地质环境遥感监测步骤是什么
A. 什么是土地动态遥感监测
土地动态遥感监测,是指采用遥感技术,对土地利用变化情况进行动态监测调回查。
为什么土地利答用现状调查成果需要经过检查验收和确认?
基于如下 三个理由,土地利用现状调查成果必须经过检查验收和确认:
(1)在技术上确保土地利用现状调查的精度及调查成果的准确性;
(2)保证土地调查成果的客观性,真正做到“实地、图件、数据”三者相一致;
(3)为了依法进行土地统计,保证土地利用现状调查成果具有法定数据的地位。
B. 如何利用遥感技术进行环境监测(原理和步骤)
遥感在环境监测中的应用
1 水环境污染监测
水体的遥感监测主要是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究作为基础的。总的看来,清洁水体反射率比较低,水体对光有较强的吸收性能,而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影像上,水体表现为暗色色调,在红外谱段上尤其明显。为了进行水质监测,可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。海洋石油污染和向海洋倾倒废弃物是海洋环境恶化的重要原因。全世界每年排入海洋的石油及其制品多达 1000多万吨,这对海洋生态所造成的灾害性影响是无法估量的。人海河流把沿岸农田的化学肥料、城市中的生活废水和工业污水不断排人海洋,使海洋污染范围不断扩展,生态环境恶化,环境质量下降。应用遥感卫星,特别是海洋遥感卫星,可以在大范围内对石油污染和化学污染进行搜索,还可以估算出污染的范围及其扩散情况,从而为海洋环保部门提供了必需的数据和资料。
2 大气污染监测
大气遥感监测主要利用气象卫星定期地监控大气温度和水蒸汽垂直分布。影响大气环境质量的主要因素是气溶胶含量和各种有害气体,而这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别。水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各 自分子所固有的辐射和吸收光谱,所以,实际上是通过测量大气的散射、吸收及辐射的光谱而从其结果中反演推算出来的。通过对穿过大气层的太阳(月亮、星星)的直射光,来 自大气和云的散射光,来 自地表的反射光,以及来 自大气和地表的热辐射进行吸收光谱分析或发射光谱分析,从而测量它们的光谱特性来求出大气气体分子的密度。通过遥感图像可以直接分析出大气气溶胶的分布和含量,而有害气体通常不能在遥感图像上直接显示出来,只能利用间接解译标志——植物对有害气体的敏感性来推断大气污染的程度和性质。
3 地面污染及土地利用发展监测
地面污染也是利用间接解译,通过污染区作物的生长所起的特殊变化,与正常生长区的作物有不同的光谱表现来确定。通过定期地监测地面的作业就能查清土地利用形式的变化,以便管理资源。人工建筑物特别容易测定,这是由于它们的高反射率和形状的规则性所致。因此通过遥感图像,在城市规划中可以可靠地跟踪都市扩大的规模和速度,还能查清像隔热不佳的建筑物的热损失这类特殊问题。最后遥感还可以被用来监视森林砍伐,估计牧场开垦的规模和速度。
C. 地质灾害的遥感监测与研究
地质灾害的种类很多,火山、地震、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、沙漠化、盐碱化等。遥感资料尤其卫星图像能大面积、周期性具体而微地把地面实况记录下来,为地质灾害的定时定位监测、预报研究提供极为宝贵的资料。对地质灾害的实时监测更是地学遥感发展的一个新方向。
我国是地震较多的国家。地震灾害主要是由断裂的新构造活动引起,多波段多时相遥感资料对大断裂的新构造活动研究很有效。从遥感资料可以获得:①查明区域断裂格架基础上,把易诱发地震的活动断裂交切点、端点、拐点,这些都是地壳应力最集中的地段,为孕震及发震构造研究提供非常有用的基础资料。②对已经发生震灾地区的遥感图像(如唐山地区),为震灾调查与评估、地震地质研究提供其他技术方法无可取代的资料。③利用遥感某些特殊影像特征,进行地震预报与分析,如强祖基等(1991)用多时相NOAA卫星热红外图像对1990年中国与独联体边界斋桑泊两次强震研究(参阅第十一章有关部分)。④为研究板块活动及地震预报,美国在圣安德列斯断裂两盘各安装一台红宝石激光器,利用1972年发射的激光测地卫星反射回来的信号,长期、定位地监测断裂两盘精确位移。
滑坡泥石流是交通、水利建设重要自然灾害,对我国西北地区交通及长江中上游航行和水利工程危害大、损失重。长江三峡工程的环境地质工作就包括库区沿江地段滑坡的调查。R.Guillande等人(1991)对安第斯山滑坡灾害研究时,把构造、地震、地表径流以及用数字图像编制出边坡坡度大于30°的坡度图,作为诱发滑坡的因子来研究滑坡。铁道部遥感工作者通过具体调查,提出用遥感图像来判定泥石流沟的八条直接解译标志与统计判别的标准,并据此判定成昆线和普雄工务段的某沟为泥石流沟,采取措施,使1986年7月6日暴雨引发的泥石流的破坏损失减小到最低。
D. 矿山地质环境监测内容与方法
