遥感与GIS技术在苍山矿山开采动态监测中的应用研究.pdf

第23卷第6—7期山东国土资源2007年6—7月

成果与方法

遥感与GIS技术在苍山矿山开采
3动态监测中的应用研究

曹洪松,宋宝国,陈玉成,石建,邓先睿
(山东省国土测绘院,山东济南250013)

摘要:利用SPOT,QUICKBIRD卫星数据,以苍山地区矿山开采监测为试点,通过融合、校正、图像处理,得到高清晰
度1∶1万～1∶5000正射遥感图像;通过解译和野外踏勘,建立矿山遥感解译标志;运用MapINFO等GIS信息系统软
件,建立其全息数据库,通过人机交互和目视解译,对矿山开采图斑及其变化信息分层矢量化提取,结合野外调
查,对研究区所有矿山开采属性等在数据库平台上进行分类统计分析,为各级国土资源管理部门对矿产资源开发
秩序监督管理提供及时、准确、全面的有用信息,有效地提高了基层矿产资源执法监管效果,是山东省整顿、规范矿
业秩序的创新。
关键词:卫星数据;遥感;矿山监测;山东苍山
中图分类号:TD171;P237;P208文献标识码:A

1.1数据源选择
0引言
基于矿山监测对时效性的要求,选择法国斯波
苍山地处鲁西地块之南部,成矿地质条件优越,特(SPOT)和美国快鸟(QUICKBIRD)相结合的遥感
境内发现矿产20余种,目前获得采矿权的矿山有卫星数据,SPOT以2.5m全色数据和10m多光谱
63处。矿种主要有铁、石膏、硅石(石英砂等)、石灰数据为主要数据源,重点区域或全区结合使用
岩、粘土、页岩、矿泉水等。QUICKBIRD卫星数据(空间分辨率为0.61m,多光
国务院下发《关于全面整顿和规范矿产资源开谱2.44m)影像进行遥感监测。遥感影像要求信息
发秩序工作的通知》后,山东省委、省政府及时制定量丰富、影像纹理清晰,云量不超过10%,重要区域
了《山东省整顿和规范矿产资源开发秩序工作实施没有云雾影响。收集监测区1∶5万地形图(要求矢
方案》。为配合这项工作,确定在苍山地区设立矿量数据和DRG2种形式)、1∶1万比例尺地形图(要
山开采遥感监测试点。利用遥感技术先进、面广、时求DRG形式)和已登记矿山的范围的属性(以数
效性强的特点,为矿产资源监管提供科学、可靠的信据、图形或矢量形式收集)。
息。通过近1年的试验证明,利用卫星遥感手段,实1.2内业处理要求
时获取矿业活动重点地区的地面开采信息,结合地
单时相全色影像纠正中误差不超过2个像素。
理信息数据库技术,可有效提高矿政管理的效率。
全色与多光谱数据配准中误差不超过1个像素,图
该项目是遥感技术(RS)与GIS用于矿政管理的探
像几何精校正采用2次多项式坐标拟合,并采用3
索,可为其他地区矿山开采监测管理提供经验和技
次卷积法进行重采样,融合图像和2个时相的几何
术流程①。
均方误差(RMS)小于一个像元。行政区界线和有
1遥感数据预处理关界线与遥感影像套合后,满足1∶1万比例尺地形

3收稿日期:2007-04-23;修订日期:2007-06-11;编辑:曹丽丽
作者简介:曹洪松(1962-),男,山东冠县人,高级工程师,主要从事遥感地质工作。
①山东省国土测绘院,山东省苍山地区矿山开采卫星遥感调查与动态监测报告,2007年。
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第23卷第6—7期山东国土资源2007年6—7月

图精度要求,行政辖区界线、矿山开采范围线与遥感资料进行收集整理,以矿种或位置(乡镇)按序编
影像套合后,要求线的走向与相关地物协调一致。排,以不漏掉矿山为原则,从西向东,从北往南进行
套合界线原则上与明显地物点位置较差的中误差,列表。按矿山采矿权登记表,以实际拐点坐标准确
有明显地物地区不超过图上0.3mm,影像判读复杂标绘1∶1万专题图上。以符号或相应图形颜色表示
区不超过1mm。矿山类型,并将顺序号标注在采矿点图框的右上方,
此项工作需仔细认真这是已有采矿权实际材料图。
1.3多源遥感图像处理,
然后将这些已知矿山信息全部录入到基于MapIN2
遥感图像处理包括图像融合、几何校正、颜色调
FO的GIS数据库中,并通过库文件打印在1∶1万遥
配、增强处理及其镶嵌接边、坐标转换等。图像融合
感影像专题图件上。
可以充分利用多源数据的互补性获取更加丰富的有
2.4建立解译标志
用、可靠信息,使遥感信息得到最大限度的应用。本
次实验研究根据监测任务选用多源、多时相与多分对于高分辨率遥感图像,一般采用直接解译标
志就可满足要求可以清楚地观察丰富的矿山图斑
辨率遥感数据(SPOT5,QUICKBIRD影像),对图像,
结构信息对于其属性间接解译标志也很需用。
进行纠正、增强等处理,选取最佳波段组合的多光谱,,
如:矿山开采往往伴随着植被破坏、山体开掘、道路
影像,与高分辨率全色影像进行融合,产生具有丰富
修建、矿井设施为地下开采主信息、矿渣石堆
空间信息和光谱信息的