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摘要 :对于传统测量方式来说,技术手段的缺失可能会伴 随严重的测量误差问题,在这种情况下,遥感技术随之出现,并 在矿山地质测绘中应用广泛。把遥感技术应用在矿山地质测绘 工作中时, 需要在无人机和传感器等相关设备作用下, 完成矿山 地质信息采集工作, 之后将采集的信息进行整理与分析, 实施格 式转换,利用 GBH 高精度图像特征提取技术获得比较清晰的图 像数据, 通过各个角度纹理成立三维立体矿产地质模型, 从而快 速完成地质测量工作,获得理想的测量结果。基于此,本文就从 遥感技术应用角度出发,进一步分析矿山地质测绘中遥感技术的应用, 并提出相应的应用建议。
关键词 :矿山地质测绘,遥感技术,应用
遥感技术是上个世纪 70 年代兴起的一种遥感探测技术。 1982 年,承载MAA 传感器的Lindast-3 卫星成功发射,侧面地反 映出遥感技术时代正式开始。遥感技术可以从物体反射的电磁波中提取所需的物体参数, 而无需与被测物体直接接触。它主要 是在无人机和传感器的作用下来收集与被测对象相关的数据, 并使用独特的数据处理方法和特征提取方法来对材料进行测 量。由于其测量效率好、精度高、测量范围宽等特点,该技术可以实现全天候测量,并且不会受到气候、自然条件等因素影响。 随着遥感技术快速发展,该技术在各个行业测量活动中应用广泛,在矿山地质测绘过程中,把遥感技术应用在地质测量中,能 够获得良好的测量效果。20 世纪 90 年代以后,矿山地质参数的 遥感测量工作渐渐发展起来。在工业经济发展水平不断提高的 环境下, 矿山地质测绘工作量随之增多, 传统测量方式因为测量 精度不能保证, 测量误差明显, 将不能满足矿山地质测绘工作要 求。基于此,把遥感技术运用在矿山地质测绘活动中,形成一个 基于遥感技术下的矿山地质测量方式,可以让矿山地质测量精 度不断提高, 减少测量不准确问题的出现, 给矿产企业创造更多 的效益。
1 遥感技术基本概述
遥感技术是一个能够探测和识别各种地面景物的综合性技 术,通过使用该技术,可以获得高质量、高分辨率的遥感图像。作为一种探测技术, 遥感技术展现出较强的应用价值, 应用范畴比较大,可以做到动态监测,获得不同时段所需的各种信息,不 会受到外界环境、人为因素影响, 提高测量结果的真实性和有效 性。在矿山地质勘测绘过程中,包含的工作内容有地形图绘制、 动态检测、生态环境恢复治理检测、专题图制作等,通过把遥感 技术应用其中, 让地形图绘制更具精准性, 可以获得更加良好的 专题图制定效果。由此可知, 测绘遥感技术在矿山地质测绘中应 有良好的应用价值。通过把遥感技术运用到矿山地质测绘成果 获得中, 形成一个完整的遥感影像处理系统, 在系统与技术的配 合下,实现各项信息的采集与整理,如影像、跌量图等,给相关 人员工作顺利进行提供准确的数据。
2 遥感技术在矿山地质测绘中的应用价值分析
2.1 优势分析
对于遥感技术来说,其优势是传统测绘手段无法比拟的。随 着矿产经济快速发展, 各个矿层都在其中发挥着重要作用, 是比 较重要的产业。但是,之前在矿产资源开发中,受到各种因素影 响,比较局限,没有从中获得合理的经济效益,例如资源开采比 较过渡,使得矿产结构受到破坏,给周围生态环境造成严重影 响。通过调查得知,对于部分小型矿山开采,主要采用传统开采 方式,导致周围环境一并遭到破坏,引发一系列安全事故。如果 采用遥感技术,就可以从多方面入手对传统矿山开采中的常见 问题进行处理, 在实际操作中不会受到诸多因素影响, 即便是一 些环境比较恶劣或者操作较为困难的地区,也能获得理想的应 用效果。由此可见, 遥感技术能够较好的处理传统开采技术中的 问题,遥感技术在远程操控下,可以完成矿山地质勘探与预测, 提前分析和处理矿山开采过程中可能存在的问题,做好相应的 防范与应对工作, 降低损失与影响。
2.2 安全性高
和传统技术比较,遥感技术展现出较强的安全性。近几年, 因为受到技术水平因素影响,使得一些小型矿山在开采过程中, 可能会伴随一系列安全问题, 给企业带来严重的经济损失, 甚至 造成人员伤亡。导致这些事故问题发生的根本原因就是传统技 术水平不高, 稳定性和安全性相对较差, 无法在现有的条件下精准地估测矿山地质条件与环境。把遥感技术应用到矿山地质测绘工作中, 能够通过非人工方式完成地质勘查工作, 保证工作安 全。同时,对周围环境有所了解,有针对性的完成矿山开采,尽 量避免对周遭生态环境的破坏。遥感技术由于其远程操控的优 势,将人工实地测量的工作流程降至最低, 进而让相关人员在作 业工作中更加安全,也能对矿山开采中常见的故障问题进行提 前预测和防控, 从根源上减少了安全事故问题的出现。