矿山地质环境监测分为两大类:一是根据已发生的地质环境问题,监测其变化情况,如数量、危害程度等动态变化;二是根据已掌握的地质环境问题的隐患情况,监测其变化趋势,及时预警预报,减少财产损失。
根据湖南省矿山地质环境现状,结合主要的地质环境问题,确定全省矿山地质环境监测内容包括四个方面:矿山地质灾害(地面塌陷、地裂缝、地面不均匀沉陷、崩塌、滑坡、泥石流);矿山地形地貌景观及土石环境,包括破坏地形地貌景观类型、土地资源的占用和破坏、固体废弃物的排放、水土流失的情况等;矿山水环境,包括地下水水位、水质、废水废液的排放等;矿山地质环境恢复治理及效果,包括尾砂库、废石堆的复垦复绿等。由于矿山地质灾害影响范围广,危害大,直接威胁到人民的生命及财产安全,因此,目前一般将矿山地质灾害、水环境作为重点监测内容,而矿山土石环境、矿山环境恢复治理作为次重点监测内容。
一、矿山地质环境监测内容
(一)矿山地质灾害监测内容
1.地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)监测
发生时间、塌陷坑数量、塌陷区面积、塌陷坑最大直径、最大深度、危害对象、直接经济损失、治理面积;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
2.地裂缝监测
发生时间、地裂缝数量、最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向、危害对象、直接经济损失、治理面积等。
3.地面不均匀沉陷监测
发生时间、沉降区面积、累计最大沉降量、年平均沉降量、危害对象、直接经济损失、治理面积;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
4.崩塌监测
潜在的崩塌数量、崩塌体方量、危害对象、危险程度,崩塌隐患体上的建筑物变形特征及裂缝变化情况。
5.滑坡监测
潜在的滑坡数量、滑坡体方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况,滑坡隐患体上的建筑物、构筑物变形特征及地面微裂缝的变化情况。
6.泥石流监测
潜在的泥石流易发区数量、泥石流物源方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况。
(二)矿山水环境监测内容
1.地下水均衡破坏监测
矿区地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面积、对人、畜、土地的影响;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的井泉点、农田。
2.地下水水质污染监测
地下水污染物种类、地下水污染物含量;矿区内出露的主要泉眼或主要的居民饮用水水井。
3.废水废液排放监测
废水废液类型、年产出量、年排放量、主要有害物质及含量、年循环利用量、年处理量;废水废液排污口,废水废液与溪沟、河流、水库或重要水源地的汇合处等。
(三)矿山地形地貌景观及土石环境监测内容
1.地形地貌景观监测
破坏地形地貌景观类型、方式、区位、面积、破坏程度及恢复治理难易程度。
2.占用破坏土地监测
侵占破坏土地方式、侵占破坏土地类型、面积、土地复垦面积、恢复治理难易程度。
3.固体废弃物排放监测
固体废弃物类型、占地面积及类型、主要有害物质及含量、年产出量、年排放量、年循环利用量、年处理量。
4.土壤污染监测
污染的土壤类型、面积、主要污染物及含量。
5.水土流失监测
矿区水土流失面积、土壤流失量、危害程度。
(四)矿山地质环境恢复治理及效果监测内容
主要监测已治理的矿山地质环境问题、投入治理的资金及资金来源、治理措施、治理面积、治理效果(社会效益、环境效益、经济效益)等。
二、矿山地质环境监测方式
根据监测手段的差异,矿山地质环境监测方式分为常规监测、专业监测、遥感监测和应急监测四类。具体方式的采取,根据其监测面积、地域、重点监测对象的差异性而定。
(一)常规监测
常规监测主要是指监测责任人对监测对象及监测点采取定期巡查监测,并填写技术表格的方式。
根据矿山类型,划定监测责任人。一般来说,采矿权人作为最大的受益人,也是破坏地质环境的责任主体,是常规监测的责任人。上级管理机构应该指派专员,对矿山企业开展指导,并适时开设培训班,分期催交监测技术表格,汇总分析技术资料,形成年报后再上报。对于责任主体灭失的矿山,其监测责任人应归咎于当地的国土资源主管部门,通过委托专业机构的方式开展监测。
此类监测通常采用简易的监测方法,如目测、尺测、贴片、埋简易桩等,少数引用专业设备进行监测。
(二)专业监测
专业监测主要是指通过专门的监测机构,采用先进的技术设备,对矿山地质环境问题开展监测,以监测示范区的形式推广。该监测方式与科学技术的发展紧密相连,并逐步向自动化、智能化靠拢。
以全省地质环境问题突出的大中型闭坑矿山和部分大中型国有生产矿山为单元,建立矿山地质环境监测示范区,开展矿山地质环境监测技术方法研究。原则上每个市(州)可建立1~2个矿山地质环境监测示范工程,根据“应急优先、典型示范”原则,作为示范区试点,由专门的监测机构具体实施,工作方法如下:
