何升云

（四川東方浩遠(yuǎn)礦山工程有限責(zé)任公司，四川 攀枝花 617000）

多尺度融合遙感數(shù)據(jù)集合了多種技術(shù)手段，利用衛(wèi)星遙感等多種技術(shù)手段可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)，在稀土礦山安全監(jiān)測(cè)中應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)各種潛在的安全隱患問(wèn)題，解決復(fù)雜地區(qū)礦山誘發(fā)的崩塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患問(wèn)題，切實(shí)提升了稀土礦山安全監(jiān)測(cè)效果。對(duì)此，在實(shí)踐中要善于應(yīng)用多尺度融合遙感數(shù)據(jù)，通過(guò)整合多種技術(shù)手段進(jìn)行系統(tǒng)化的監(jiān)測(cè)分析，了解稀土礦山的安全隱患問(wèn)題，為稀土礦山的安全開(kāi)采提供技術(shù)支持。

1 礦區(qū)工程概述分析

本項(xiàng)目為西昌志能實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司德昌縣大陸槽稀土礦一期露天開(kāi)采工程，礦區(qū)位于大陸槽鄉(xiāng)稀土礦區(qū)東部，隸屬四川省涼山彝族自治州德昌縣大陸槽鄉(xiāng)管轄。礦區(qū)中心點(diǎn)地理坐標(biāo)：東經(jīng)101°57′34″，北緯27°12′20″。礦區(qū)位于四川省德昌縣城225度方向，平距32公里處，成昆鐵路、108國(guó)道干線公路和雅攀高速三大交通動(dòng)脈貫穿德昌縣境內(nèi)。德昌縣城至礦山71公里，交通方便。礦區(qū)所在地區(qū)屬中高山深切割地貌，礦區(qū)四面環(huán)山，地勢(shì)北東高，南西低，海拔+1900m～+2300m，相對(duì)高差400m，含礦帶地形較平緩。區(qū)域內(nèi)樹(shù)枝狀水系發(fā)育，南北向的營(yíng)盤(pán)山構(gòu)成分水嶺，礦區(qū)磨房溝、劉家灣子溝、螞蝗溝等匯入分水嶺西的大陸槽溝為常年流水，從礦區(qū)南邊由東向西注入雅礱江。

2 稀土礦山安全監(jiān)測(cè)中多尺度融合遙感數(shù)據(jù)分析

在稀土礦山安全監(jiān)測(cè)中應(yīng)用多尺度融合遙感技術(shù)手段，通過(guò)信息化的方式分析各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)可以獲得更為精準(zhǔn)的稀土礦山信息，及時(shí)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)潛在的隱患問(wèn)題，通過(guò)有效方式及時(shí)處理完善，進(jìn)而達(dá)到提升礦山檢測(cè)安全的目的。在實(shí)踐中其主要應(yīng)用如下。

（1）稀土礦山安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合內(nèi)容。通過(guò)多尺度融合遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，綜合區(qū)域隱患信息對(duì)其進(jìn)行普查，通過(guò)分析重點(diǎn)對(duì)象，保障其滿足礦山安全監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求。其融合主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，提升數(shù)據(jù)利用效率；大容量遙感數(shù)據(jù)對(duì)于硬件設(shè)施要求嚴(yán)格，在融合之后的影響數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以降低數(shù)據(jù)讀取、編輯頻率，進(jìn)而達(dá)到提升礦山安全分析效率。第二，建設(shè)空間數(shù)據(jù)庫(kù)。多尺度融合遙感數(shù)據(jù)必須要保障數(shù)據(jù)空間一致性，這也是進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基礎(chǔ)性要求。

（2）稀土礦山安全監(jiān)測(cè)中多尺度融合遙感數(shù)據(jù)技術(shù)手段。①衛(wèi)星影像處理。通過(guò)GF-2衛(wèi)星影像進(jìn)行研究分析，進(jìn)行稀土礦安全監(jiān)測(cè)。首先進(jìn)行原始衛(wèi)星影像處理，糾正原始圖像中產(chǎn)生的幾何以及輻射性變形問(wèn)題，利用圖像獲取的方式對(duì)其產(chǎn)生的變形、模糊以及噪音等問(wèn)題進(jìn)行糾正處理，獲得在幾何以及輻射上較為真實(shí)的信息圖像，便于精準(zhǔn)的遙感分析以及判讀分析。在處理中幾何校正是最為關(guān)鍵的內(nèi)容，其可以消除影像平面幾何誤差問(wèn)題，是影響提取精度的重要參數(shù)。②礦山無(wú)人機(jī)航測(cè)。多尺度融合遙感數(shù)據(jù)中可以利用無(wú)人機(jī)航測(cè)，通過(guò)對(duì)礦山地面進(jìn)行有規(guī)劃的重疊拍攝分析，利用初始航片等信息內(nèi)容，綜合地面控制點(diǎn)等信息數(shù)據(jù)進(jìn)行三角測(cè)量，構(gòu)建二維圖像地表三維信息，構(gòu)建數(shù)值高程模型，制作正射影像信息。③多源影像配準(zhǔn)融合。衛(wèi)星遙感以及無(wú)人機(jī)航測(cè)兩類技術(shù)集合處理可以形成地表影像圖。實(shí)現(xiàn)對(duì)稀土礦山周邊區(qū)域的觀測(cè)分析，便于分析周邊地表裸露、生態(tài)環(huán)境污染等礦山環(huán)境的普適性分析。通過(guò)多尺度融合遙感數(shù)據(jù)可以反應(yīng)大區(qū)域的人文生態(tài)環(huán)境，在多種信息數(shù)據(jù)的匯集之下反應(yīng)了礦山生產(chǎn)場(chǎng)所的施工現(xiàn)狀、危險(xiǎn)源以及安全工程等相關(guān)內(nèi)容。在實(shí)踐中通過(guò)融合高分辨率衛(wèi)星影像以及無(wú)人機(jī)航測(cè)影像，在二者的匹配融合之下可以充分的滿足稀土礦開(kāi)采安全監(jiān)測(cè)的不同需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中區(qū)域性環(huán)境變化的監(jiān)測(cè)分析?，F(xiàn)階段，較為常用的影像配準(zhǔn)方法主要就是基于灰度信息、基于特征、變換域等方法進(jìn)行處理。無(wú)人機(jī)航測(cè)影像以及衛(wèi)星影像就是在相同區(qū)域范圍中地物灰度特征上區(qū)域范圍中進(jìn)行分析，在礦山生產(chǎn)中的人工建設(shè)屬于長(zhǎng)期性的地表特征參考，對(duì)此，通過(guò)最小均方誤差法分析參數(shù)，做到融合分析，效果顯著。