2.3 应用必要性
由于我国矿山地质环境比较特殊,做好矿山地质勘探与测 绘工作就显得尤为重要。在实际工作中, 应该和部分静态观察方 式进行结合,实现科学转变,保证监测结果的真实性和准确性。 在遥感技术作用下,更好地了解矿山地质和矿产资源分布情况, 采用适宜的开采方式,减少开采过程中不必要问题的出现,对 矿产资源合理开发与利用。在地质开采过程中, 加强周围生态环 境保护,促进矿产产业更好发展。基于此,在矿山地质测绘过程 中,将遥感技术应用其中是非常必要的。
3 遥感技术下矿山地质测量方法
在矿山地质测绘过程中,要想将遥感技术应用其中,并获得 理想的测绘效果,应形成一套基于遥感技术背景下的矿山地质 测量方法。在具体操作中,通过使用无人机、传感器等相关设施 完成矿山地质信息采集工作,之后对获得的矿山地质信息科学 处理,根据数据分析结果,了解矿山地质整体情况,从而实现遥 感技术对矿山地质的精准测量, 具体测量方式有以下几个方面。
3.1 采集并整理矿山地质数据
对于矿山地质数据采集来说,也就是在遥感技术作用下进行 矿山地质测量的一部分,给后期矿山地质数据处理与分析提供 良好条件。对于遥感技术来说,展现出的特点就是这种技术灵活 使用了无人机和传感器,在两者结合下,借助其设备功能实现对 矿山地质数据的采集与整理。在采集矿山地质数据中,应结合矿 山地形特点合理设置无人机以及传感器参数,其中包含了激光点 频、扫描电机、飞行速度、净空高度、拍摄距离与时长、天气参数 等,在这些数据信息作用下,确保矿山地质数据质量。遥感技术 对采点地形数据获得的原理,是利用无人机向矿山地表传递激光 脉冲,在激光脉冲到地面以后,通过使用传感器获取激光脉冲反 射的信息,之后在GPS装置的作用下确定传感器地理位置,通过 IMU惯性测量装置对无人机姿态数据进行检测,根据获得的数据 信息建立激光脉冲与地面直接接触的空间三维坐标,采用分类计 数剔除矿山地质无关数据,其中包含了地表建筑、覆盖物、植被等。通过使用遥感技术, 获得准确且完整的矿山地质数据信息。
3.2 处理矿山地质数据
在传感器把数据反馈给计算机系统以后,应对数据集中处 理。因为无人机拍摄过程容易受到天气、安装流程、安装方式等 因素影响,使得采集的部分数据可能会出现无效、乱码、重复等 状况。要想减轻后期矿山地质分析工作压力,需要把无效、乱 码、重复的数据进行处理。因为遥感技术获得的信息通常会以 激光信号的方式保存, 因此, 需要在把一些不具备使用价值的数 据信息进行处理, 把剩余的数据信息进行格式转变, 给后续矿山 地质特征提取工作的开展提供便利条件。此外, 无人机在航拍中 可能会受到阳光因素影响,使得一些影像数据面临光色分配不 均匀的状况, 所以, 要求相关人员结合图像重叠位置同步数据信 息,完成图像修补工作,其中包含了图像颜色、对比度、明暗度 等,确保采集的矿山地质数据更加真实和准确。将剩余的数据信 息过滤处理,并且把部分矿山地质不清晰的数据信息进行剔除, 让数据文件数量保持在合理范畴内,从而更好地实现矿山地质 数据处理。
3.3 确定矿山地质特征
在矿山地质数据处理工作完成以后, 应该采用 GBH 高精度 图像特征提取技术,完成和矿山地质相关的纹理特征图像的数 据采集与整理, 同时在计算机系统的作用下, 从各个角度出发对 各个图像数据进行处理, 之后从不同角度来映射矿山地质, 形成 一个三维立体的矿山地质模型,利用遥感技术完成矿山地质测 量工作。
4 矿山地质测绘应用遥感技术的相关建议
4.1 结合矿山地质情况,及时获取地质信息
通常情况下,矿山地质信息和矿井灾害之间存在一定的关 联性, 长时间以来, 开采过程中改变地表原始结构导致内部结构 发生变化是引发矿山灾害问题的根本因素,或者是地壳运动导 致的形态变化,这些地质因素的改变有可能是随着时间发展而 形成,也有可能是一次性过度开发导致。为了获得准确的矿山 地质信息, 需要把遥感技术应用其中, 通过对矿山地质情况的调 查,获取对应的地质图像,对矿山地质结构和活动构造有所了 解,确定矿区地质地貌。与此同时,根据获得的矿山地质信息, 制定开采计划, 从根源上减少矿山开采过程中山体坍塌、地面沉 降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等灾害的发生。在获取矿山地 质信息时, 需要结合不同结构特性和位置的调查结果, 利用遥感 技术进一步分析矿山地质环境, 根据获得的矿山地质信息, 保证矿山开采的专业性和安全性。