1)在开展示范区1∶5000精度矿山地质环境问题调查的基础上,以矿区地面沉陷变形、水环境、土石环境污染、占用破坏土地为主要监测内容,采用高新技术手段对矿区主要环境地质问题进行监测。
2)建立示范区地表塌陷监测网和深部位移监测点:广泛应用微电子技术、传感技术、通信技术和自动控制等技术监测矿山地质环境。采用多种监测技术(GPS、全站仪、水准仪、裂缝计、位移计、应变仪)定期开展地表塌陷与地表裂缝监测;采用钻孔倾斜仪、TDR定期开展深部位移监测;采用光纤光栅应变技术,三维激光扫描技术,实时监测矿山边坡、房屋开裂等的变化情况。
3)建立示范区水土污染监测网:合理布设监测网点,定期取水土样分析测试。引进先进的水环境自动检测技术,实时监控矿区水环境,分析矿区水土的污染原因、污染途径、污染程度,预防水土环境污染事故。
4)开发建立矿山地质环境示范区监测预警管理信息平台,实现自动监测、传输、管理、分析为一体的信息系统,实现远程无人自动化监控综合管理。
5)发现突变数据及时反馈地方政府,有效预防矿山地质灾害及水土环境污染事故。
6)开展多种监测技术方法研究和比较,优化监测技术手段,开展技术交流,对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较,对各种监测技术方法进行总结及推广应用。提交年度成果和成果审查。
(三)遥感卫星监测
遥感卫星监测是指采用多波段、多时相和高分辨率遥感影像(Quick bird或SPORT卫星数据)InSAR技术,开展典型矿区地质环境动态遥感监测,建立基于遥感波谱的具有一定精度保证的主要矿山地物类型、土地与植被破坏、地面塌陷等自动识别模型与方法,实现地物面积变化监测。主要适用于大范围、矿业活动程度高、破坏大的密集型重点矿山集中开采区。
其工作步骤如下:
1)选取要监测的重点区域,充分了解研究区的地质环境背景,结合区内矿山分布,确定遥感监测方案。
2)遥感影像选取高分辨率卫星影像(QuickBird或SPORT)数据。
3)通过遥感影像对矿产开采区侵占土地、植被破坏、固体废物堆放、尾矿库分布、采空区地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害、矿产开发引发的水土流失和土地沙化、矿区地表水体污染、土壤污染等矿山环境地质问题进行解译和判读。
4)收集研究区1∶10000地形图数据,将遥感影像配准到地形图上,采用目视解译、人机结合解译和计算机自动提取等方法将解译的内容按实际规模大小标在地形图上,并填写遥感解译记录表。
5)对卫星监测数据进行实地验证,总结遥感监测技术方法,开展技术交流,对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较,对各种监测技术方法进行总结及成果推广。提交年度成果和成果审查。
(四)应急监测
矿山地质环境应急监测适用于湖南省采矿因素引发的重大突发地质灾害事件和矿山地下水污染事件。
1.应急监测响应分级
对应地质灾害和地下水污染事件分级,应急响应分为特大(Ⅰ级响应)、重大(Ⅱ级响应)、较大(Ⅲ级响应)和一般(Ⅳ级响应)四级。市、县分别负责较大(Ⅲ级)与一般事件(Ⅳ级)应急监测工作。特大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)由省应急监测指挥部决策并指挥省级地质环境监测机构实施。
2.应急监测响应程序
省应急监测指挥部接到特大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)突发性矿山地质灾害和地下水污染事件信息并确认需要监测的,立即向省政府和国土资源部报告,启动并实施应急监测预案。
3.应急监测组织
成立应急监测指挥部,设立应急监测中心,应急监测中心下设现场调查组、监测组、技术分析组、综合管理组、后勤组等五个工作组。
应急监测中心接到指令后立即启动应急监测工作,组织各工作组迅速赶赴现场开展应急监测工作,各工作组的任务职责如下:
1)现场调查组与监测组:立即赶赴现场开展调查,根据灾害事件的形成条件,制定监测方案,圈定监控范围、布置监测网点、监测项目、监测方法,制定应急监测实施方案并交技术组审核。监测人员按应急监测实施方案进行监测。
2)技术分析组:根据现场情况和技术条件及时审核应急监测实施方案并报上级批准后,交现场监测组实施,提出应急对策建议和方案,编制应急监测报告交综合管理组。
3)综合管理组:组织、协调所有人员按其职责开展应急工作;及时接转电话和传送文件、报告,认真做好值班记录,保持24小时联络畅通。及时向上级有关部门报告应急调查结果、应急监测结果、事态进展、发展趋势、处置措施及效果等情况。
4)后勤保障组:负责调度车辆运送应急监测人员、设备和物质,做好后勤保障以及现场监测人员的安全救护工作;开展摄影、摄像和信息编报工作。
4.应急监测处置
(1)信息接收
省应急监测中心综合组设专人专线电话负责全省矿山地质环境突发事件的信息接收,并及时向省应急指挥部报告。
(2)应急监测
1)向地方指挥部提出开展群测群防的建议。发动群众,针对应急监测对象以及毗邻区域开展群测群防监测。定期目视检查地质灾害体有无异常变化,如建筑物变形、地面裂缝扩展及地下水异常等;利用简易工具,采用埋桩法、埋钉法、上漆法或贴片法等监测裂缝变化。
