地質環境遙感監測步驟是什麼
A. 什麼是土地動態遙感監測
土地動態遙感監測,是指採用遙感技術,對土地利用變化情況進行動態監測調回查。
為什麼土地利答用現狀調查成果需要經過檢查驗收和確認?
基於如下 三個理由,土地利用現狀調查成果必須經過檢查驗收和確認:
(1)在技術上確保土地利用現狀調查的精度及調查成果的准確性;
(2)保證土地調查成果的客觀性,真正做到「實地、圖件、數據」三者相一致;
(3)為了依法進行土地統計,保證土地利用現狀調查成果具有法定數據的地位。
B. 如何利用遙感技術進行環境監測(原理和步驟)
遙感在環境監測中的應用
1 水環境污染監測
水體的遙感監測主要是以污染水與清潔水的反射光譜特徵研究作為基礎的。總的看來,清潔水體反射率比較低,水體對光有較強的吸收性能,而較強的分子散射性僅存在於光譜區較短的譜段上。故在一般遙感影像上,水體表現為暗色色調,在紅外譜段上尤其明顯。為了進行水質監測,可以採用以水體光譜特性和水色為指標的遙感技術。海洋石油污染和向海洋傾倒廢棄物是海洋環境惡化的重要原因。全世界每年排入海洋的石油及其製品多達 1000多萬噸,這對海洋生態所造成的災害性影響是無法估量的。人海河流把沿岸農田的化學肥料、城市中的生活廢水和工業污水不斷排人海洋,使海洋污染范圍不斷擴展,生態環境惡化,環境質量下降。應用遙感衛星,特別是海洋遙感衛星,可以在大范圍內對石油污染和化學污染進行搜索,還可以估算出污染的范圍及其擴散情況,從而為海洋環保部門提供了必需的數據和資料。
2 大氣污染監測
大氣遙感監測主要利用氣象衛星定期地監控大氣溫度和水蒸汽垂直分布。影響大氣環境質量的主要因素是氣溶膠含量和各種有害氣體,而這些物理量通常不可能用遙感手段直接識別。水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各 自分子所固有的輻射和吸收光譜,所以,實際上是通過測量大氣的散射、吸收及輻射的光譜而從其結果中反演推算出來的。通過對穿過大氣層的太陽(月亮、星星)的直射光,來 自大氣和雲的散射光,來 自地表的反射光,以及來 自大氣和地表的熱輻射進行吸收光譜分析或發射光譜分析,從而測量它們的光譜特性來求出大氣氣體分子的密度。通過遙感圖像可以直接分析出大氣氣溶膠的分布和含量,而有害氣體通常不能在遙感圖像上直接顯示出來,只能利用間接解譯標志——植物對有害氣體的敏感性來推斷大氣污染的程度和性質。
3 地面污染及土地利用發展監測
地面污染也是利用間接解譯,通過污染區作物的生長所起的特殊變化,與正常生長區的作物有不同的光譜表現來確定。通過定期地監測地面的作業就能查清土地利用形式的變化,以便管理資源。人工建築物特別容易測定,這是由於它們的高反射率和形狀的規則性所致。因此通過遙感圖像,在城市規劃中可以可靠地跟蹤都市擴大的規模和速度,還能查清像隔熱不佳的建築物的熱損失這類特殊問題。最後遙感還可以被用來監視森林砍伐,估計牧場開墾的規模和速度。
C. 地質災害的遙感監測與研究
地質災害的種類很多,火山、地震、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、沙漠化、鹽鹼化等。遙感資料尤其衛星圖像能大面積、周期性具體而微地把地面實況記錄下來,為地質災害的定時定位監測、預報研究提供極為寶貴的資料。對地質災害的實時監測更是地學遙感發展的一個新方向。
我國是地震較多的國家。地震災害主要是由斷裂的新構造活動引起,多波段多時相遙感資料對大斷裂的新構造活動研究很有效。從遙感資料可以獲得:①查明區域斷裂格架基礎上,把易誘發地震的活動斷裂交切點、端點、拐點,這些都是地殼應力最集中的地段,為孕震及發震構造研究提供非常有用的基礎資料。②對已經發生震災地區的遙感圖像(如唐山地區),為震災調查與評估、地震地質研究提供其他技術方法無可取代的資料。③利用遙感某些特殊影像特徵,進行地震預報與分析,如強祖基等(1991)用多時相NOAA衛星熱紅外圖像對1990年中國與獨聯體邊界齋桑泊兩次強震研究(參閱第十一章有關部分)。④為研究板塊活動及地震預報,美國在聖安德列斯斷裂兩盤各安裝一台紅寶石激光器,利用1972年發射的激光測地衛星反射回來的信號,長期、定位地監測斷裂兩盤精確位移。
滑坡泥石流是交通、水利建設重要自然災害,對我國西北地區交通及長江中上游航行和水利工程危害大、損失重。長江三峽工程的環境地質工作就包括庫區沿江地段滑坡的調查。R.Guillande等人(1991)對安第斯山滑坡災害研究時,把構造、地震、地表徑流以及用數字圖像編制出邊坡坡度大於30°的坡度圖,作為誘發滑坡的因子來研究滑坡。鐵道部遙感工作者通過具體調查,提出用遙感圖像來判定泥石流溝的八條直接解譯標志與統計判別的標准,並據此判定成昆線和普雄工務段的某溝為泥石流溝,採取措施,使1986年7月6日暴雨引發的泥石流的破壞損失減小到最低。
D. 礦山地質環境監測內容與方法
礦山地質環境監測分為兩大類:一是根據已發生的地質環境問題,監測其變化情況,如數量、危害程度等動態變化;二是根據已掌握的地質環境問題的隱患情況,監測其變化趨勢,及時預警預報,減少財產損失。
