多尺度融合遥感数据的稀土矿山安全监测探究

何升云

（四川东方浩远矿山工程有限责任公司，四川 攀枝花 617000）

多尺度融合遥感数据集合了多种技术手段，利用卫星遥感等多种技术手段可以实现动态化的监测，在稀土矿山安全监测中应用可以发现各种潜在的安全隐患问题，解决复杂地区矿山诱发的崩塌等地质灾害隐患问题，切实提升了稀土矿山安全监测效果。对此，在实践中要善于应用多尺度融合遥感数据，通过整合多种技术手段进行系统化的监测分析，了解稀土矿山的安全隐患问题，为稀土矿山的安全开采提供技术支持。

1 矿区工程概述分析

本项目为西昌志能实业有限责任公司德昌县大陆槽稀土矿一期露天开采工程，矿区位于大陆槽乡稀土矿区东部，隶属四川省凉山彝族自治州德昌县大陆槽乡管辖。矿区中心点地理坐标：东经101°57′34″，北纬27°12′20″。矿区位于四川省德昌县城225度方向，平距32公里处，成昆铁路、108国道干线公路和雅攀高速三大交通动脉贯穿德昌县境内。德昌县城至矿山71公里，交通方便。矿区所在地区属中高山深切割地貌，矿区四面环山，地势北东高，南西低，海拔+1900m～+2300m，相对高差400m，含矿带地形较平缓。区域内树枝状水系发育，南北向的营盘山构成分水岭，矿区磨房沟、刘家湾子沟、蚂蝗沟等汇入分水岭西的大陆槽沟为常年流水，从矿区南边由东向西注入雅砻江。

2 稀土矿山安全监测中多尺度融合遥感数据分析

在稀土矿山安全监测中应用多尺度融合遥感技术手段，通过信息化的方式分析各项信息数据可以获得更为精准的稀土矿山信息，及时预测发现潜在的隐患问题，通过有效方式及时处理完善，进而达到提升矿山检测安全的目的。在实践中其主要应用如下。

（1）稀土矿山安全监测数据融合内容。通过多尺度融合遥感数据进行处理，对各项信息数据进行融合，综合区域隐患信息对其进行普查，通过分析重点对象，保障其满足矿山安全监测的实际需求。其融合主要表现在以下几个方面。第一，提升数据利用效率；大容量遥感数据对于硬件设施要求严格，在融合之后的影响数据进行处理，可以降低数据读取、编辑频率，进而达到提升矿山安全分析效率。第二，建设空间数据库。多尺度融合遥感数据必须要保障数据空间一致性，这也是进行空间数据库建设的基础性要求。

（2）稀土矿山安全监测中多尺度融合遥感数据技术手段。①卫星影像处理。通过GF-2卫星影像进行研究分析，进行稀土矿安全监测。首先进行原始卫星影像处理，纠正原始图像中产生的几何以及辐射性变形问题，利用图像获取的方式对其产生的变形、模糊以及噪音等问题进行纠正处理，获得在几何以及辐射上较为真实的信息图像，便于精准的遥感分析以及判读分析。在处理中几何校正是最为关键的内容，其可以消除影像平面几何误差问题，是影响提取精度的重要参数。②矿山无人机航测。多尺度融合遥感数据中可以利用无人机航测，通过对矿山地面进行有规划的重叠拍摄分析，利用初始航片等信息内容，综合地面控制点等信息数据进行三角测量，构建二维图像地表三维信息，构建数值高程模型，制作正射影像信息。③多源影像配准融合。卫星遥感以及无人机航测两类技术集合处理可以形成地表影像图。实现对稀土矿山周边区域的观测分析，便于分析周边地表裸露、生态环境污染等矿山环境的普适性分析。通过多尺度融合遥感数据可以反应大区域的人文生态环境，在多种信息数据的汇集之下反应了矿山生产场所的施工现状、危险源以及安全工程等相关内容。在实践中通过融合高分辨率卫星影像以及无人机航测影像，在二者的匹配融合之下可以充分的满足稀土矿开采安全监测的不同需求，实现对矿山开采过程中区域性环境变化的监测分析。现阶段，较为常用的影像配准方法主要就是基于灰度信息、基于特征、变换域等方法进行处理。无人机航测影像以及卫星影像就是在相同区域范围中地物灰度特征上区域范围中进行分析，在矿山生产中的人工建设属于长期性的地表特征参考，对此，通过最小均方误差法分析参数，做到融合分析，效果显著。

3 稀土矿安全监测中多尺度融合遥感数据获取与融合分析

（1）提取安全因素。综合多尺度融合遥感数据技术进行大范围中土地裸露信息、水体污染以及植被覆盖等相关生态指标信息，分析矿山生产事故等安全影响因素特征，分析矿区汇水流域、矿山周边居民聚集地分布以及矿山分布的状况等多种因素。结合多方面因素对矿山事故发生的影响进行研究，同时结合遥感数据提取的特征信息。GF-2影像是针对矿区周边地质状况进行监测，分析矿区周边水域信息，利用无人机航测技术，对能源开采中状态进行分析。

（2）三维立体化安全监测。高程信息是遥感技术进行矿山环境监测中的不足，而二维影像技术则无法直观的表明地物之间的耦合性关系，展现了地物高低位以及地表起伏性等信息内容。此种类型的三维空间信息主要就是在常规的生态环境监测分析中缺乏足够的优势，但是在矿山安全分析中应具有较强的危险辨识作用。例如，矿山松散堆积体三维方量以及等级直接关系的变化特征，矿山崩塌、滑坡、碎屑流等相关矿山危害的具体程度；高陡边坡以及建筑结构高低位空间是否处于威胁的地理区域范围中等等都可以通过此种方式显现。通过无人机航测技术对飞行以及科学布置控制点进行合理的规划分析，制作地形测绘要求，构建矿山核心生产区域中的三维立体化监测信息，提升矿山安全监测能力。通过高精度的三维模型则可以分析矿山中的潜在隐患问题，有利于稀土矿山的安全监测分析。

（3）专业辅助安全分析。综合矿山危险源、居民分布状况以及松散体方量等信息，为矿山安全防治规划等提供信息支持。通过多尺度融合遥感数据辅助分析各项信息数据，有效地转变了平面地形图工程设计以及规划的不足，通过三维可视化的方式进行分析，了解其显著的风险隐患问题，根据实际状况可以采取有效地防护措施与手段。遥感技术具有较强的空对地观察能力，可以提升矿山安全隐患检查效率，进而充分的解决了现阶段稀土矿山安全监测存在的问题，充分的提升了各项资源的利用效率。基于不同空间尺度融合的遥感技术可以掌握矿区区域的安全状况，实现精准性的筛查分析，便于了解矿山稀土矿的开采工艺以及周边环境的具体状况。

4 结语

随着稀土经济的不断发展，稀土矿山开采项目逐渐增加。在矿区开采中最为关键的就是保障周边生态环境，降低污染，合理的缓解因为矿山开采对周边居民造成的压力与不良影响。对此，现阶段实现高精准的安全监测是稀土矿山开采的重要内容。通过多尺度融合遥感数据的方式进行分析，整合高分卫星以及无人机航测等多种技术进行稀土矿区的安全监测分析，可以快速精准的排查其存在的隐患问题，为矿区工程规划提供了参考，切实提升了矿山开采达的安全性。