遥感在煤矿塌陷区监测中的应用

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1、遥感在煤矿塌陷区监测中的应用论文提要近年来，煤炭开采造成的塌陷区日趋严重，面对不断恶化的现状，遥感技术在采矿塌陷区的监测屮起到了重要作用。本文主耍介绍了以下几点:（1）煤矿塌陷区的形成及影响（2）煤矿塌陷区监测的现状（3）光学遥感解译、雷达遥感T•涉测量技术（InSAR）等遥感技术在塌陷区监测中的应用，最后就遥感技术在沉陷灾害监测和评价中的应用前景进行了探讨，并提出了塌陷区的防治措施。1XXXXXX近年来，煤炭开采造成的塌陷区日趋严重，面对不断恶化的现状，遥感技术在采矿塌陷区的监测中起到了重要作用。本文主要介绍了以下几点：（1）煤矿塌陷区的形成及影响

2、（2）煤矿塌陷区监测的现状（3）光学遥感解译、雷达遥感干涉测量技术（InSAR）等遥感技术在塌陷区监测中的应用，最后就遥感技术在沉陷灾害监测和评价中的应用前景进行Y探讨，并提出了塌陷区的防治措施。关键词：光学遥感雷达遥感塌陷区监测1八■>a一、刖目煤炭是一种不可再生的能源资源，我国的能源结构依然是以煤为主，而且这种结构构成将长期存在。煤炭开采在为国家发展做出巨大贡献的同时，也带来了巨大的负面影响。在煤矿作业过程中，需要将地下煤炭资源开采运走，一般会在掘进过程中，采用类似道路上过山隧道方法，逐步打通地下煤炭所在位置到煤矿井门间的隧道，一般会将开采过程屮

3、遇到的矿石、煤炭等运送到地妞，以便形成合理的运送和开采作业随着煤炭和其他矿石的不断运出，地下形成了这样煤炭采空区。采空区周围的岩体失去了原有的力学平衡而发生移动变形，并由煤层的上覆岩层波及到地表，形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，引起地表沉陷，形成塌陷区。塌陷区给人们带来了严重的不利的影响：（1）地面建筑和市政基础设施遭到了严重的破坏，地诎建筑物倒塌开裂，铁路公路桥梁遭到破坏，影响交通运输及管线设施；（2）塌陷区给人民群众的生命安全带來威胁，也造成了严重的财产损失；（3）随着采空区不断扩大，塌陷面积不断增加，农田遭到了破坏，使得农民无法耕种，不得不进城

4、打工；（4）塌陷区造成群众无田可种、吃水难、住房难等问题，严重影响了社会安定，破坏了社会秩序。[1]二、塌陷区监测的现状塌陷区的范围划定首先应确定煤矿开采的矿井位置；然后圈定塌陷区的影响范围和程度，包括圈定对建筑物、土地、水资源和其他资源等破坏的血积，从而判断塌陷区的动态变化及其可能存在的隐患。监测评价的其指标体系如下式：A=B•C•D(1)A—开采沉陷灾害;B—评价内容（水资源、建筑物、土地资源等）;C一开采条件（开采方法和采空区处理措施）；D—开采影响范围内的地质、地貌条件。[2]这些手段所监测的对象都只是基于一点，然后通过加密监测点来监测目标区

5、地面的变形运动状况。这种由点到面的工作方法，不但工作量大，耗费资金多，测量周期长，而且监测精度低。目前，采煤引起的塌陷区的监测手段主要是依靠常规的测量仪器如水准仪、经纬仪、全站仪，需要耗费大量的人力物力，时效性差。近年来开始采用高精度GPS单体网和区域网监测，但是由于煤层的地质条件、水文条件、地貌条件和开采条件的复杂性，计算出的参数有一定的片面性。还有地球物理勘探方法因其所测得的地球物性参数都是地下各种自然因素综合作用的结果，往往具有多解性。三、煤炭塌陷区监测的遥感技术方法利用遥感技术监测塌陷区弥补了目前其它探测技术的不足。遥感技术是应用探测仪器，不

6、与探测H标相接触，从远处把0标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示岀物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。它能进行大面积的同步观测，观测范围大；获取的数据综合宏观，并具有可比性；周期短，动态性强。特别是光学遥感图像由于可读性强，分辨率高，在煤矿塌陷区的监测中己经得到了广泛的应用，雷达遥感由于其不受天气和光照的影响也在发挥着重要的作用。1.光学遥感解译技术方法对煤炭开采沉陷灾害的光学遥感解译，依据在遥感图像中，不同目标地物往往具有不同的颜色或不同的色调，呈现出形状和纹理的差异的原理。(1)获取遥感数据获取不同年代的SP0T-5影像及相关年份的地形图。

7、SPOT—5遥感影像应用于塌陷区监测中，主要作用是通过解译，发现变化的图斑并且进行确定。首先将不同年代的地形矢量图叠加到当前时相的遥感图像上，对比同一范围内遥感图像上土地的形状和类型，发现变化图斑，并对其进行标记，再到野外进行实地核查进一步确定，然后将室内判读的结果与野外调査的实际情况进行对比分析[3][4]。(2)数据预处理对获取的数裾采用图像处理软件ERDASIMAGINE9.2进行精密的遥感影像校正，以及增强变换和融合等处理，应用MAPGIS进行数据的坐标转换和栅格数据向矢量数据的转换，以及矢量数据建立拓扑关系等操作，并将其用于地图资料的处理，

8、包括土地利用现状图扫描矢量化、行政界线的数字化和人机交互的目视解译判读和判读信息的提取分析等处理(3)解译标