根據湖南省礦山地質環境現狀,結合主要的地質環境問題,確定全省礦山地質環境監測內容包括四個方面:礦山地質災害(地面塌陷、地裂縫、地面不均勻沉陷、崩塌、滑坡、泥石流);礦山地形地貌景觀及土石環境,包括破壞地形地貌景觀類型、土地資源的佔用和破壞、固體廢棄物的排放、水土流失的情況等;礦山水環境,包括地下水水位、水質、廢水廢液的排放等;礦山地質環境恢復治理及效果,包括尾砂庫、廢石堆的復墾復綠等。由於礦山地質災害影響范圍廣,危害大,直接威脅到人民的生命及財產安全,因此,目前一般將礦山地質災害、水環境作為重點監測內容,而礦山土石環境、礦山環境恢復治理作為次重點監測內容。
一、礦山地質環境監測內容
(一)礦山地質災害監測內容
1.地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)監測
發生時間、塌陷坑數量、塌陷區面積、塌陷坑最大直徑、最大深度、危害對象、直接經濟損失、治理面積;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。
2.地裂縫監測
發生時間、地裂縫數量、最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向、危害對象、直接經濟損失、治理面積等。
3.地面不均勻沉陷監測
發生時間、沉降區面積、累計最大沉降量、年平均沉降量、危害對象、直接經濟損失、治理面積;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。
4.崩塌監測
潛在的崩塌數量、崩塌體方量、危害對象、危險程度,崩塌隱患體上的建築物變形特徵及裂縫變化情況。
5.滑坡監測
潛在的滑坡數量、滑坡體方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況,滑坡隱患體上的建築物、構築物變形特徵及地面微裂縫的變化情況。
6.泥石流監測
潛在的泥石流易發區數量、泥石流物源方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況。
(二)礦山水環境監測內容
1.地下水均衡破壞監測
礦區地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面積、對人、畜、土地的影響;采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的井泉點、農田。
2.地下水水質污染監測
地下水污染物種類、地下水污染物含量;礦區內出露的主要泉眼或主要的居民飲用水水井。
3.廢水廢液排放監測
廢水廢液類型、年產出量、年排放量、主要有害物質及含量、年循環利用量、年處理量;廢水廢液排污口,廢水廢液與溪溝、河流、水庫或重要水源地的匯合處等。
(三)礦山地形地貌景觀及土石環境監測內容
1.地形地貌景觀監測
破壞地形地貌景觀類型、方式、區位、面積、破壞程度及恢復治理難易程度。
2.佔用破壞土地監測
侵佔破壞土地方式、侵佔破壞土地類型、面積、土地復墾面積、恢復治理難易程度。
3.固體廢棄物排放監測
固體廢棄物類型、佔地面積及類型、主要有害物質及含量、年產出量、年排放量、年循環利用量、年處理量。
4.土壤污染監測
污染的土壤類型、面積、主要污染物及含量。
5.水土流失監測
礦區水土流失面積、土壤流失量、危害程度。
(四)礦山地質環境恢復治理及效果監測內容
主要監測已治理的礦山地質環境問題、投入治理的資金及資金來源、治理措施、治理面積、治理效果(社會效益、環境效益、經濟效益)等。
二、礦山地質環境監測方式
根據監測手段的差異,礦山地質環境監測方式分為常規監測、專業監測、遙感監測和應急監測四類。具體方式的採取,根據其監測面積、地域、重點監測對象的差異性而定。
(一)常規監測
常規監測主要是指監測責任人對監測對象及監測點採取定期巡查監測,並填寫技術表格的方式。
根據礦山類型,劃定監測責任人。一般來說,采礦權人作為最大的受益人,也是破壞地質環境的責任主體,是常規監測的責任人。上級管理機構應該指派專員,對礦山企業開展指導,並適時開設培訓班,分期催交監測技術表格,匯總分析技術資料,形成年報後再上報。對於責任主體滅失的礦山,其監測責任人應歸咎於當地的國土資源主管部門,通過委託專業機構的方式開展監測。
此類監測通常採用簡易的監測方法,如目測、尺測、貼片、埋簡易樁等,少數引用專業設備進行監測。
(二)專業監測
專業監測主要是指通過專門的監測機構,採用先進的技術設備,對礦山地質環境問題開展監測,以監測示範區的形式推廣。該監測方式與科學技術的發展緊密相連,並逐步向自動化、智能化靠攏。
以全省地質環境問題突出的大中型閉坑礦山和部分大中型國有生產礦山為單元,建立礦山地質環境監測示範區,開展礦山地質環境監測技術方法研究。原則上每個市(州)可建立1~2個礦山地質環境監測示範工程,根據「應急優先、典型示範」原則,作為示範區試點,由專門的監測機構具體實施,工作方法如下:
1)在開展示範區1∶5000精度礦山地質環境問題調查的基礎上,以礦區地面沉陷變形、水環境、土石環境污染、佔用破壞土地為主要監測內容,採用高新技術手段對礦區主要環境地質問題進行監測。
2)建立示範區地表塌陷監測網和深部位移監測點:廣泛應用微電子技術、感測技術、通信技術和自動控制等技術監測礦山地質環境。採用多種監測技術(GPS、全站儀、水準儀、裂縫計、位移計、應變儀)定期開展地表塌陷與地表裂縫監測;採用鑽孔傾斜儀、TDR定期開展深部位移監測;採用光纖光柵應變技術,三維激光掃描技術,實時監測礦山邊坡、房屋開裂等的變化情況。
3)建立示範區水土污染監測網:合理布設監測網點,定期取水土樣分析測試。引進先進的水環境自動檢測技術,實時監控礦區水環境,分析礦區水土的污染原因、污染途徑、污染程度,預防水土環境污染事故。
4)開發建立礦山地質環境示範區監測預警管理信息平台,實現自動監測、傳輸、管理、分析為一體的信息系統,實現遠程無人自動化監控綜合管理。
5)發現突變數據及時反饋地方政府,有效預防礦山地質災害及水土環境污染事故。
6)開展多種監測技術方法研究和比較,優化監測技術手段,開展技術交流,對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較,對各種監測技術方法進行總結及推廣應用。提交年度成果和成果審查。
(三)遙感衛星監測
遙感衛星監測是指採用多波段、多時相和高解析度遙感影像(Quick bird或SPORT衛星數據)InSAR技術,開展典型礦區地質環境動態遙感監測,建立基於遙感波譜的具有一定精度保證的主要礦山地物類型、土地與植被破壞、地面塌陷等自動識別模型與方法,實現地物面積變化監測。主要適用於大范圍、礦業活動程度高、破壞大的密集型重點礦山集中開采區。
其工作步驟如下:
1)選取要監測的重點區域,充分了解研究區的地質環境背景,結合區內礦山分布,確定遙感監測方案。
2)遙感影像選取高解析度衛星影像(QuickBird或SPORT)數據。
3)通過遙感影像對礦產開采區侵佔土地、植被破壞、固體廢物堆放、尾礦庫分布、采空區地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地質災害、礦產開發引發的水土流失和土地沙化、礦區地表水體污染、土壤污染等礦山環境地質問題進行解譯和判讀。
4)收集研究區1∶10000地形圖數據,將遙感影像配准到地形圖上,採用目視解譯、人機結合解譯和計算機自動提取等方法將解譯的內容按實際規模大小標在地形圖上,並填寫遙感解譯記錄表。
5)對衛星監測數據進行實地驗證,總結遙感監測技術方法,開展技術交流,對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較,對各種監測技術方法進行總結及成果推廣。提交年度成果和成果審查。
(四)應急監測
礦山地質環境應急監測適用於湖南省采礦因素引發的重大突發地質災害事件和礦山地下水污染事件。
1.應急監測響應分級
對應地質災害和地下水污染事件分級,應急響應分為特大(Ⅰ級響應)、重大(Ⅱ級響應)、較大(Ⅲ級響應)和一般(Ⅳ級響應)四級。市、縣分別負責較大(Ⅲ級)與一般事件(Ⅳ級)應急監測工作。特大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)由省應急監測指揮部決策並指揮省級地質環境監測機構實施。
2.應急監測響應程序
省應急監測指揮部接到特大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)突發性礦山地質災害和地下水污染事件信息並確認需要監測的,立即向省政府和國土資源部報告,啟動並實施應急監測預案。
3.應急監測組織
成立應急監測指揮部,設立應急監測中心,應急監測中心下設現場調查組、監測組、技術分析組、綜合管理組、後勤組等五個工作組。
應急監測中心接到指令後立即啟動應急監測工作,組織各工作組迅速趕赴現場開展應急監測工作,各工作組的任務職責如下:
1)現場調查組與監測組:立即趕赴現場開展調查,根據災害事件的形成條件,制定監測方案,圈定監控范圍、布置監測網點、監測項目、監測方法,制定應急監測實施方案並交技術組審核。監測人員按應急監測實施方案進行監測。
2)技術分析組:根據現場情況和技術條件及時審核應急監測實施方案並報上級批准後,交現場監測組實施,提出應急對策建議和方案,編制應急監測報告交綜合管理組。
3)綜合管理組:組織、協調所有人員按其職責開展應急工作;及時接轉電話和傳送文件、報告,認真做好值班記錄,保持24小時聯絡暢通。及時向上級有關部門報告應急調查結果、應急監測結果、事態進展、發展趨勢、處置措施及效果等情況。
4)後勤保障組:負責調度車輛運送應急監測人員、設備和物質,做好後勤保障以及現場監測人員的安全救護工作;開展攝影、攝像和信息編報工作。
4.應急監測處置
(1)信息接收
省應急監測中心綜合組設專人專線電話負責全省礦山地質環境突發事件的信息接收,並及時向省應急指揮部報告。
(2)應急監測
