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[摘要]煤炭行业是我国国民,经济的支柱产业之一,但是矿产资源的开发,特别是不合理的开发、利用,打破矿山系统原始的平衡状态,己对矿山及其周围环境造成污染并诱发多种地质灾害,破坏生态环境,主要表现为矿井顶板、底板突水地面塌陷、瓦斯突出等。越来越突出的环境问题不仅威胁到人民生命安全,而且严重的制约了国民经济的发展。
[关键词]地质灾害;遥感;遥感解译
1 背景
煤矿区是一种以资源开发与利用为主发展起来的特殊地理区域,由于资源过度开采对区域的持续累积影响,引发了严重的环境损害与地质灾害,如地面塌陷、矸石山爆崩、滑坡、冲击地压等频繁发生。尽管不同地质灾害和环境损害成因各异,表现方式和演变机制也各不相同,但在地质灾害与环境损害孕育和形成阶段都会在地表和近地表层呈现出特定的几何、物理或化学性异常,这些异常既有灾变异常信号、孕灾因子等短期、突发性的现象,也有环境损害、土地退化等长期、持续性的过程,从矿区地质环境动态变化中识别、监测和分析各种典型信号和灾变异常已成为矿山防灾减灾、保护环境、恢复生态重要的技术支持,空间对地观测技术是解决这一问题最为煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的关键技术有效的技术手段之一。遥感技术已成为“数字减灾系统”重要的支撑技术和组成部分。矿山地质灾害主要包括地面塌陷(塌陷坑及其扩展引发的沉陷区)、地裂缝、煤炭自燃、滑坡、矸石山自燃、地热灾害、矿震、井筒破裂、岩石突出和冲击地压等,有时还将与采矿相关的水土流失与土壤侵蚀、固体废弃物堆放、有害矿井水排放等也作为煤矿环境地质灾害的内容。煤矿环境地质灾害具有群发性、衍生性、区域性、发灾持续时问的多样性、不可避免性和可防御性、影响的多方面性等特点。
2 遥感技术的特点
①遥感具有宏观性和直观性。②遥感获取资料的速度快、周期短、而且能反映动态变化。③遥感使用的电磁波各波段之间,性质差异很大,用途也很不相同。④遥感获得的信息量巨大。⑤遥感技术的应用受地面条件限制少,可用于自然条件恶劣、地面工作困难的地区。⑥经济效益好,成本低,收益高。由此可见,遥感技术在自然灾害的调查、监测和预测中具有显著优势。当前,遥感技术在分析、预测、评估自然灾害造成的损失方面正发挥越来越大和不可替代的作用。
3 遥感技术的应用
我国的地质灾害遥感调查技术是在为山区大型工程建设服务中逐渐发展起来的,目的是为这些大型工程的可行性研究提供地质灾害分布、潜在危害及环境基础资料。实践证明,遥感技术在识别滑坡、泥石流,制作区域滑坡、泥石流分布图,判别滑坡、泥石流的微地貌类型及活动性,评价滑坡、泥石流对大型工程施工及运行的影响等方面发挥了巨大作用。目前,地质灾害遥感解译主要是根据地质灾害及其要素后壁、滑体、前缘、物源区、流通区、堆积区等的形态特征,在航空像片或卫星图像上以目视方法进行解译为主,计算机图像处理为辅,并将重点区遥感解译结果与现场验证相结合,同时结合其它非遥感资料,综合分析,多方验证。并通过研究影响地质灾害发育的环境地质条件、自然环境条件以及社会经济环境条件等因素来间接地推断研究区域内地质灾害发生的可能性,而直接通过遥感图像发现并研究地质灾害的发生和发展还存在很大困难。活动性地质构造是地质灾害的起因,是影响场地稳定性的潜在危险性的重要因素。山地灾害通常是地球内部应力聚散时影响地壳表层的反应。地表活动性构造是地球应力形变的形迹,常常是深部的、隐伏的活动构造在浅表部位的显示。