2)对险情重、规模大、表象识别困难的滑坡体,结合目视监测和简易监测,布设专业监测网观测地质灾害体的动态变化情况,监测周期尽可能加密。专业监测对象以表层位移和地下水地表水为主。在阻滑段或者滑坡周缘的扩展部位,采用激光扫描、定点测量等方法,监测关键位置的位移及其变化情况。
3)对矿山地下水污染事件,应急监测有毒有害物种类、含量变化过程,水质状况变化过程、污染范围;污染事件造成河流严重污染导致下游地下水遭受严重威胁或污染的,说明污染水体前锋入境、污染水体过境和出境过程及有毒有害物含量变化过程。
5.信息报送
(1)报告时限和程序
确认发生特别重大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)突发性矿山地质灾害事件后,应急监测指挥部立即向省政府和国土资源部报告有关应急监测信息。
(2)报告方式与内容
突发的矿山地质灾害和矿山地下水污染事件应急监测报告分为初报、续报和监测结果报告三类。
1)初报从发现事件后起4小时内上报,初报主要内容包括:突发灾害事件发生的时间、地点、灾害类型、受害或受威胁人员情况等初步情况以及初步采取的防范措施、应急监测对策和预期效果。
2)续报在查清有关基本情况后随时上报,续报内容是在初报的基础上,根据应急监测进程,报告有关确切数据、事件发生的原因、过程、进展情况、采取的应急措施和效果。
3)监测结果报告在事件处理完毕后上报,采用书面报告的形式,在总结初报和续报的基础上,详细报告下列内容:应急监测项目、监测频率、监控范围、采取的监测技术方法、手段等应急监测方案;应急监测预警技术所确定的关键地段,选定的预警模型与判据,校验复核;灾害体的成因、变化数据,变化趋势、危害特征、社会影响和后续消除或减轻危害的措施建议;对应急监测实施方案、采取的应急对策、措施和效果进行评价,总结经验教训。
三、矿山地质环境监测方法
(一)矿山地质灾害监测方法
1.地面塌陷
矿区塌陷面积较大的,采用遥感技术监测;重点矿区采用高精度GPS、钻孔倾斜仪、全站仪等监测;其他采用人工现场调查、量测。具体方法为:
1)地面和建筑物的变形监测,通常设置一定的点位,用水准仪、百分表及地震仪等进行测量,或可采用埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等进行简易监测。
2)塌陷前兆现象的监测内容包括:抽、排地下水引起泉水干枯、地面积水、人工蓄水(渗漏)引起的地面冒气泡或水泡、植物变态、建筑物作响或倾斜、地面环形开裂、地下土层垮落声、水点的水量、水位和含沙量的突变以及动物的惊恐异常现象等。
3)地面、建筑物的变形和水点的水量、水态的变化,地下洞穴分布及其发展状况等需长期、连续地监测,以便掌握地面塌陷的形成发展规律,提早预防、治理。
4)采用测距仪或皮尺测量塌陷区面积、塌陷坑最大深度、直径等;现场调查塌陷坑数量及危害程度。
2.地裂缝
主要监测方法有大地测量法、GPS全球定位系统、简易人工观测、应力计、拉杆、光栅位移计自动监测等技术。
人工现场调查,现场调查地裂缝数量及危害程度,测量采集数据。测距仪、罗盘和皮尺测量最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向;最大裂缝处两侧埋水泥墩、钢筋桩。
3.地面沉降
人工现场测量采集数据。重点矿山采用现场埋设基岩标自动监测,其他采用高精度GPS监测。
4.崩塌、滑坡
人工现场调查、测量采集数据。一般采用GPS定位(坐标、高程),测距仪和皮尺测量崩塌、滑坡体积,现场调查崩塌、滑坡数量及危害程度;对于危害严重的或大、中型规模的崩塌、滑坡隐患体由矿山企业监测其空间位移变化,具体方法根据实际情况确定。
滑坡裂缝采用的简易监测方法有埋桩法、埋钉法和贴片法。
埋桩法:如图7-11,在斜坡上横跨裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。
埋钉法:如图7-12,在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断非常有效。
贴片法:如图7-13,在横跨建筑物裂缝粘贴水泥砂浆片或纸片,如果纸被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这种方法是定性的,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
5.泥石流
泥石流监测采用测距仪和皮尺测量潜在的泥石流物源方量、现场调查泥石流易发区数量、危险程度;对于危害严重的或大、中型规模的泥石流易发区,由矿山企业监测降雨量大小与冲刷携带物体积,具体方法根据实际情况确定。
监测的目的和任务是为获取泥石流形成的固体物源、水源和流动过程中的流速、流量、顶面高程(泥位)、容重及其变化等,为泥石流的预测、预报和警报提供依据。监测范围包括水源和固体物源区、流通段和堆积区。泥石流的监测方法,在专门的调查研究单位已采用电视录像、雷达、警报器等现代化手段和普通的测量、报警设备等进行观测。如目前国内采用超声波泥位计对泥位进行监测的方式取得了较好的效果,图7-14。