1)向地方指揮部提出開展群測群防的建議。發動群眾,針對應急監測對象以及毗鄰區域開展群測群防監測。定期目視檢查地質災害體有無異常變化,如建築物變形、地面裂縫擴展及地下水異常等;利用簡易工具,採用埋樁法、埋釘法、上漆法或貼片法等監測裂縫變化。
2)對險情重、規模大、表象識別困難的滑坡體,結合目視監測和簡易監測,布設專業監測網觀測地質災害體的動態變化情況,監測周期盡可能加密。專業監測對象以表層位移和地下水地表水為主。在阻滑段或者滑坡周緣的擴展部位,採用激光掃描、定點測量等方法,監測關鍵位置的位移及其變化情況。
3)對礦山地下水污染事件,應急監測有毒有害物種類、含量變化過程,水質狀況變化過程、污染范圍;污染事件造成河流嚴重污染導致下游地下水遭受嚴重威脅或污染的,說明污染水體前鋒入境、污染水體過境和出境過程及有毒有害物含量變化過程。
5.信息報送
(1)報告時限和程序
確認發生特別重大(Ⅰ級)與重大(Ⅱ級)突發性礦山地質災害事件後,應急監測指揮部立即向省政府和國土資源部報告有關應急監測信息。
(2)報告方式與內容
突發的礦山地質災害和礦山地下水污染事件應急監測報告分為初報、續報和監測結果報告三類。
1)初報從發現事件後起4小時內上報,初報主要內容包括:突發災害事件發生的時間、地點、災害類型、受害或受威脅人員情況等初步情況以及初步採取的防範措施、應急監測對策和預期效果。
2)續報在查清有關基本情況後隨時上報,續報內容是在初報的基礎上,根據應急監測進程,報告有關確切數據、事件發生的原因、過程、進展情況、採取的應急措施和效果。
3)監測結果報告在事件處理完畢後上報,採用書面報告的形式,在總結初報和續報的基礎上,詳細報告下列內容:應急監測項目、監測頻率、監控范圍、採取的監測技術方法、手段等應急監測方案;應急監測預警技術所確定的關鍵地段,選定的預警模型與判據,校驗復核;災害體的成因、變化數據,變化趨勢、危害特徵、社會影響和後續消除或減輕危害的措施建議;對應急監測實施方案、採取的應急對策、措施和效果進行評價,總結經驗教訓。
三、礦山地質環境監測方法
(一)礦山地質災害監測方法
1.地面塌陷
礦區塌陷面積較大的,採用遙感技術監測;重點礦區採用高精度GPS、鑽孔傾斜儀、全站儀等監測;其他採用人工現場調查、量測。具體方法為:
1)地面和建築物的變形監測,通常設置一定的點位,用水準儀、百分表及地震儀等進行測量,或可採用埋樁法、埋釘法、上漆法、貼片法等進行簡易監測。
2)塌陷前兆現象的監測內容包括:抽、排地下水引起泉水乾枯、地面積水、人工蓄水(滲漏)引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態、建築物作響或傾斜、地面環形開裂、地下土層垮落聲、水點的水量、水位和含沙量的突變以及動物的驚恐異常現象等。
3)地面、建築物的變形和水點的水量、水態的變化,地下洞穴分布及其發展狀況等需長期、連續地監測,以便掌握地面塌陷的形成發展規律,提早預防、治理。
4)採用測距儀或皮尺測量塌陷區面積、塌陷坑最大深度、直徑等;現場調查塌陷坑數量及危害程度。
2.地裂縫
主要監測方法有大地測量法、GPS全球定位系統、簡易人工觀測、應力計、拉桿、光柵位移計自動監測等技術。
人工現場調查,現場調查地裂縫數量及危害程度,測量採集數據。測距儀、羅盤和皮尺測量最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向;最大裂縫處兩側埋水泥墩、鋼筋樁。
3.地面沉降
人工現場測量採集數據。重點礦山採用現場埋設基岩標自動監測,其他採用高精度GPS監測。
4.崩塌、滑坡
人工現場調查、測量採集數據。一般採用GPS定位(坐標、高程),測距儀和皮尺測量崩塌、滑坡體積,現場調查崩塌、滑坡數量及危害程度;對於危害嚴重的或大、中型規模的崩塌、滑坡隱患體由礦山企業監測其空間位移變化,具體方法根據實際情況確定。
滑坡裂縫採用的簡易監測方法有埋樁法、埋釘法和貼片法。
埋樁法:如圖7-11,在斜坡上橫跨裂縫兩側埋樁,用鋼捲尺測量樁之間的距離,可以了解滑坡變形滑動過程。
埋釘法:如圖7-12,在建築物裂縫兩側各釘一顆釘子,通過測量兩側兩顆釘子之間的距離變化來判斷滑坡的變形滑動。這種方法對於臨災前兆的判斷非常有效。
貼片法:如圖7-13,在橫跨建築物裂縫粘貼水泥砂漿片或紙片,如果紙被拉斷,說明滑坡發生了明顯變形,須嚴加防範。與上面三種方法相比,這種方法是定性的,但是,可以非常直接地判斷滑坡的突然變化情況。
5.泥石流
泥石流監測採用測距儀和皮尺測量潛在的泥石流物源方量、現場調查泥石流易發區數量、危險程度;對於危害嚴重的或大、中型規模的泥石流易發區,由礦山企業監測降雨量大小與沖刷攜帶物體積,具體方法根據實際情況確定。
監測的目的和任務是為獲取泥石流形成的固體物源、水源和流動過程中的流速、流量、頂面高程(泥位)、容重及其變化等,為泥石流的預測、預報和警報提供依據。監測范圍包括水源和固體物源區、流通段和堆積區。泥石流的監測方法,在專門的調查研究單位已採用電視錄像、雷達、警報器等現代化手段和普通的測量、報警設備等進行觀測。如目前國內採用超聲波泥位計對泥位進行監測的方式取得了較好的效果,圖7-14。
