不同時相的遙感影像作為源數據，以此來自動提取遙感變化信息，從而實現礦山環(huán)境變化信息的提取。

1.4成果表達

成果表達指的是礦山環(huán)境信息的成果圖，例如礦山環(huán)境變化監(jiān)測圖、礦山環(huán)境現狀調查圖等。

1.4.1礦山環(huán)境現狀調查圖

在對遙感影像圖進行處理之后，將其作為底圖，并將礦業(yè)活動等各類標記進行疊加，在整個圖的輪廓之外，將制作好的礦山環(huán)境開發(fā)狀況遙感調查表進行放置[3]。

1.4.2礦山環(huán)境變化圖

將經過處理的礦山環(huán)境變化遙感圖像作為底圖，對礦業(yè)活動等標記進行疊加，在整個圖的輪廓之外，將制作好的礦山環(huán)境變化遙感監(jiān)測統(tǒng)計表進行放置。

1.4.3野外驗證路線圖

與道路、居民地等GIS數據得出的疑似圖斑，制作野外驗證路線圖。

1.5監(jiān)測結果分析

對遙感自動監(jiān)測獲取的礦山環(huán)境現狀監(jiān)測結果以及礦山環(huán)境變化監(jiān)測結果進行分析和統(tǒng)計，將目視解釋結果作為基準，二者進行疊加，統(tǒng)計圖斑一致的樹木，從而計算出遙感自動監(jiān)測的準確率。以野外實地調查結果為根據，對監(jiān)測結果進行分類，總結不同算法下監(jiān)測準確性分布規(guī)律，之后進行改進。此外還需要對監(jiān)測時間進行統(tǒng)計和對比，給出綜合評定。

2　礦山環(huán)境遙感自動監(jiān)測應用的問題及展望

礦山環(huán)境相對復雜，遙感自動監(jiān)測在礦山環(huán)境監(jiān)測中的應用雖然取得了一定的效果，但也存在的一些問題。（1）礦山開采會引發(fā)各種各樣的環(huán)境問題，所研究的地物光譜特征和影像特征相對復雜，僅僅通過光譜特性來反映地物差異很容易出現無法識別的現象，因此，不僅要對遙感圖像進行應用，還要對地質專業(yè)知識進行應用[4]；（2）從解譯方法上來看，各種遙感衛(wèi)星數據有著自身的特點，對于不同衛(wèi)星遙感數據的解譯方法尚不完善，傳統(tǒng)的分類提取方法忽略了對關聯鄰近信息的分析，可能導致解譯結果出現不準確的問題，因此應當積極研究新的解譯方法，保證解譯結果的準確性。

3　結語

綜上所述，本文簡要分析了遙感自動監(jiān)測方法在礦山環(huán)境監(jiān)測中的應用，并對其應用問題進行了探討，旨在進一步促進遙感自動監(jiān)測方法的應用和發(fā)展。

[1]楊博,陳建平,刁明光.北京礦山環(huán)境遙感監(jiān)測與綜合評價系統(tǒng)的設計[J].地質通報,2011,05.

[2]劉善軍,王植,毛亞純,徐白山,吳立新.礦山安全與環(huán)境的多源遙感監(jiān)測技術[J].測繪與空間地理信息,2015,10.