图7-11 埋桩法监测示意图
图7-12 埋钉法监测示意图
图7-13 贴片法监测示意图
图7-14 泥石流泥位自动监测装置
群众性的简易监测,主要应用经纬仪、皮尺等工具和人的目估、判断进行,简易监测的主要有以下对象与内容。
(1)物源监测
1)形成区内松散土层堆积的分布和分布面积、体积的变化。
2)形成区和流通区内滑坡、崩塌的体积和近期的变形情况,观察是否有裂缝产生和裂缝宽度的变化。
3)形成区内森林覆盖面积的增减、耕地面积的变化和水土保持的状况及效果。
4)断层破碎带的分布、规模及变形破坏状况。
(2)水源监测
除对降雨量及其变化进行监测、预报外,主要是对地区、流域和泥石流沟内的水库、堰塘、天然堆石坝、堰塞湖等地表水体的流量、水位,堤坝渗漏水量,坝体的稳定性和病害情况等进行观测。
(3)活动性监测
泥石流活动性监测,主要是指在流通区内观测泥石流的流速、流位(泥石流顶面高程)和计算流量。各项指标的简易观测方法如下:
1)观测准备工作。
建立观测标记。在预测、预报的基础上,对那些近期可能发生泥石流的沟谷,选择不同类型沟段(直线型、弯曲型),分别在两岸完整、稳定的岩质岸坡上,用经纬仪建立泥位标尺,作好醒目的刻度标记。划定长100m的沟段长度,并在上、下游断面处作好断面标记和测量上、下游的沟谷横断面图。
确定观测时间。由于泥石活动时间短,一般仅几分钟至几十分钟,故自开始至结束需每分钟观测一次,特别注意开始时间、高峰时间和结束时间的观测。
2)流速观测。
浮标法。在测流上断面的上方丢抛草把、树枝或其他漂浮物(丢物时注意安全)分别观测漂浮物通过上、下游断面的时间。
阵流法。在测流的上、下断面处,分别观测泥石流进入(龙头)上断面和流出下断面的时间。
流速计算。
3)流位观测。在沟谷两岸已建立的流位标尺上,可读出两岸泥石流顶面高程。
4)流量计算。流量可用下式概略计算。
湖南省矿山地质环境保护研究
式中:Qs为泥石流流量,m3/s;Vs为泥石流流速,m/s;As为断面面积,m2。
上面各项观测资料均应做好记录,主要包括观测时间和各种观测数据,并绘制时间与观测值之间的相关曲线和计算有关指标。反映变化情况,作为预测、预报和警报的依据。
(二)矿山占用破坏土地监测方法
1.固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场
人工现场调查、测量采集数据及采用遥感监测手段。采用GPS定位、测距仪和皮尺测量固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场压占土地面积;现场调查压占土地类型;压占面积较大的重要矿区辅以遥感影像监测其面积变化。
2.矿区土壤污染及水土流失监测
人工现场调查、测量、取样室内分析,辅以土壤污染自动监测仪采集数据及遥感监测。测距仪和皮尺测量土壤污染及水土流失面积;取样分析污染物的种类、含量;现场调查污染土地类型及年土壤流失量;对于重要矿区采用遥感技术监测和人工现场调查、测量相结合的方式进行监测。
(三)矿山水环境监测方法
1.地下水均衡破坏监测
人工现场调查采集数据。采用水位自动监测仪及测绳监测水位变幅;采用GPS定位监测井泉干枯的坐标、高程;现场调查干枯井泉的数量,以及对人、畜、土地的影响和地下水降落漏斗面积。具体做法为定期进行观测,参照国家地下水动态监测方法,监测人员每月逢五逢十对区内泉眼、观测井进行观测,泉点主要是纪录泉水的流量变化情况、是否干枯;观测井主要是纪录观测井水位变化情况。定期对收集的数据进行统计分析,确定地下水位变化趋势,确定采矿活动对区内地下水位超常下降影响范围。
2.废水废液排放监测
现场调查、取样,室内分析。采用流速仪或堰板监测矿坑水、选矿废水、堆浸废水、洗煤水的排放量;定期对矿山对外排放的废水进行水质检测,检查废水的pH、重金属元素、放射性元素、砷等有害组分含量是否达到相关排放标准;定期检查矿山废水影响范围内农作物生长状况、水塘中鱼类活动是否正常。
四、矿山地质环境监测技术要求
1)矿山地质灾害监测应采用专业监测与群测群防相结合的方法。专业监测方法有水准仪、全站仪、GPS及卫星遥感测量。监测网点布设及监测周期应符合《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》(DZ/T0221—2006)和《地面沉降水准测量规范》(DZ/T 0154—1995)的相关规定。
2)土地资源占用破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和土壤取样分析方法。占用土地面积可一年监测一次。土壤污染取样分析应符合《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166—2004)的相关规定。
3)地形地貌景观破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和地面调查方法,可一年监测一次。
4)地下水资源破坏监测采用布点量测和取样分析方法,布点及监测频次应符合《地下水动态监测规程》(DZ/T0133—1994)规定。
五、矿山地质环境监测成果应用