所以,遥感图像上能够解译隐伏构造、活动构造,它们控制了现代地貌和水系格局的发育,是区域地质灾害调查工作中首要的研究对象。活动构造可分为两大类一类是线性的,如断裂构造一类是环块形的,如新隆起和新凹陷。活动断裂的解译。活动断裂是一种线性构造,其解译标志可归纳为①差异性影像色调,影像结构单元的界线,色带异常。②差异性地貌单元,水系类型的急剧变化异常带线状延伸的陡崖、断层三角面等构造地貌洪积扇裙的线状排布及其复合盛加。③现代河流水系直线状、格状展布山脊、河谷错位、扭曲、变形河流的急转弯、同步拐点河流改道、断流河流陡缓、曲直剧变。④现代沉积盆地、湖泊的线状排布延伸及其扭曲近代沉积中心的线状展布、线状边界。⑤地下水的局部异常。泉水成串出现,地表土壤含水异常。⑥新生代火山口成串展布。⑦现代沉积物层的再破裂、位错及褶皱。⑧现代地震活动带及地震地貌线状展布带。活动环形构造的解译。环形构造也是通过色调、水系、地形地貌等特点来表现出来的。环形构造的色调常表现为色环、色斑或套状环,与背景色调相比,有的略深,有的略浅。环形构造的地形标志有环形的山脊、沟谷或圆形的山岳、盆地。有的则通过较大范围的水系格局显示出环状轮廓。新构造时期的环形构造。大多控制了环形水系的发育。因此,环形水系的出现是活动环形构造的典型标志。
4 结束语
卫星遥感图像提供了矿山地质灾害的丰富特征信息,具有宏观、准确、高效的特点,是矿山地质灾害和生态环境调查行之有效的手段之一。在一定条件下能为某些地质灾害的发生、发展提供预测指示信息,为综合治理提供科学依据。
参考文献
[1]杜培军,胡召玲,郭达志,等,工矿区陆面演变监测分析与调控治理研究[M],北京:地质出版社,2005
[2]周萍,李志忠,空间遥感技术(3s)用于矿山地质环境与生产安全监测[J],中国矿业,2002,11(5):1-4
[3]陈云浩,李京,杨波,等,基于遥感和GIS的煤田火灾监测研究[J]
中国矿业大学学报,2005,34(2):226-230
[4]王治华,滑坡、泥石流遥感回顾与新技术展望,国土资源遥感,1999,41(3)
[关键词]地质灾害;遥感;遥感解译
1 背景
煤矿区是一种以资源开发与利用为主发展起来的特殊地理区域,由于资源过度开采对区域的持续累积影响,引发了严重的环境损害与地质灾害,如地面塌陷、矸石山爆崩、滑坡、冲击地压等频繁发生。尽管不同地质灾害和环境损害成因各异,表现方式和演变机制也各不相同,但在地质灾害与环境损害孕育和形成阶段都会在地表和近地表层呈现出特定的几何、物理或化学性异常,这些异常既有灾变异常信号、孕灾因子等短期、突发性的现象,也有环境损害、土地退化等长期、持续性的过程,从矿区地质环境动态变化中识别、监测和分析各种典型信号和灾变异常已成为矿山防灾减灾、保护环境、恢复生态重要的技术支持,空间对地观测技术是解决这一问题最为煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的关键技术有效的技术手段之一。遥感技术已成为“数字减灾系统”重要的支撑技术和组成部分。矿山地质灾害主要包括地面塌陷(塌陷坑及其扩展引发的沉陷区)、地裂缝、煤炭自燃、滑坡、矸石山自燃、地热灾害、矿震、井筒破裂、岩石突出和冲击地压等,有时还将与采矿相关的水土流失与土壤侵蚀、固体废弃物堆放、有害矿井水排放等也作为煤矿环境地质灾害的内容。煤矿环境地质灾害具有群发性、衍生性、区域性、发灾持续时问的多样性、不可避免性和可防御性、影响的多方面性等特点。
2 遥感技术的特点
