遙感在煤礦塌陷區(qū)監(jiān)測中的應(yīng)用

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1、遙感在煤礦塌陷區(qū)監(jiān)測中的應(yīng)用論文提要近年來，煤炭開采造成的塌陷區(qū)日趨嚴重，面對不斷惡化的現(xiàn)狀，遙感技術(shù)在采礦塌陷區(qū)的監(jiān)測屮起到了重要作用。本文主耍介紹了以下幾點:（1）煤礦塌陷區(qū)的形成及影響（2）煤礦塌陷區(qū)監(jiān)測的現(xiàn)狀（3）光學(xué)遙感解譯、雷達遙感T?涉測量技術(shù)（InSAR）等遙感技術(shù)在塌陷區(qū)監(jiān)測中的應(yīng)用，最后就遙感技術(shù)在沉陷災(zāi)害監(jiān)測和評價中的應(yīng)用前景進行了探討，并提出了塌陷區(qū)的防治措施。1XXXXXX近年來，煤炭開采造成的塌陷區(qū)日趨嚴重，面對不斷惡化的現(xiàn)狀，遙感技術(shù)在采礦塌陷區(qū)的監(jiān)測中起到了重要作用。本文主要介紹了以下幾點：（1）煤礦塌陷區(qū)的形成及影響

2、（2）煤礦塌陷區(qū)監(jiān)測的現(xiàn)狀（3）光學(xué)遙感解譯、雷達遙感干涉測量技術(shù)（InSAR）等遙感技術(shù)在塌陷區(qū)監(jiān)測中的應(yīng)用，最后就遙感技術(shù)在沉陷災(zāi)害監(jiān)測和評價中的應(yīng)用前景進行Y探討，并提出了塌陷區(qū)的防治措施。關(guān)鍵詞：光學(xué)遙感雷達遙感塌陷區(qū)監(jiān)測1八■>a一、刖目煤炭是一種不可再生的能源資源，我國的能源結(jié)構(gòu)依然是以煤為主，而且這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成將長期存在。煤炭開采在為國家發(fā)展做出巨大貢獻的同時，也帶來了巨大的負面影響。在煤礦作業(yè)過程中，需要將地下煤炭資源開采運走，一般會在掘進過程中，采用類似道路上過山隧道方法，逐步打通地下煤炭所在位置到煤礦井門間的隧道，一般會將開采過程屮

3、遇到的礦石、煤炭等運送到地妞，以便形成合理的運送和開采作業(yè)隨著煤炭和其他礦石的不斷運出，地下形成了這樣煤炭采空區(qū)。采空區(qū)周圍的巖體失去了原有的力學(xué)平衡而發(fā)生移動變形，并由煤層的上覆巖層波及到地表，形成冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶，引起地表沉陷，形成塌陷區(qū)。塌陷區(qū)給人們帶來了嚴重的不利的影響：（1）地面建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施遭到了嚴重的破壞，地詘建筑物倒塌開裂，鐵路公路橋梁遭到破壞，影響交通運輸及管線設(shè)施；（2）塌陷區(qū)給人民群眾的生命安全帶來威脅，也造成了嚴重的財產(chǎn)損失；（3）隨著采空區(qū)不斷擴大，塌陷面積不斷增加，農(nóng)田遭到了破壞，使得農(nóng)民無法耕種，不得不進城

4、打工；（4）塌陷區(qū)造成群眾無田可種、吃水難、住房難等問題，嚴重影響了社會安定，破壞了社會秩序。[1]二、塌陷區(qū)監(jiān)測的現(xiàn)狀塌陷區(qū)的范圍劃定首先應(yīng)確定煤礦開采的礦井位置；然后圈定塌陷區(qū)的影響范圍和程度，包括圈定對建筑物、土地、水資源和其他資源等破壞的血積，從而判斷塌陷區(qū)的動態(tài)變化及其可能存在的隱患。監(jiān)測評價的其指標體系如下式：A=B?C?D(1)A—開采沉陷災(zāi)害;B—評價內(nèi)容（水資源、建筑物、土地資源等）;C一開采條件（開采方法和采空區(qū)處理措施）；D—開采影響范圍內(nèi)的地質(zhì)、地貌條件。[2]這些手段所監(jiān)測的對象都只是基于一點，然后通過加密監(jiān)測點來監(jiān)測目標區(qū)

5、地面的變形運動狀況。這種由點到面的工作方法，不但工作量大，耗費資金多，測量周期長，而且監(jiān)測精度低。目前，采煤引起的塌陷區(qū)的監(jiān)測手段主要是依靠常規(guī)的測量儀器如水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀，需要耗費大量的人力物力，時效性差。近年來開始采用高精度GPS單體網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)監(jiān)測，但是由于煤層的地質(zhì)條件、水文條件、地貌條件和開采條件的復(fù)雜性，計算出的參數(shù)有一定的片面性。還有地球物理勘探方法因其所測得的地球物性參數(shù)都是地下各種自然因素綜合作用的結(jié)果，往往具有多解性。三、煤炭塌陷區(qū)監(jiān)測的遙感技術(shù)方法利用遙感技術(shù)監(jiān)測塌陷區(qū)彌補了目前其它探測技術(shù)的不足。遙感技術(shù)是應(yīng)用探測儀器，不

6、與探測H標相接觸，從遠處把0標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示岀物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。它能進行大面積的同步觀測，觀測范圍大；獲取的數(shù)據(jù)綜合宏觀，并具有可比性；周期短，動態(tài)性強。特別是光學(xué)遙感圖像由于可讀性強，分辨率高，在煤礦塌陷區(qū)的監(jiān)測中己經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，雷達遙感由于其不受天氣和光照的影響也在發(fā)揮著重要的作用。1.光學(xué)遙感解譯技術(shù)方法對煤炭開采沉陷災(zāi)害的光學(xué)遙感解譯，依據(jù)在遙感圖像中，不同目標地物往往具有不同的顏色或不同的色調(diào)，呈現(xiàn)出形狀和紋理的差異的原理。(1)獲取遙感數(shù)據(jù)獲取不同年代的SP0T-5影像及相關(guān)年份的地形圖。

7、SPOT—5遙感影像應(yīng)用于塌陷區(qū)監(jiān)測中，主要作用是通過解譯，發(fā)現(xiàn)變化的圖斑并且進行確定。首先將不同年代的地形矢量圖疊加到當前時相的遙感圖像上，對比同一范圍內(nèi)遙感圖像上土地的形狀和類型，發(fā)現(xiàn)變化圖斑，并對其進行標記，再到野外進行實地核查進一步確定，然后將室內(nèi)判讀的結(jié)果與野外調(diào)査的實際情況進行對比分析[3][4]。(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理對獲取的數(shù)裾采用圖像處理軟件ERDASIMAGINE9.2進行精密的遙感影像校正，以及增強變換和融合等處理，應(yīng)用MAPGIS進行數(shù)據(jù)的坐標轉(zhuǎn)換和柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，以及矢量數(shù)據(jù)建立拓撲關(guān)系等操作，并將其用于地圖資料的處理，

8、包括土地利用現(xiàn)狀圖掃描矢量化、行政界線的數(shù)字化和人機交互的目視解譯判讀和判讀信息的提取分析等處理(3)解譯標