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遥感技术在矿区灾害中的应用
[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
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