①遥感具有宏观性和直观性。②遥感获取资料的速度快、周期短、而且能反映动态变化。③遥感使用的电磁波各波段之间,性质差异很大,用途也很不相同。④遥感获得的信息量巨大。⑤遥感技术的应用受地面条件限制少,可用于自然条件恶劣、地面工作困难的地区。⑥经济效益好,成本低,收益高。由此可见,遥感技术在自然灾害的调查、监测和预测中具有显著优势。当前,遥感技术在分析、预测、评估自然灾害造成的损失方面正发挥越来越大和不可替代的作用。
3 遥感技术的应用
我国的地质灾害遥感调查技术是在为山区大型工程建设服务中逐渐发展起来的,目的是为这些大型工程的可行性研究提供地质灾害分布、潜在危害及环境基础资料。实践证明,遥感技术在识别滑坡、泥石流,制作区域滑坡、泥石流分布图,判别滑坡、泥石流的微地貌类型及活动性,评价滑坡、泥石流对大型工程施工及运行的影响等方面发挥了巨大作用。目前,地质灾害遥感解译主要是根据地质灾害及其要素后壁、滑体、前缘、物源区、流通区、堆积区等的形态特征,在航空像片或卫星图像上以目视方法进行解译为主,计算机图像处理为辅,并将重点区遥感解译结果与现场验证相结合,同时结合其它非遥感资料,综合分析,多方验证。并通过研究影响地质灾害发育的环境地质条件、自然环境条件以及社会经济环境条件等因素来间接地推断研究区域内地质灾害发生的可能性,而直接通过遥感图像发现并研究地质灾害的发生和发展还存在很大困难。活动性地质构造是地质灾害的起因,是影响场地稳定性的潜在危险性的重要因素。山地灾害通常是地球内部应力聚散时影响地壳表层的反应。地表活动性构造是地球应力形变的形迹,常常是深部的、隐伏的活动构造在浅表部位的显示。所以,遥感图像上能够解译隐伏构造、活动构造,它们控制了现代地貌和水系格局的发育,是区域地质灾害调查工作中首要的研究对象。活动构造可分为两大类一类是线性的,如断裂构造一类是环块形的,如新隆起和新凹陷。活动断裂的解译。活动断裂是一种线性构造,其解译标志可归纳为①差异性影像色调,影像结构单元的界线,色带异常。②差异性地貌单元,水系类型的急剧变化异常带线状延伸的陡崖、断层三角面等构造地貌洪积扇裙的线状排布及其复合盛加。③现代河流水系直线状、格状展布山脊、河谷错位、扭曲、变形河流的急转弯、同步拐点河流改道、断流河流陡缓、曲直剧变。④现代沉积盆地、湖泊的线状排布延伸及其扭曲近代沉积中心的线状展布、线状边界。⑤地下水的局部异常。泉水成串出现,地表土壤含水异常。⑥新生代火山口成串展布。⑦现代沉积物层的再破裂、位错及褶皱。⑧现代地震活动带及地震地貌线状展布带。活动环形构造的解译。环形构造也是通过色调、水系、地形地貌等特点来表现出来的。环形构造的色调常表现为色环、色斑或套状环,与背景色调相比,有的略深,有的略浅。环形构造的地形标志有环形的山脊、沟谷或圆形的山岳、盆地。有的则通过较大范围的水系格局显示出环状轮廓。新构造时期的环形构造。大多控制了环形水系的发育。因此,环形水系的出现是活动环形构造的典型标志。
4 结束语
卫星遥感图像提供了矿山地质灾害的丰富特征信息,具有宏观、准确、高效的特点,是矿山地质灾害和生态环境调查行之有效的手段之一。在一定条件下能为某些地质灾害的发生、发展提供预测指示信息,为综合治理提供科学依据。
参考文献
[1]杜培军,胡召玲,郭达志,等,工矿区陆面演变监测分析与调控治理研究[M],北京:地质出版社,2005
[2]周萍,李志忠,空间遥感技术(3s)用于矿山地质环境与生产安全监测[J],中国矿业,2002,11(5):1-4
[3]陈云浩,李京,杨波,等,基于遥感和GIS的煤田火灾监测研究[J]
中国矿业大学学报,2005,34(2):226-230
[4]王治华,滑坡、泥石流遥感回顾与新技术展望,国土资源遥感,1999,41(3)