3 稀土礦安全監(jiān)測(cè)中多尺度融合遙感數(shù)據(jù)獲取與融合分析

（1）提取安全因素。綜合多尺度融合遙感數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行大范圍中土地裸露信息、水體污染以及植被覆蓋等相關(guān)生態(tài)指標(biāo)信息，分析礦山生產(chǎn)事故等安全影響因素特征，分析礦區(qū)匯水流域、礦山周邊居民聚集地分布以及礦山分布的狀況等多種因素。結(jié)合多方面因素對(duì)礦山事故發(fā)生的影響進(jìn)行研究，同時(shí)結(jié)合遙感數(shù)據(jù)提取的特征信息。GF-2影像是針對(duì)礦區(qū)周邊地質(zhì)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析礦區(qū)周邊水域信息，利用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，對(duì)能源開(kāi)采中狀態(tài)進(jìn)行分析。

（2）三維立體化安全監(jiān)測(cè)。高程信息是遙感技術(shù)進(jìn)行礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)中的不足，而二維影像技術(shù)則無(wú)法直觀的表明地物之間的耦合性關(guān)系，展現(xiàn)了地物高低位以及地表起伏性等信息內(nèi)容。此種類型的三維空間信息主要就是在常規(guī)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中缺乏足夠的優(yōu)勢(shì)，但是在礦山安全分析中應(yīng)具有較強(qiáng)的危險(xiǎn)辨識(shí)作用。例如，礦山松散堆積體三維方量以及等級(jí)直接關(guān)系的變化特征，礦山崩塌、滑坡、碎屑流等相關(guān)礦山危害的具體程度；高陡邊坡以及建筑結(jié)構(gòu)高低位空間是否處于威脅的地理區(qū)域范圍中等等都可以通過(guò)此種方式顯現(xiàn)。通過(guò)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)對(duì)飛行以及科學(xué)布置控制點(diǎn)進(jìn)行合理的規(guī)劃分析，制作地形測(cè)繪要求，構(gòu)建礦山核心生產(chǎn)區(qū)域中的三維立體化監(jiān)測(cè)信息，提升礦山安全監(jiān)測(cè)能力。通過(guò)高精度的三維模型則可以分析礦山中的潛在隱患問(wèn)題，有利于稀土礦山的安全監(jiān)測(cè)分析。

（3）專業(yè)輔助安全分析。綜合礦山危險(xiǎn)源、居民分布狀況以及松散體方量等信息，為礦山安全防治規(guī)劃等提供信息支持。通過(guò)多尺度融合遙感數(shù)據(jù)輔助分析各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，有效地轉(zhuǎn)變了平面地形圖工程設(shè)計(jì)以及規(guī)劃的不足，通過(guò)三維可視化的方式進(jìn)行分析，了解其顯著的風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際狀況可以采取有效地防護(hù)措施與手段。遙感技術(shù)具有較強(qiáng)的空對(duì)地觀察能力，可以提升礦山安全隱患檢查效率，進(jìn)而充分的解決了現(xiàn)階段稀土礦山安全監(jiān)測(cè)存在的問(wèn)題，充分的提升了各項(xiàng)資源的利用效率?；诓煌臻g尺度融合的遙感技術(shù)可以掌握礦區(qū)區(qū)域的安全狀況，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)性的篩查分析，便于了解礦山稀土礦的開(kāi)采工藝以及周邊環(huán)境的具體狀況。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著稀土經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，稀土礦山開(kāi)采項(xiàng)目逐漸增加。在礦區(qū)開(kāi)采中最為關(guān)鍵的就是保障周邊生態(tài)環(huán)境，降低污染，合理的緩解因?yàn)榈V山開(kāi)采對(duì)周邊居民造成的壓力與不良影響。對(duì)此，現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)的安全監(jiān)測(cè)是稀土礦山開(kāi)采的重要內(nèi)容。通過(guò)多尺度融合遙感數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行分析，整合高分衛(wèi)星以及無(wú)人機(jī)航測(cè)等多種技術(shù)進(jìn)行稀土礦區(qū)的安全監(jiān)測(cè)分析，可以快速精準(zhǔn)的排查其存在的隱患問(wèn)題，為礦區(qū)工程規(guī)劃提供了參考，切實(shí)提升了礦山開(kāi)采達(dá)的安全性。