李恩才
(黑龍江省煤田地質(zhì)110勘探隊(duì),黑龍江雙鴨山155100)
遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用
李恩才
(黑龍江省煤田地質(zhì)110勘探隊(duì),黑龍江雙鴨山155100)
由于煤田地質(zhì)的復(fù)雜性和特殊性,如果僅采取實(shí)地考察等較為傳統(tǒng)的方法,很難獲取較為全面、詳細(xì)的煤田地質(zhì)信息。為了減少資源的浪費(fèi),防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,應(yīng)該采用較為先進(jìn)的遙感技術(shù),它可以完成煤田地質(zhì)的勘探,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭資源的全面調(diào)查,并且可以將地質(zhì)隱患扼殺在搖籃中,從而對(duì)煤田的合理開發(fā)起到促進(jìn)的作用
遙感技術(shù);煤田地質(zhì);應(yīng)用
煤田地質(zhì)由于其地形地貌的復(fù)雜性,往往會(huì)因?yàn)殚_采不當(dāng),導(dǎo)致資源浪費(fèi),甚至出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害,這不利于煤炭行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展,也阻礙了我國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。在此背景下,由于其遙感技術(shù)具有高效性、低成本和可直觀性等優(yōu)點(diǎn),近些年遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用較為廣泛。隨著該技術(shù)的使用,使得煤田地質(zhì)勘探、煤炭資源調(diào)查等都取得了長足的發(fā)展,而且在災(zāi)害預(yù)防等方面也取得了好的成績。本文結(jié)合遙感技術(shù)的優(yōu)越性,對(duì)其在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
所謂的遙感技術(shù),就是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的技術(shù)。它的基本原理如下圖1:
圖1 遙感技術(shù)的基本工作原理Fig.1 Basic working principle of remote sensing technology
遙感技術(shù)所具有的優(yōu)越性主要包括:第一,獲取數(shù)據(jù)資料的速度快、時(shí)間短,而且實(shí)時(shí)性較強(qiáng),畫面較為形象。第二,功能強(qiáng)大,它不僅可以使用于平川平原,而且也可以應(yīng)用于冰川、高原等環(huán)境較為惡劣的地方。第三,由于電磁波、紅外等不同頻段代表不同的性質(zhì),因此它的使用不僅可以對(duì)地表進(jìn)行探測(cè),還可以深入地下,因此采集數(shù)據(jù)的范圍十分廣,所獲數(shù)據(jù)的信息也較為全面。根據(jù)這些優(yōu)越性,使得遙感技術(shù)已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域,并且發(fā)揮了其特有的功能,使經(jīng)濟(jì)效益得到了很大的提高。
遙感技術(shù)剛開始在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用,僅僅是一種輔助工具,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)的不斷完善,使得該技術(shù)在煤田地質(zhì)填圖、構(gòu)造分析、煤礦區(qū)災(zāi)害評(píng)估等方面得到了重要應(yīng)用,證明了遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)中占有極其重要的地位,從而促使煤炭遙感應(yīng)用研究技術(shù)取得了飛速的發(fā)展。
2.1 煤田地質(zhì)填圖
煤田地質(zhì)填圖和傳統(tǒng)的追索法和穿越法一樣,都是煤田地質(zhì)勘探的一種手段和方法,但是它與傳統(tǒng)的探測(cè)方法有本質(zhì)的區(qū)別。該方法是利用遙感圖像技術(shù)為載體,通過對(duì)煤田地質(zhì)中眾多的信息進(jìn)行分析和處理,對(duì)含煤地層、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等信息進(jìn)行重點(diǎn)提取分析,然后在野外布置填圖路線,完成煤田地質(zhì)填圖工作,目的是確定煤層位置、了解煤層構(gòu)造,最后對(duì)煤田地質(zhì)填圖中所獲得的數(shù)據(jù)運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件(Mapgis軟件)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并編制出大致的煤炭地質(zhì)圖。
2.2 對(duì)煤炭資源的調(diào)查評(píng)價(jià)
傳統(tǒng)的實(shí)地調(diào)查等手段,很難對(duì)其煤田的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、詳細(xì)的掌握,進(jìn)而給煤田的合理開發(fā)等造成不小的麻煩,而運(yùn)用遙感技術(shù)可以較好地解決煤炭資源調(diào)查評(píng)價(jià)的工作。它的基本原理為:以多種衛(wèi)星的遙感圖像技術(shù)為信息源,最大限度地了解含煤地層以及地質(zhì)構(gòu)造等的信息,再結(jié)合以前從業(yè)人員留下的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行對(duì)比分析,從而真實(shí)全面地了解其有關(guān)煤層的基本特征以及地質(zhì)構(gòu)造的特性,大致編制出調(diào)查區(qū)的結(jié)構(gòu)構(gòu)架和含煤區(qū)分布圖,為之后的地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、煤田的聚煤規(guī)律等提供強(qiáng)有力的證據(jù)。除此之外,還要開展野外專項(xiàng)調(diào)查驗(yàn)證工作,主要目的是了解含煤地層的發(fā)育情況和煤層的賦存狀態(tài),研究煤田地質(zhì)的聚煤情況,同時(shí)圈定其含煤遠(yuǎn)景區(qū)。