(一)矿山地质环境监测成果
矿山地质环境监测应形成如下成果:
1)单个矿山地质环境监测表、监测半年报、年报;
2)省、县两级矿山地质环境监测汇总表及监测网络图;
3)省、县两级矿山地质环境监测半年报、年报;
4)省、县两级矿山地质环境监测通报。
(二)成果应用
1)作为行政机关掌握全省矿山地质环境的资料依据;
2)作为行政主管部门奖励、处罚矿山企业或督促、安排矿山地质环境恢复治理的依据;
3)作为相关政策制定、规划编制的依据;
4)作为相关科研工作的资料依据。
E. 用遥感影像测绘地形图的基本步骤有哪些,具体方法是什么
首先要进复行遥感影像的转换和改正,制将其改成正摄影像。然后将其根据特征点进行坐标系统转换。因为遥感影像的比例尺问题,最好是将其用于补测或者修测,将原地形图和遥感影像匹配。
原始地形图为dwg格式,在CAD中另存为dxf格式,在mapgis中把dxf格式转换为点、线、面、wt、wl、wp等格式,然后在mapgis中加入底图对地形图进行更新,更新完毕后再转换为CAD格式,CAD中设置地形图形参数。再进行类似地图数字化的操作即可绘制地形图。
F. 地质环境监测
中国国土资源统计年鉴.2005
G. 遥感地质调查
1∶10万基础地质和环复境地质遥感调查与制监测,完成15.2万平方千米,发现松辽平原经济区近10年间湿地面积减少5080.2平方千米,黑土面积减少3680.6平方千米。
首次应用遥感技术对晋陕蒙、川西南等8个矿产资源集中地区约40万平方千米矿区进行了环境实时遥感监测,并对其中6个关键区的矿产开发状况及其地质灾害隐患开展了1∶1万遥感监测。
H. 遥感地质调查的一般程序
在较大范围内进行,通过空中或地面探测获取遥感图像后(或航、卫片),一般按下列程序进行。
1.资料的收集、处理和概略解译
这一阶段的工作主要包括:
1)收集、编录、复制的各类遥感图像和遥感资料并进行相片镶嵌。对部分地区(或全区)还可进行数字图像处理,以增强和突现某些信息。
2)收集制图资料和已有的地质、航空物探及地面物化探资料,以及相关的水文、气象、地貌、土壤、植被、环境等资料。
3)遥感图像的概略解译,需要编制概略地质解译图或若干专题概略解译图。概略解译图可以直接勾绘在相片略图上或聚酯薄膜上,或者转绘在地形图上。编制概略解译图时应详细,界线标绘应精确,以避免重复工作。
4)根据概略地质解译的成果,确定踏勘路线,选择实测地层剖面的位置,编制遥感地质调查设计书。
2.野外踏勘及建立地质解译标志
在野外踏勘和实测地层剖面的过程中,都应随时对照实地各种标志与相片上的影像特征,研究地层和地质现象的地质解译标志;确定分层单位(填图单位)及其界线的标志。
(1)解译标志
在地质解译过程中,主要是观察和利用解译标志来进行。遥感图像的地质解译标志是指那些能够用来辨认、区分地质体或地质现象的存在、属性和相关关系的影像特征。其中包括影像中反映出的形态、大小、色调、阴影、水系、地貌、水文、影纹结构、植被、人类活动等标志。
1)形态和大小:任何地物都有一定的几何形状和大小。许多地物根据其形状和大小就可直接辨认其属性。地物的几何形状和大小与图像的比例尺和分辨率有关。一般比例尺越大,分辨率越高,地物细节显示越清楚。相反,则很模糊,甚至显示不出来。在相同比例尺的图像上,由于图像的分辨率不同,地物的形状和大小可表现出不同的清晰度,如有些较小的地物,在高分辨率的航空相片上可表现得非常清晰,而在低分辨率的卫星图像上则显得模糊,甚至没有显示。
2)色调:色调是地物波谱信息构成的影像特征,不同的地物有不同的色调。因此,它是地质解译中经常使用的重要解译标志。通过肉眼可把图像色调从黑—灰—白分为10级。色调的深浅是相对的,它受地质体的颜色、含水多少、风化程度、表面土壤及植被覆盖程度、光照条件等多种因素的影响。在同一幅图像上,物性相同的地物应有相近的色调,但实际上,由于诸多因素的影响却不完全相同或差异很大。因此,应用色调标志时须作具体分析。
3)阴影:阴影具有形状、大小和方向,色调一般为黑色。在航片上可借助阴影的方向和成像时间来判断航片的方位,测量地物的高度。阴影有本影和落影之分。本影是指物体未被阳光照射的阴影部分,即本身的阴影,如山的阴坡、房屋的背阳面等都是它们的本影。本影有助于获得立体感。山体的阳坡明亮,阴坡较暗,其明暗分界线即为山脊线或山谷线。落影是指地物投在地面的影子,即投落阴影。利用落影可以计算地物的高度(h=T tanϕ,其中,h为地物的高度;T为落影长度;ϕ为太阳高度角)。
4)水系标志:水系是非常重要的解译标志,对地形、地貌、岩性、构造解译都非常有用。水系形态、密度、均匀性、对称性、方向性往往是构造和岩性特征的反映。例如,泥岩、页岩、粘土岩、粉砂岩发育地区,易形成高密度树枝状水系,反映岩石透水性不良;砂岩、石英砂岩或岩石裂隙发育区,常形成低密度树枝状水系,反映岩石透水性强。水系的均匀性,表示岩石抗风化能力和裂隙发育程度比较相近;水系的对称性,反映区域地形或大片成层岩层向一侧倾斜;水系的方向性,主要反映区域山系、岩层及构造走向。