圖7-11 埋樁法監測示意圖
圖7-12 埋釘法監測示意圖
圖7-13 貼片法監測示意圖
圖7-14 泥石流泥位自動監測裝置
群眾性的簡易監測,主要應用經緯儀、皮尺等工具和人的目估、判斷進行,簡易監測的主要有以下對象與內容。
(1)物源監測
1)形成區內鬆散土層堆積的分布和分布面積、體積的變化。
2)形成區和流通區內滑坡、崩塌的體積和近期的變形情況,觀察是否有裂縫產生和裂縫寬度的變化。
3)形成區內森林覆蓋面積的增減、耕地面積的變化和水土保持的狀況及效果。
4)斷層破碎帶的分布、規模及變形破壞狀況。
(2)水源監測
除對降雨量及其變化進行監測、預報外,主要是對地區、流域和泥石流溝內的水庫、堰塘、天然堆石壩、堰塞湖等地表水體的流量、水位,堤壩滲漏水量,壩體的穩定性和病害情況等進行觀測。
(3)活動性監測
泥石流活動性監測,主要是指在流通區內觀測泥石流的流速、流位(泥石流頂面高程)和計算流量。各項指標的簡易觀測方法如下:
1)觀測准備工作。
建立觀測標記。在預測、預報的基礎上,對那些近期可能發生泥石流的溝谷,選擇不同類型溝段(直線型、彎曲型),分別在兩岸完整、穩定的岩質岸坡上,用經緯儀建立泥位標尺,作好醒目的刻度標記。劃定長100m的溝段長度,並在上、下游斷面處作好斷面標記和測量上、下游的溝谷橫斷面圖。
確定觀測時間。由於泥石活動時間短,一般僅幾分鍾至幾十分鍾,故自開始至結束需每分鍾觀測一次,特別注意開始時間、高峰時間和結束時間的觀測。
2)流速觀測。
浮標法。在測流上斷面的上方丟拋草把、樹枝或其他漂浮物(丟物時注意安全)分別觀測漂浮物通過上、下游斷面的時間。
陣流法。在測流的上、下斷面處,分別觀測泥石流進入(龍頭)上斷面和流出下斷面的時間。
流速計算。
3)流位觀測。在溝谷兩岸已建立的流位標尺上,可讀出兩岸泥石流頂面高程。
4)流量計算。流量可用下式概略計算。
湖南省礦山地質環境保護研究
式中:Qs為泥石流流量,m3/s;Vs為泥石流流速,m/s;As為斷面面積,m2。
上面各項觀測資料均應做好記錄,主要包括觀測時間和各種觀測數據,並繪制時間與觀測值之間的相關曲線和計算有關指標。反映變化情況,作為預測、預報和警報的依據。
(二)礦山佔用破壞土地監測方法
1.固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場
人工現場調查、測量採集數據及採用遙感監測手段。採用GPS定位、測距儀和皮尺測量固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場壓占土地面積;現場調查壓占土地類型;壓占面積較大的重要礦區輔以遙感影像監測其面積變化。
2.礦區土壤污染及水土流失監測
人工現場調查、測量、取樣室內分析,輔以土壤污染自動監測儀採集數據及遙感監測。測距儀和皮尺測量土壤污染及水土流失面積;取樣分析污染物的種類、含量;現場調查污染土地類型及年土壤流失量;對於重要礦區採用遙感技術監測和人工現場調查、測量相結合的方式進行監測。
(三)礦山水環境監測方法
1.地下水均衡破壞監測
人工現場調查採集數據。採用水位自動監測儀及測繩監測水位變幅;採用GPS定位監測井泉乾枯的坐標、高程;現場調查乾枯井泉的數量,以及對人、畜、土地的影響和地下水降落漏斗面積。具體做法為定期進行觀測,參照國家地下水動態監測方法,監測人員每月逢五逢十對區內泉眼、觀測井進行觀測,泉點主要是紀錄泉水的流量變化情況、是否乾枯;觀測井主要是紀錄觀測井水位變化情況。定期對收集的數據進行統計分析,確定地下水位變化趨勢,確定采礦活動對區內地下水位超常下降影響范圍。
2.廢水廢液排放監測
現場調查、取樣,室內分析。採用流速儀或堰板監測礦坑水、選礦廢水、堆浸廢水、洗煤水的排放量;定期對礦山對外排放的廢水進行水質檢測,檢查廢水的pH、重金屬元素、放射性元素、砷等有害組分含量是否達到相關排放標准;定期檢查礦山廢水影響范圍內農作物生長狀況、水塘中魚類活動是否正常。
四、礦山地質環境監測技術要求
1)礦山地質災害監測應採用專業監測與群測群防相結合的方法。專業監測方法有水準儀、全站儀、GPS及衛星遙感測量。監測網點布設及監測周期應符合《崩塌、滑坡、泥石流監測規范》(DZ/T0221—2006)和《地面沉降水準測量規范》(DZ/T 0154—1995)的相關規定。
2)土地資源佔用破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和土壤取樣分析方法。佔用土地面積可一年監測一次。土壤污染取樣分析應符合《土壤環境監測技術規范》(HJ/T166—2004)的相關規定。
3)地形地貌景觀破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和地面調查方法,可一年監測一次。
4)地下水資源破壞監測採用布點量測和取樣分析方法,布點及監測頻次應符合《地下水動態監測規程》(DZ/T0133—1994)規定。