2.3 煤層氣調(diào)查評(píng)估
與煤炭資源調(diào)查評(píng)估一樣,對(duì)煤層氣的調(diào)查評(píng)估依然是以衛(wèi)星的遙感圖像技術(shù)為信息源,然后分析研究含煤盆地的煤氣層的賦存狀態(tài)和基本地質(zhì)狀況,并且了解該盆地的基本特征,如含氣性、滲透率等。
2.4 水文地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)
在進(jìn)行煤炭資源開發(fā)時(shí),對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘探,不僅可以使工作人員全面了解煤田地質(zhì)的地質(zhì)構(gòu)造,而且可以保障煤田資源開發(fā)的安全性。因此,水文地質(zhì)勘測(cè)在煤炭開發(fā)上具有很重要的地位。運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)水文地質(zhì)調(diào)查的主要工作原理是:利用衛(wèi)星的熱紅外、衛(wèi)星雷達(dá)等多種技術(shù),采用多種解譯法對(duì)其地質(zhì)條件進(jìn)行研究,以實(shí)現(xiàn)多種方法的相互印證,同時(shí)對(duì)地下水類型和富水程度進(jìn)行檢測(cè)評(píng)斷,以得出富水區(qū)的所在地理位置。這些工作可以為之后的鉆探工作提供有力指導(dǎo),使工作人員全面了解工作環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造,從而可以節(jié)省成本,提高效益。
在煤田地質(zhì)中,引起地質(zhì)災(zāi)害的原因主要有煤層自燃、地質(zhì)構(gòu)造展布、植被覆蓋面積、地形地貌以及大氣降水等。其中煤層自燃不僅危害生態(tài)環(huán)境,還會(huì)極大程度的阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,要以地理信息系統(tǒng)為平臺(tái),利用遙感技術(shù),獲取包括電磁波、可見光、熱紅外等不同波段的信息,以此可以得到熱異常場,而后構(gòu)建地面溫度反演模型,采取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和跟蹤的方法,對(duì)其火區(qū)分布情況加以了解,從而為防災(zāi)滅火提供重要的理論依據(jù)。植被覆蓋、地質(zhì)構(gòu)造、大氣降水等也可能使煤田地質(zhì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,因此要對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行有效、及時(shí)的采集、分析,此時(shí)就需要運(yùn)用宏觀性強(qiáng)、信息量大的遙感技術(shù)。它可以識(shí)別滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害圖像,并對(duì)其進(jìn)行劃分等級(jí)和危險(xiǎn)評(píng)估,以此為制定合理的防止措施提供依據(jù),從而可以降低經(jīng)濟(jì)損失,使環(huán)境免遭破壞。
使地上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和現(xiàn)代遙感技術(shù)相結(jié)合,通過對(duì)地上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得出的數(shù)據(jù)和遙感技術(shù)得到的衛(wèi)星圖像相對(duì)比,及時(shí)得出煤田區(qū)域的有關(guān)信息。而對(duì)這些信息進(jìn)行分析整理后,得出完整、詳細(xì)、全面的環(huán)境資料,而后將這些資料和當(dāng)?shù)氐孛?、植被生長狀況、土地利用等信息相結(jié)合,可以合理有效地解決煤田環(huán)境污染問題,預(yù)測(cè)酸沉降的大致發(fā)展趨勢(shì),從而對(duì)生態(tài)環(huán)境起到監(jiān)測(cè)和保護(hù)作用。
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Application of remote sensing technology in coal geology
LI En-cai
(Heilongjiang110th Exploration TeamofCoal Geology,Shuangyashan 155100,China)
Due tothe complexityand particularityofcoal geology,it is difficult toobtain a more comprehensive and detailed information on coal geology with traditional approach.To reduce the waste of resources,prevent geological disasters,we should adopt a more advanced remote sensing technology,which can achieve comprehensive survey of coal resources,and geological hazards can be nipped in the bud,soas toplay a catalytic role in coalfield rational development.
Remote sensingtechnology;Coal geology;Application
P627
A
1674-8646(2016)13-0019-02
2016-05-05
李恩才(1972-),男,黑龍江富錦人,碩士,高級(jí)工程師,主要從事煤田地質(zhì)、煤層氣地質(zhì)研究。