4.2 做好地质勘查工作,加强断裂分析
在矿山地质测绘过程中,时常会面临地质断裂的状况,导致 该现象出现的主要原因就是长期开采过程中对山体结构的震动 破坏,造成的结构层断裂。通过使用遥感技术,可以进一步分析 断裂问题的产生原因, 经过照片拍摄, 利用三维成像技术综合分 析,不同结构使用不同颜色表示。利用遥感技术了解矿山地质地 貌情况,分析具体差异,结合分配的颜色,通过线条或者构造方 式确定各个位置地貌结构。例如, 通过使用遥感技术可以清晰地 了解密集地区和渠道地区的地质情况,在获得矿山地质信息以 后,根据周围环境,具体调查断裂状况,确定问题产生原因,制 定对应的开采计划。
4.3 使用遥感技术,监测资源损坏程度
在使用遥感技术进行矿山地质测量过程中,可以在监测因 子作用下进一步了解矿产资源损坏情况,但是监测因子涉及的 范畴比较广, 例如矿产和周围植被等。遥感技术可以让监测范畴 不断扩充,提高监测精度,操作空间分辨率也随之提高,可以更 好地反映出各项资源分布情况。与此同时, 对地面沉降等问题动 态监测, 利用遥感技术完成矿山地质信息采集与整理工作, 该功 能的应用价值就是根据辨别结果合理安排,对垃圾分布情况具 体观察,在操作上整合数图像等相关信息,降低工作难度,真正 做到资源损坏情况的动态监测。
4.4 加强地质灾害分析,识别各种地质灾害的遥感图像
针对矿山地质中常见的滑坡、坍塌等问题,需要在不同材料 作用下将其覆盖。在前期准备过程中,适当降低不稳定因素影 响,在不同阶段及时找到矿山地质中存在的问题, 通过查询相关 资料和文献,精准预测地质灾害。对于滑坡、泥石流等地质灾害 规划过程中, 遥感技术可以将其形态和特征进行展现, 让相关人 员可以采取对应方式进行处理。通过寻找正常地质灾害产生原 因和发展特点, 根据获得的矿山地质信息, 根据图像分辨率来分 辨地质灾害, 如果分辨率相对较低, 可以通过遥感光谱成像方式 获取矿山地质信息,科学管控,在短时间内将问题处理。并且, 根据地质灾害问题,在表面上获得静态信息,通过信息调查,展 现地质灾害变化, 这些工作需要在地质灾害发生前期进行, 其目 的就是精准判断地质灾害易损性, 预防地质灾害问题发生。
4.5 使用雷达遥感技术,加强矿山地质环境预警
一方面,应合理使用雷达遥感技术。在矿山地质测量过程中,需要合理运用遥感技术和雷达技术, 提高整体植被和地质材 料的渗透能力, 对各个角度下的矿山地质测量结果进行校正, 并 对地壳结构进行动态观察。在解决地质灾害问题时, 需要在雷达 遥感技术的作用下, 获得更多的信息元素。除了能够展现静态信 息之外,雷达遥感信息也能反映动态变化,如面对下雨、雷电等 特殊状况, 可以通过该技术完成矿山地质测量工作。相比其他测 量技术,遥感技术更具稳定性,并能结合不同规律,制定防控计 划,获得理想的防灾效果。雷达遥感技术还能形成一套专业的数 据库,检测各种模式,减少自然灾害的发生。另一方面,要加强 矿山地质环境的预警。在矿山地质环境调查过程中, 遥感技术作 为重要因素, 结合矿山地质环境的基本特点, 主要是结合区域预 警、地质灾害频繁发生、全面管理要求等,根据矿山地质环境实 际情况, 在矿山地区安装预警装置, 遥感技术通过远程控制方式 来防治矿区地质灾害问题发生, 改善矿山地质环境。在对矿山地 质环境预警过程中, 每次环境预警都需要大量资金, 但投入资金 有限,如此处理难度较大。但是,通过使用遥感技术,可以合理 运用地质条件, 一旦发现问题, 则相关人员可以利用遥感技术对 图像进行科学处理, 从根源上减少问题的发生。
5 结语
总而言之,遥感技术凭借其先天的优势,弥补了传统测量方 式的弊端。在矿山地质测绘中,将遥感技术应用其中,可以展现 出明显的应用优势和价值, 保证了矿山地质测量质量, 进而获得 准确的测量结果, 有效的提高了我国矿山地质测绘效率。要想促 进矿山地质测绘工作水平和效率提高,需要根据矿山地质测绘 要求,制定详细的工作计划,合理使用遥感技术,注重遥感技术 和矿山地质测绘工作的充分结合, 结合矿山地质实际情况, 对矿 山地质信息定量分析, 保证定量分析结果的真实性和准确性。除 此之外,在矿山地质测量过程中,融合遥感技术,获得真实且具 体的地理信息, 给矿山地质测绘工作顺利进行提供数据支持, 进 而全面提高矿山地质测量工作水平,保证矿山地质测绘工作整 体效益。
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