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摘 要:本文在对遥感信息技术应用于矿区土地管理的优缺点的介绍和分析的基础上,对如何建立矿区土地信息系统、矿区土地调查、规划、监测、土地复垦等方面的应用进行深入探讨。
关键词:遥感技术;矿区;土地管理
1 引言
梅河口市现已探明矿产有24种之多,其中煤炭资源非常丰富,总储量有1.4亿吨,远景储量1.6亿吨,年产量251万吨,是梅河口市今后主要开发矿种之一。但是在矿山开采的同时有的矿区内陆续出现了地面塌陷、地裂缝等地质灾害,至使农田摧毁、减产,耕牛、农机等设备堕入塌陷坑内。对当地群众的经济收入和生命财产安全造成损害,引起当地群众多次上访[1]。
2 遥感技术及其应用
遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术。自80年代以来,随着全球环境变化监测和研究等计划的提出与实施,遥感技术和地理信息系统(GIS)技术等的紧密结合以及新遥感技术领域的不断开拓,使遥感技术的发展和应用进人了一个新的阶段,广泛应用于各个领域。
2.1 系统构成 遥感技术是由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感系统的重要设备就是遥感器,它装在遥感平台上,可以是照相机、微波辐射计、多光谱扫描仪或合成孔径雷达等。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。而图像处理设备则是通过对地面接收到的遥感图像信息进行几何校正或者滤波等处理,以获取反映地物性质和状态的信息。从总体上看,遥感技术由三个基本环节组成,即遥感数据获取、专题信息分析和遥感技术应用。遥感技术的专业内容包括任务实施、技术系统和基础研究三个层次。
2.2 技术特点 现代遥感技术系统是一个具有模块化结构和多应用目标的系统。总的来说,这种系统具有快速、机动、准确和集成的特点,能够较好地适应不同应用任务、目标特性和工作环境的需要,收到多快好省的效果。
3 遥感技术在矿区土地管理上的应用
3.1 信息系统的建立 现在趋向于RS、GIS及GPS三者的综合应用,即“3S”技术。“3S”技术是地理信息系统((GIS)、遥感(RS)及全球定位系统(GPS)的总称,即利用GIS的空间查询、分析和综合处理能力,RS的大面积获取地物信息特征,GPS快速定位和获取数据准确的能力,三者有机结合形成一个系统,实现各种技术的综合。3S技术通过对矿区地质测量、地质填图、找矿勘探、工程地质、水文地质、自然调查、地质构造调查、地质采矿条件评价、生产调度管理、矿产储量管理、水资源开发管理、物资管理、矿产环境监测和质量评价等各方面的调查,选取有效影响因素建立空间数据库,从而实现对矿区进行沉陷、边坡稳定性的监测,同时为矿区资源勘测、规划设计以及开发提供所需的各种比例尺图纸等基础数据。
3.2 矿区土地调查 矿区的土地调查重点从时间和空间上了解矿区的土地变化情况。利用实时的遥感资料就可以快速了解整个矿区的情况。尤其是强降雨前后的遥感图像对比分析,可查明强降雨对矿区的影响;每年同一时间的遥感图像对比分析,可查明年内土地的变化情况,从而提高矿区土地调查的有效性。
3.3 规划 将遥感技术与GIS相结合,对遥感图片等空间数据与属性数据的统一管理与分析能力,极大的丰富了规划设计手段和成果,直观而理性的空间分析模块可以辅助规划师对规划方案进行模拟、选择和评估,从而优选优化设计,弥补了原来城市规划纯图形、纯文字、定量分析与定性分析脱节的缺陷。使空间数据的图形表达与属性数据的空间分析有了很大的提高,为土地规划提供了一个直观和理性的工具。
3.4 监测 GIS技术中利用实时遥感图片的解析数据,能够在矿区资源监测、环境信息的获取、管理及分析评价中发挥重要作用,为全球和区域的环境变化、地面勘测和地下工程提供了前所未有的动态综合信息。在煤矿区,应用在对采矿工程影响下的区域动力地质现象、资源开发及变化、环境影响与生态效应、自然变化过程以及社会经济问题的分析评价或预测等方面。
矿区GIS数据获取的任务是将矿区已有的地形地质图、外业观测成果、航空像片、遥感图像、文本资料等转换成GIS可以处理与接收的数字形式,通常要经过验证、修改、编辑等处理。不同数据输入需要用到不同的设备。
3.5 土地复垦 应用遥感技术进行土地复垦是通过分析不同类型土地的特点,了解土地中各因子在生态环境中互相制约的内在规律,从而为合理复垦、利用待复垦土地资源提供科学依据,避免复垦的盲目性、破坏性,增强科学性、现实性,使有限的土地资源得以可持续利用。
4 结论
本文基于遥感数据技术对遥感数据进行解析与对比分析,并结合GIS的矿区土地管理信息系统总体功能框架,研究了系统的主要技术基础,经过开发成功的系统表明,基于遥感技术与GIS技术的有机结合对矿区沉陷灾害等土地管理信息系统优势明显,可实现矿地信息的联动,在采矿计划实施前和实施中,可以根据地表变化特征对采矿可能造成的地表破坏进行预测,对可能造成的房屋破坏进行预评估,进而制定土地征迁预案,实现沉陷灾害的预警控制;在沉陷灾害发生地区,可以对土地适宜性进行评价,为矿区土地复垦提供技术支持。
参考文献
[1] 吉林省梅河口市中和煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案可行性研究[J]. 硅谷,2011.7.