五、礦山地質環境監測成果應用
(一)礦山地質環境監測成果
礦山地質環境監測應形成如下成果:
1)單個礦山地質環境監測表、監測半年報、年報;
2)省、縣兩級礦山地質環境監測匯總表及監測網路圖;
3)省、縣兩級礦山地質環境監測半年報、年報;
4)省、縣兩級礦山地質環境監測通報。
(二)成果應用
1)作為行政機關掌握全省礦山地質環境的資料依據;
2)作為行政主管部門獎勵、處罰礦山企業或督促、安排礦山地質環境恢復治理的依據;
3)作為相關政策制定、規劃編制的依據;
4)作為相關科研工作的資料依據。
E. 用遙感影像測繪地形圖的基本步驟有哪些,具體方法是什麼
首先要進復行遙感影像的轉換和改正,制將其改成正攝影像。然後將其根據特徵點進行坐標系統轉換。因為遙感影像的比例尺問題,最好是將其用於補測或者修測,將原地形圖和遙感影像匹配。
原始地形圖為dwg格式,在CAD中另存為dxf格式,在mapgis中把dxf格式轉換為點、線、面、wt、wl、wp等格式,然後在mapgis中加入底圖對地形圖進行更新,更新完畢後再轉換為CAD格式,CAD中設置地形圖形參數。再進行類似地圖數字化的操作即可繪制地形圖。
F. 地質環境監測
中國國土資源統計年鑒.2005
G. 遙感地質調查
1∶10萬基礎地質和環復境地質遙感調查與制監測,完成15.2萬平方千米,發現松遼平原經濟區近10年間濕地面積減少5080.2平方千米,黑土面積減少3680.6平方千米。
首次應用遙感技術對晉陝蒙、川西南等8個礦產資源集中地區約40萬平方千米礦區進行了環境實時遙感監測,並對其中6個關鍵區的礦產開發狀況及其地質災害隱患開展了1∶1萬遙感監測。
H. 遙感地質調查的一般程序
在較大范圍內進行,通過空中或地面探測獲取遙感圖像後(或航、衛片),一般按下列程序進行。
1.資料的收集、處理和概略解譯
這一階段的工作主要包括:
1)收集、編錄、復制的各類遙感圖像和遙感資料並進行相片鑲嵌。對部分地區(或全區)還可進行數字圖像處理,以增強和突現某些信息。
2)收集制圖資料和已有的地質、航空物探及地面物化探資料,以及相關的水文、氣象、地貌、土壤、植被、環境等資料。
3)遙感圖像的概略解譯,需要編制概略地質解譯圖或若干專題概略解譯圖。概略解譯圖可以直接勾繪在相片略圖上或聚酯薄膜上,或者轉繪在地形圖上。編制概略解譯圖時應詳細,界線標繪應精確,以避免重復工作。
4)根據概略地質解譯的成果,確定踏勘路線,選擇實測地層剖面的位置,編制遙感地質調查設計書。
2.野外踏勘及建立地質解譯標志
在野外踏勘和實測地層剖面的過程中,都應隨時對照實地各種標志與相片上的影像特徵,研究地層和地質現象的地質解譯標志;確定分層單位(填圖單位)及其界線的標志。
(1)解譯標志
在地質解譯過程中,主要是觀察和利用解譯標志來進行。遙感圖像的地質解譯標志是指那些能夠用來辨認、區分地質體或地質現象的存在、屬性和相關關系的影像特徵。其中包括影像中反映出的形態、大小、色調、陰影、水系、地貌、水文、影紋結構、植被、人類活動等標志。
1)形態和大小:任何地物都有一定的幾何形狀和大小。許多地物根據其形狀和大小就可直接辨認其屬性。地物的幾何形狀和大小與圖像的比例尺和解析度有關。一般比例尺越大,解析度越高,地物細節顯示越清楚。相反,則很模糊,甚至顯示不出來。在相同比例尺的圖像上,由於圖像的解析度不同,地物的形狀和大小可表現出不同的清晰度,如有些較小的地物,在高解析度的航空相片上可表現得非常清晰,而在低解析度的衛星圖像上則顯得模糊,甚至沒有顯示。
2)色調:色調是地物波譜信息構成的影像特徵,不同的地物有不同的色調。因此,它是地質解譯中經常使用的重要解譯標志。通過肉眼可把圖像色調從黑—灰—白分為10級。色調的深淺是相對的,它受地質體的顏色、含水多少、風化程度、表面土壤及植被覆蓋程度、光照條件等多種因素的影響。在同一幅圖像上,物性相同的地物應有相近的色調,但實際上,由於諸多因素的影響卻不完全相同或差異很大。因此,應用色調標志時須作具體分析。
3)陰影:陰影具有形狀、大小和方向,色調一般為黑色。在航片上可藉助陰影的方向和成像時間來判斷航片的方位,測量地物的高度。陰影有本影和落影之分。本影是指物體未被陽光照射的陰影部分,即本身的陰影,如山的陰坡、房屋的背陽面等都是它們的本影。本影有助於獲得立體感。山體的陽坡明亮,陰坡較暗,其明暗分界線即為山脊線或山谷線。落影是指地物投在地面的影子,即投落陰影。利用落影可以計算地物的高度(h=T tanϕ,其中,h為地物的高度;T為落影長度;ϕ為太陽高度角)。
4)水系標志:水系是非常重要的解譯標志,對地形、地貌、岩性、構造解譯都非常有用。水系形態、密度、均勻性、對稱性、方向性往往是構造和岩性特徵的反映。例如,泥岩、頁岩、粘土岩、粉砂岩發育地區,易形成高密度樹枝狀水系,反映岩石透水性不良;砂岩、石英砂岩或岩石裂隙發育區,常形成低密度樹枝狀水系,反映岩石透水性強。水系的均勻性,表示岩石抗風化能力和裂隙發育程度比較相近;水系的對稱性,反映區域地形或大片成層岩層向一側傾斜;水系的方向性,主要反映區域山系、岩層及構造走向。
