遥感技术在煤矿开采区详细地质灾害调查中的应用.pdf

《遥感技术在煤矿开采区详细地质灾害调查中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、183～186．2010地质学刊第34卷第2期doi：10．3969／j．issn．1674-3636．2010．02．183遥感技术在煤矿开采区详细地质灾害调查中的应用欧阳华平1，赖健清1，张建国2。王娟2，丁丽1(1．中南大学地学与环境工程学院湖南长沙410083；2．有色金属矿产地质调查中心北京100012)摘要：采煤造成的地质灾害日趋严重，常规手段难以对其定量化调查研究。利用IKONOS卫星影像高分辨率的特点，以白银煤矿区为例，分析该区的地质灾害特点和遥感影像特征，建立了塌陷和地裂缝的遥感解译标

2、志，并运用3s技术手段，对该区地质灾害进行定性和定量化分析，为该地方政府决策和当地的环境治理提供了科学依据。关键词：遥感技术；解译标志；地质灾害；3S技术；甘肃白银中图分类号：P715．7文献标识码：A文章编号：1674—3636(2010)02—0183—041研究区概况研究区位于甘肃省白银市平川区，区内主要矿山有王家山煤矿、大水头煤矿、魏家地煤矿和红会煤矿，煤矿开采方式为地下开采。研究区内主要是侏罗纪含煤地层，魏家地、大水头、红会、王家山矿区均属侏罗纪煤田，煤的变质程度基本相同，煤质牌号以不粘煤为主

3、、弱粘煤次之，深部有少量的气煤和1号肥气煤。以白银煤矿区为例，笔者主要对该区危害最大的地面塌陷和地裂缝进行定量和定性分析研究。利用IKONOS卫星遥感数据在研究区建立塌陷和地裂缝遥感解译标志，信息提取后并经实地调查，定性和定量分析采煤塌陷区和地裂缝的位置、面积、长度和危害程度及范围。2地质灾害遥感调查内容和方法遥感技术应用到地质灾害调查中已有许多成功的经验，根据本次遥感调查应用研究的目的，制定了一套工作流程图(图1)。2．1资料收集①收集研究区自然地理、地质环境、社会经济等资料。②收集省级矿产资源总体规

4、划、矿产资源分布、矿产资源开采申请登记表(数据库)、矿山环境等有关的文字报告、图件资料及数据表格等。③收集研究区1：5万和1：l万地形图及相关DEM数据。④遥感数据：购买遥感影像，研究区的遥感数据源为2009年6月拍摄的IKNONS影像。2．2遥感数据预处理主要是对遥感数据PAN波段数据与多光谱数据进行真彩色合成、正射纠正、大地配准、图像融合等。然后对其格式转换后与地形矢量数据进行叠加显示，以人一机交互方式对各种矿山开发状况和矿山生态环境的有关内容进行解译，最后将解译结果提供野外验证。2．2．1正射校正

5、正射纠正与大地配准所有数据将采用高斯一克吕格投影3度分带，坐标系统采用1954北京坐标系。正射校正可以降低中心投影引起的像元偏移，这样能提供更丰富的地形地势信息，对于提取和分析地质灾害要素极其有利。本次正射校正是利用l：1万的地形图MapGIS数字化后，用其空间分析功能得到DEM后，再借助PCI软件利用DEM文件对研究区影像进行正射校正，校正选取了30个控制点，校正的精度控制在0．5个像元内。2．2．2数据融合多光谱影像的光谱分辨率较高，但空间细节表现力较差；全色影像具有高空间分辨收稿日期：2009一i

6、o一29：编辑：陆李萍作者简介：欧阳华平(1983一)，男，硕士研究生，主要从事遥感与GIS技术方法的应用研究地质学刊2010年6月资料收集Rs数据选取和基础资料收集Rs数据处理广——————’1Rs影像正射纠正、配准、融合、增强等处理遥感解译标志建立和信息提取运用GPS野外调查验证运用GIS定性和定量化分析矿区地质灾害环境评价计算机自动提取和人机交互解译完善解译标志和确定凋查点的位置和性质地质灾害专题图层制作和属性入库为政府和企业提供决策依据图1主要研究技术图率，但光谱分辨率较低。因此，可以将具有低空

7、间分辨率的多光谱影像和具有高空间分辨率的全色影像进行融合，使影像具有较高的空间细节表现力且同时保留多光谱影像的光谱特性。本次研究将IKO—NOS的1、2、3波段融合到PAN波段中，提高了影像的空间分辨率和光谱分辨率，提高了解译的精度。2．2．3格式转换利用PCI软件预处理好的影像均存储为半．r兀F格式，利用MapGIS软件的图像处理模块将其转换为MapGIS内部图像格式。：Ic．MSI影像文件与1：l万地形图能完全叠合，因此，在上面解译的结果与地形图叠合比较好，给制作野外调查图带来方便，同时也有利于对验

8、证结果进行统计分析。2．2．4图像增强本次研究将转换好的堆．MSI格式，用MapGIS图像处理模块的自适应拉伸方式将其增强显示，使得图像色调更清晰，塌陷区和地裂缝的细节更明显，对比效果见图2和图3。增强后的影像更有利于对等地质灾害进行人一机交互解译。图2未拉伸的影像图图3拉伸后影像图2．3遥感解译标志建立和信息提取2．3．1遥感影像特征分析和建立解译标志本次解译使用MapGIS软件，对研究区的影像特征详细分析。根据对该地地质灾害资料的收集和