关键词:遥感技术;矿区;土地管理
1 引言
梅河口市现已探明矿产有24种之多,其中煤炭资源非常丰富,总储量有1.4亿吨,远景储量1.6亿吨,年产量251万吨,是梅河口市今后主要开发矿种之一。但是在矿山开采的同时有的矿区内陆续出现了地面塌陷、地裂缝等地质灾害,至使农田摧毁、减产,耕牛、农机等设备堕入塌陷坑内。对当地群众的经济收入和生命财产安全造成损害,引起当地群众多次上访[1]。
2 遥感技术及其应用
遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术。自80年代以来,随着全球环境变化监测和研究等计划的提出与实施,遥感技术和地理信息系统(GIS)技术等的紧密结合以及新遥感技术领域的不断开拓,使遥感技术的发展和应用进人了一个新的阶段,广泛应用于各个领域。
2.1 系统构成 遥感技术是由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感系统的重要设备就是遥感器,它装在遥感平台上,可以是照相机、微波辐射计、多光谱扫描仪或合成孔径雷达等。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。而图像处理设备则是通过对地面接收到的遥感图像信息进行几何校正或者滤波等处理,以获取反映地物性质和状态的信息。从总体上看,遥感技术由三个基本环节组成,即遥感数据获取、专题信息分析和遥感技术应用。遥感技术的专业内容包括任务实施、技术系统和基础研究三个层次。
2.2 技术特点 现代遥感技术系统是一个具有模块化结构和多应用目标的系统。总的来说,这种系统具有快速、机动、准确和集成的特点,能够较好地适应不同应用任务、目标特性和工作环境的需要,收到多快好省的效果。
3 遥感技术在矿区土地管理上的应用
3.1 信息系统的建立 现在趋向于RS、GIS及GPS三者的综合应用,即“3S”技术。“3S”技术是地理信息系统((GIS)、遥感(RS)及全球定位系统(GPS)的总称,即利用GIS的空间查询、分析和综合处理能力,RS的大面积获取地物信息特征,GPS快速定位和获取数据准确的能力,三者有机结合形成一个系统,实现各种技术的综合。3S技术通过对矿区地质测量、地质填图、找矿勘探、工程地质、水文地质、自然调查、地质构造调查、地质采矿条件评价、生产调度管理、矿产储量管理、水资源开发管理、物资管理、矿产环境监测和质量评价等各方面的调查,选取有效影响因素建立空间数据库,从而实现对矿区进行沉陷、边坡稳定性的监测,同时为矿区资源勘测、规划设计以及开发提供所需的各种比例尺图纸等基础数据。
3.2 矿区土地调查 矿区的土地调查重点从时间和空间上了解矿区的土地变化情况。利用实时的遥感资料就可以快速了解整个矿区的情况。尤其是强降雨前后的遥感图像对比分析,可查明强降雨对矿区的影响;每年同一时间的遥感图像对比分析,可查明年内土地的变化情况,从而提高矿区土地调查的有效性。
3.3 规划 将遥感技术与GIS相结合,对遥感图片等空间数据与属性数据的统一管理与分析能力,极大的丰富了规划设计手段和成果,直观而理性的空间分析模块可以辅助规划师对规划方案进行模拟、选择和评估,从而优选优化设计,弥补了原来城市规划纯图形、纯文字、定量分析与定性分析脱节的缺陷。使空间数据的图形表达与属性数据的空间分析有了很大的提高,为土地规划提供了一个直观和理性的工具。
3.4 监测 GIS技术中利用实时遥感图片的解析数据,能够在矿区资源监测、环境信息的获取、管理及分析评价中发挥重要作用,为全球和区域的环境变化、地面勘测和地下工程提供了前所未有的动态综合信息。在煤矿区,应用在对采矿工程影响下的区域动力地质现象、资源开发及变化、环境影响与生态效应、自然变化过程以及社会经济问题的分析评价或预测等方面。
矿区GIS数据获取的任务是将矿区已有的地形地质图、外业观测成果、航空像片、遥感图像、文本资料等转换成GIS可以处理与接收的数字形式,通常要经过验证、修改、编辑等处理。不同数据输入需要用到不同的设备。
3.5 土地复垦 应用遥感技术进行土地复垦是通过分析不同类型土地的特点,了解土地中各因子在生态环境中互相制约的内在规律,从而为合理复垦、利用待复垦土地资源提供科学依据,避免复垦的盲目性、破坏性,增强科学性、现实性,使有限的土地资源得以可持续利用。
4 结论
本文基于遥感数据技术对遥感数据进行解析与对比分析,并结合GIS的矿区土地管理信息系统总体功能框架,研究了系统的主要技术基础,经过开发成功的系统表明,基于遥感技术与GIS技术的有机结合对矿区沉陷灾害等土地管理信息系统优势明显,可实现矿地信息的联动,在采矿计划实施前和实施中,可以根据地表变化特征对采矿可能造成的地表破坏进行预测,对可能造成的房屋破坏进行预评估,进而制定土地征迁预案,实现沉陷灾害的预警控制;在沉陷灾害发生地区,可以对土地适宜性进行评价,为矿区土地复垦提供技术支持。
参考文献
[1] 吉林省梅河口市中和煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案可行性研究[J]. 硅谷,2011.7.