5)地貌形態標志:地貌形態不僅決定於一定的岩性和構造,而且也決定於一定的氣候、水文等自然地理條件。不同地貌形態是不同岩性、構造在不同內外動力作用下的結果。由於地層岩性的物理化學性質不同,而具有不同的抗風化侵蝕能力。岩石的抗蝕能力通常由地貌形態反映出來。抗蝕性強的岩石形成陡坡和陡崖;抗蝕能力弱的岩石形成緩坡和低地。地貌形態除與岩性有關外,還與構造、產狀、自然環境等因素有關。利用地貌形態解譯地質體,可以從山體的組合形態與規模大小,山頂、山坡形態與地形相對高差等方面來進行。
6)植被:植被的分布與氣候的地帶性和地形引起的垂直分帶性及小氣候環境有關。在不同的地貌部位上,由於基岩和鬆散沉積物的岩性、粒度、含水性等的影響,可引起植物群落外貌、種屬、層級、密度、長勢、單株與群落的生態畸變和宏觀生態特徵上的改變。植被分布對地質解譯既有利,也有弊。不利之處在於植被掩蓋了岩層露頭和構造,造成解譯上的困難;有利的是,在某些特定條件下它能作為地質解譯的間接標志。例如,地質、水文條件和土壤性質的變化可引起植物生態異常。解譯時應注意總結這類規律,以發現更多的間接地質解譯標志。
7)水文標志:主要指陸地水水文特徵,包括泉、小溪、河川、湖泊和基岩、鬆散堆積物的含水性、滲透性等。它們的空間分布特徵都與一定的地質、地貌條件有關,因此,水文標志是地質解譯的一個有用標志。
8)人類活動遺跡:人類活動遺留下來的與地質體有關的痕跡、探槽、鑽探平機台、道路、建築、農墾區、歷史考古遺跡等都可作為地質解譯的間接標志。
9)影紋結構:影紋結構是地物的形狀、大小、色調、陰影、水系、地貌、植被、人類活動遺跡等在圖像上的綜合表現。不同的地質體一般具有不同的影紋結構。在解譯過程中,對影紋結構的類型可用點狀、格狀、柵狀、鏈狀、環狀、蠕蟲狀、姜狀等來描述,還可進一步區分為寬窄、疏密、粗細、大小、長短等。
(2)解譯方法
地質解譯就是利用遙感圖像的各種影像特徵解譯地質體。如何利用各種解譯標志和解譯方法去辨認地質體或地質現象的存在和屬性,主要由解譯任務、圖像特點、地質構造復雜程度、解譯條件與難易程度等綜合因素所決定。遙感圖像的解譯方法主要有:
1)直譯法:對於具有清晰影像和典型特徵的地質體,通常可採用直接解譯的方法,即觀察和利用地質體的各種綜合標志,尤其是反映該地質體屬性的典型影像特徵,直接去辨認、分析、圈定地質體。如灰岩的岩溶地貌和侵入體的綜合影像特徵、影像地層單位的對稱重復和兩翼產狀的變化、斷層的線性影像特徵等均可作為直接判斷所屬地質體的典型影像特徵。
2)延伸法:在進行區域圖像地質解譯時,對有一定特徵影像的地質體,常遵循由已知到未知的解譯原則來延伸圈定地質體。一般對褶皺岩層、各種斷層、破裂面以及岩體、地塊的界線常用此方法,即沿著各種地質要素連續地進行觀察分析,以確定延伸位置。對於影像特徵不清者,常用此法,一般能收到較好的解譯效果。
3)對比法:當地質體沒有典型的解譯標志,不能用直接判斷的方法解譯時,可將未知地質體與已知地質體的影像特徵進行對比,分析兩者的異同點,從而達到鑒別未知地質體的目的。
3.詳細解譯
根據已確定的分層單位和解譯標志,按相應比例尺的精度要求,在立體鏡下詳細而准確地勾繪出詳細的地質解譯圖。這是進行遙感地質解譯的結果,也是繪制地質圖的基礎。
在詳細解譯的基礎上,布置野外調繪的路線。
4.野外調繪
野外調繪的任務是詳細查證解譯的成果;查明解譯中發現的重要地質現象或者難以解譯的現象(必要時需配合山地工程);系統採集標本樣品,完成野外資料收集的工作。
野外調繪的基本方法仍然是通過路線地質調查。路線的間距可以比常規地質調查的路線間距大幾倍。對重點地段應加密調繪路線,投入較多的野外工作。所謂重點地段主要是指:
1)區域地質和找礦調查中的成礦有利地段和物化探異常區;工程地質調查中的重要工程地質、動力地質區;水文地質調查中的井、泉和岩溶區等。
2)構造復雜或植被茂密,解譯效果較差的地段。
3)某些對查明地質構造或地貌規律比較關鍵的地段。
野外調繪中觀測點應用針刺的方法標定在相片上。針刺點位應盡可能精確,針孔不能太大;其誤差最大不能超過0.2mm;點號標在相片背面針孔的位置。地質界線應在野外用特種鉛筆勾繪在相片(或聚酯薄膜)上。准確記錄野外地質現象,對較復雜的構造,勾繪平面示意圖,以便與相片上的影像進行對照。
野外調繪中每天都應進行資料整理。除了野外記錄和標本的整理外,應在立體鏡下檢查野外刺點和連線的正確性,並上墨,標繪野外實測的產狀(注意相片方位)。當天的調繪成果均應勾繪在實際材料圖上。
5.成圖及編寫報告
這個階段的工作與常規調查基本相同。所不同的是在圖面整飾中,發現圖面結構不合理的地段可進行更深入的解譯,以求得確切的結果;在資料綜合分析中,要研究多種資料的擬合,若有光譜測試資料時,應有地物光譜和解譯標志的分析;圖件清繪、轉繪和成圖時,盡可能用現代技術設備,以提高精度和工效。
當進行小區域的調查時,如某礦區地質調查、某地下水水源地的綜合水文地質調查或某工程建築場地及外圍工程地質調查等等,野外建立解譯標志、詳細解譯和野外調繪等工作不一定按工作階段截然分開。在大比例尺地質測繪中,需要與地形控制測量密切配合。