5)地貌形态标志:地貌形态不仅决定于一定的岩性和构造,而且也决定于一定的气候、水文等自然地理条件。不同地貌形态是不同岩性、构造在不同内外动力作用下的结果。由于地层岩性的物理化学性质不同,而具有不同的抗风化侵蚀能力。岩石的抗蚀能力通常由地貌形态反映出来。抗蚀性强的岩石形成陡坡和陡崖;抗蚀能力弱的岩石形成缓坡和低地。地貌形态除与岩性有关外,还与构造、产状、自然环境等因素有关。利用地貌形态解译地质体,可以从山体的组合形态与规模大小,山顶、山坡形态与地形相对高差等方面来进行。
6)植被:植被的分布与气候的地带性和地形引起的垂直分带性及小气候环境有关。在不同的地貌部位上,由于基岩和松散沉积物的岩性、粒度、含水性等的影响,可引起植物群落外貌、种属、层级、密度、长势、单株与群落的生态畸变和宏观生态特征上的改变。植被分布对地质解译既有利,也有弊。不利之处在于植被掩盖了岩层露头和构造,造成解译上的困难;有利的是,在某些特定条件下它能作为地质解译的间接标志。例如,地质、水文条件和土壤性质的变化可引起植物生态异常。解译时应注意总结这类规律,以发现更多的间接地质解译标志。
7)水文标志:主要指陆地水水文特征,包括泉、小溪、河川、湖泊和基岩、松散堆积物的含水性、渗透性等。它们的空间分布特征都与一定的地质、地貌条件有关,因此,水文标志是地质解译的一个有用标志。
8)人类活动遗迹:人类活动遗留下来的与地质体有关的痕迹、探槽、钻探平机台、道路、建筑、农垦区、历史考古遗迹等都可作为地质解译的间接标志。
9)影纹结构:影纹结构是地物的形状、大小、色调、阴影、水系、地貌、植被、人类活动遗迹等在图像上的综合表现。不同的地质体一般具有不同的影纹结构。在解译过程中,对影纹结构的类型可用点状、格状、栅状、链状、环状、蠕虫状、姜状等来描述,还可进一步区分为宽窄、疏密、粗细、大小、长短等。
(2)解译方法
地质解译就是利用遥感图像的各种影像特征解译地质体。如何利用各种解译标志和解译方法去辨认地质体或地质现象的存在和属性,主要由解译任务、图像特点、地质构造复杂程度、解译条件与难易程度等综合因素所决定。遥感图像的解译方法主要有:
1)直译法:对于具有清晰影像和典型特征的地质体,通常可采用直接解译的方法,即观察和利用地质体的各种综合标志,尤其是反映该地质体属性的典型影像特征,直接去辨认、分析、圈定地质体。如灰岩的岩溶地貌和侵入体的综合影像特征、影像地层单位的对称重复和两翼产状的变化、断层的线性影像特征等均可作为直接判断所属地质体的典型影像特征。
2)延伸法:在进行区域图像地质解译时,对有一定特征影像的地质体,常遵循由已知到未知的解译原则来延伸圈定地质体。一般对褶皱岩层、各种断层、破裂面以及岩体、地块的界线常用此方法,即沿着各种地质要素连续地进行观察分析,以确定延伸位置。对于影像特征不清者,常用此法,一般能收到较好的解译效果。
3)对比法:当地质体没有典型的解译标志,不能用直接判断的方法解译时,可将未知地质体与已知地质体的影像特征进行对比,分析两者的异同点,从而达到鉴别未知地质体的目的。
3.详细解译
根据已确定的分层单位和解译标志,按相应比例尺的精度要求,在立体镜下详细而准确地勾绘出详细的地质解译图。这是进行遥感地质解译的结果,也是绘制地质图的基础。
在详细解译的基础上,布置野外调绘的路线。
4.野外调绘
野外调绘的任务是详细查证解译的成果;查明解译中发现的重要地质现象或者难以解译的现象(必要时需配合山地工程);系统采集标本样品,完成野外资料收集的工作。
野外调绘的基本方法仍然是通过路线地质调查。路线的间距可以比常规地质调查的路线间距大几倍。对重点地段应加密调绘路线,投入较多的野外工作。所谓重点地段主要是指:
1)区域地质和找矿调查中的成矿有利地段和物化探异常区;工程地质调查中的重要工程地质、动力地质区;水文地质调查中的井、泉和岩溶区等。
2)构造复杂或植被茂密,解译效果较差的地段。
3)某些对查明地质构造或地貌规律比较关键的地段。
野外调绘中观测点应用针刺的方法标定在相片上。针刺点位应尽可能精确,针孔不能太大;其误差最大不能超过0.2mm;点号标在相片背面针孔的位置。地质界线应在野外用特种铅笔勾绘在相片(或聚酯薄膜)上。准确记录野外地质现象,对较复杂的构造,勾绘平面示意图,以便与相片上的影像进行对照。
野外调绘中每天都应进行资料整理。除了野外记录和标本的整理外,应在立体镜下检查野外刺点和连线的正确性,并上墨,标绘野外实测的产状(注意相片方位)。当天的调绘成果均应勾绘在实际材料图上。
5.成图及编写报告
这个阶段的工作与常规调查基本相同。所不同的是在图面整饰中,发现图面结构不合理的地段可进行更深入的解译,以求得确切的结果;在资料综合分析中,要研究多种资料的拟合,若有光谱测试资料时,应有地物光谱和解译标志的分析;图件清绘、转绘和成图时,尽可能用现代技术设备,以提高精度和工效。
当进行小区域的调查时,如某矿区地质调查、某地下水水源地的综合水文地质调查或某工程建筑场地及外围工程地质调查等等,野外建立解译标志、详细解译和野外调绘等工作不一定按工作阶段截然分开。在大比例尺地质测绘中,需要与地形控制测量密切配合。
I. 遥感地质解译的步骤
选择一个软件erdas、envi等。拿到图像以后先读取,如果是多波段的就先融合,然后根据图像回等答级确定要不要做大气校正、几何纠正。这些准备工作都做好以后可以选择样本进行训练,然后分类。
这是大体的步骤,具体的细节步骤你问的细我才能答的细