I. 遙感地質解譯的步驟
選擇一個軟體erdas、envi等。拿到圖像以後先讀取,如果是多波段的就先融合,然後根據圖像回等答級確定要不要做大氣校正、幾何糾正。這些准備工作都做好以後可以選擇樣本進行訓練,然後分類。
這是大體的步驟,具體的細節步驟你問的細我才能答的細
J. 物探、遙感技術環境監察具體步驟是什麼
物探是地球物理勘探的簡稱,指用物理的方法對地球進行勘探的工作或與之相應的學科,包括找礦(各種礦,如煤、石油、金屬等)、預報地震等。20世紀,物探主要工作領域是地球的地表以下,後來發展到了地球以上的空間。 地球物理勘探簡稱「物探」,即用物理的原理研究地質構造和解決找礦勘探中問題的方法。它是以各種岩石和礦石的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異為研究基礎,用不同的物理方法和物探儀器,探測天然的或人工的地球物理場的變化,通過分析、研究所獲得的物探資料,推斷、解釋地質構造和礦產分布情況。目前主要的物探方法有:重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依據工作空間的不同,又可分為:地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。 應用物理學原理勘查地下礦產﹑研究地質構造的一種方法和理論。簡稱物探。它在工程建設和環境保護等方面有較廣泛的運用。 地下賦存的岩(礦)體或地質構造基於它們所具有的物理性質﹑規模大小及所處的位置﹐都有相應的物理現象反映到地表或地表附近﹐這種物理現象是地球整體物理現象的一部分。地球物理勘探的主要工作內容是利用相適應的儀器(見地質儀器) 測量﹑接收工作區域的各種物理現象的信息﹐應用有效的處理方法從中提取出需要的信息﹐並根據岩(礦)體或構造和圍岩的物性差異﹐結合地質條件進行分析﹐做出地質解釋﹐推斷探測對象在地下賦存的位置﹑大小范圍和產狀﹐以及反映相應物性特徵的物理量等﹐作出相應的解釋推斷的圖件。地理物理勘探是地質調查和地質學研究不可缺少的一種手段和方法。 地理物理勘探所給出的是根據物理現象對地質體或地質構造做出解釋推斷的結果﹐因此﹐它是間接的勘探方法。此外﹐用地球物理方法研究或勘查地質體或地質構造 ﹐是根據測量數據或所觀測的地球物理場求解場源體的問題﹐是地球物理場的反演的問題﹐而反演的結果一般是多解的﹐因此﹐地球物理勘探存在多解性的問題。為了獲得更准確更有效的解釋結果﹐一般盡可能通過多種物探方法配合﹐進行對比研究﹐同時﹐要注重與地質調查和地質理論的研究相結合﹐進行綜合分析判斷。 地球物理場 各種地球物理方法在地表或地表附近測量的各種物理現象的信息可以統稱為地球物理場的信息。地球物理場可分為天然存在的地球物理場和人工激發的地球物理場。地球的重力場﹑地磁場﹑地電場﹑地溫場﹑核物理場是天然存在的地球物理場﹔由人工爆炸產生彈性波在地下傳播的彈性波場﹑向地下供電在地下產生的局部電場﹑ 向地下發射電磁波激發出的電磁場等﹐屬於人工的激發的地球物理場。地球物理場還可分為正常場和異常場。異常場是由勘探對象所引起的局部地球物理場﹐例如賦存在地下的磁鐵礦體或磁性岩體產生的磁場﹐這部分磁場迭加在它的圍岩和地球其它部分產生的磁場之中﹐在研究觀測得來的磁場時﹐就要區分或提取出磁異常場﹔ 又如鉻鐵礦的密度比圍岩的密度大﹐鹽丘岩體的密度比圍岩的密度小﹐這兩種情況分別會引起重力場局部增強或減弱的異常現象。地球物理勘探正是根據對正常場和異常場的分布特徵進行地質解釋和推斷的。人工激發的地球物理場﹐如爆炸產生的彈性波場﹐彈性波在岩層中傳播遇到不同密度的分界面時會發生反射﹑折射和能量衰減等現象﹐根據彈性波返回到地面的時間來研究其傳播速度﹑岩層厚度和產狀等問題。人工場源的優點是場源的參數為已知﹐便於控制﹐分辨力較高﹐能夠取得較好的地質效果﹐但費用較大。 分類 地球物理勘探常利用的岩石物理性質有﹕密度﹑磁導率﹑電導率﹑彈性﹑熱導率﹑放射性。與此相應的勘探方法有﹕重力勘探﹑磁法勘探﹑電法勘探﹑地震勘探﹑地溫法勘探﹑核法勘探。從測量所在的空間位置和區域的不同又可以劃分為﹕地面地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑海洋地球物理勘探﹑鑽孔地球物理勘探等。根據研究對象的不同還可劃分為﹕金屬地球物理勘探﹑石油地球物理勘探﹑煤田地球物理勘探﹑水文地質地球物理勘探﹑工程地質地球物理勘探和深部地質地球物理勘探等。 發展方向 引進現代電子計算器技術﹐進一步壓制干擾﹐提高分辨能力﹐提取更多的有用信息﹐發展反演的理論和技術﹐提高各類地質問題的地球物理解釋﹑推斷效果並不斷提高地球物理數據處理的工作效率和圖像處理技術。地球物理勘探儀器要向輕便化﹑高精度﹑多功能﹑數字化﹑系列化和智能化的方向發展。現代地質學理論的發展﹐使深部地質問題的研究愈顯重要。應用於這方面研究的人工地震反射剖面﹑大地電磁測深﹑重力﹑磁法﹑地熱等地球物理勘探方法﹐已顯示出其潛力和優越性。