J. 物探、遥感技术环境监察具体步骤是什么
物探是地球物理勘探的简称,指用物理的方法对地球进行勘探的工作或与之相应的学科,包括找矿(各种矿,如煤、石油、金属等)、预报地震等。20世纪,物探主要工作领域是地球的地表以下,后来发展到了地球以上的空间。 地球物理勘探简称“物探”,即用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的方法。它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础,用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化,通过分析、研究所获得的物探资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。目前主要的物探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依据工作空间的不同,又可分为:地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。 应用物理学原理勘查地下矿产﹑研究地质构造的一种方法和理论。简称物探。它在工程建设和环境保护等方面有较广泛的运用。 地下赋存的岩(矿)体或地质构造基于它们所具有的物理性质﹑规模大小及所处的位置﹐都有相应的物理现象反映到地表或地表附近﹐这种物理现象是地球整体物理现象的一部分。地球物理勘探的主要工作内容是利用相适应的仪器(见地质仪器) 测量﹑接收工作区域的各种物理现象的信息﹐应用有效的处理方法从中提取出需要的信息﹐并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异﹐结合地质条件进行分析﹐做出地质解释﹐推断探测对象在地下赋存的位置﹑大小范围和产状﹐以及反映相应物性特征的物理量等﹐作出相应的解释推断的图件。地理物理勘探是地质调查和地质学研究不可缺少的一种手段和方法。 地理物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果﹐因此﹐它是间接的勘探方法。此外﹐用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造 ﹐是根据测量数据或所观测的地球物理场求解场源体的问题﹐是地球物理场的反演的问题﹐而反演的结果一般是多解的﹐因此﹐地球物理勘探存在多解性的问题。为了获得更准确更有效的解释结果﹐一般尽可能通过多种物探方法配合﹐进行对比研究﹐同时﹐要注重与地质调查和地质理论的研究相结合﹐进行综合分析判断。 地球物理场 各种地球物理方法在地表或地表附近测量的各种物理现象的信息可以统称为地球物理场的信息。地球物理场可分为天然存在的地球物理场和人工激发的地球物理场。地球的重力场﹑地磁场﹑地电场﹑地温场﹑核物理场是天然存在的地球物理场﹔由人工爆炸产生弹性波在地下传播的弹性波场﹑向地下供电在地下产生的局部电场﹑ 向地下发射电磁波激发出的电磁场等﹐属于人工的激发的地球物理场。地球物理场还可分为正常场和异常场。异常场是由勘探对象所引起的局部地球物理场﹐例如赋存在地下的磁铁矿体或磁性岩体产生的磁场﹐这部分磁场迭加在它的围岩和地球其它部分产生的磁场之中﹐在研究观测得来的磁场时﹐就要区分或提取出磁异常场﹔ 又如铬铁矿的密度比围岩的密度大﹐盐丘岩体的密度比围岩的密度小﹐这两种情况分别会引起重力场局部增强或减弱的异常现象。地球物理勘探正是根据对正常场和异常场的分布特征进行地质解释和推断的。人工激发的地球物理场﹐如爆炸产生的弹性波场﹐弹性波在岩层中传播遇到不同密度的分界面时会发生反射﹑折射和能量衰减等现象﹐根据弹性波返回到地面的时间来研究其传播速度﹑岩层厚度和产状等问题。人工场源的优点是场源的参数为已知﹐便于控制﹐分辨力较高﹐能够取得较好的地质效果﹐但费用较大。 分类 地球物理勘探常利用的岩石物理性质有﹕密度﹑磁导率﹑电导率﹑弹性﹑热导率﹑放射性。与此相应的勘探方法有﹕重力勘探﹑磁法勘探﹑电法勘探﹑地震勘探﹑地温法勘探﹑核法勘探。从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为﹕地面地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑海洋地球物理勘探﹑钻孔地球物理勘探等。根据研究对象的不同还可划分为﹕金属地球物理勘探﹑石油地球物理勘探﹑煤田地球物理勘探﹑水文地质地球物理勘探﹑工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。 发展方向 引进现代电子计算器技术﹐进一步压制干扰﹐提高分辨能力﹐提取更多的有用信息﹐发展反演的理论和技术﹐提高各类地质问题的地球物理解释﹑推断效果并不断提高地球物理数据处理的工作效率和图像处理技术。地球物理勘探仪器要向轻便化﹑高精度﹑多功能﹑数字化﹑系列化和智能化的方向发展。现代地质学理论的发展﹐使深部地质问题的研究愈显重要。应用于这方面研究的人工地震反射剖面﹑大地电磁测深﹑重力﹑磁法﹑地热等地球物理勘探方法﹐已显示出其潜力和优越性。