赵安文，刘奕含

（1.山西省地质环境监测中心，山西 太原030024；2.中国冶金地质总局三局，山西 太原030000）

矿山开采过程中不可避免会直接影响到周围的环境，矿产资源经过多年开发后，留下了许多地质环境问题，造成环境的严重破坏。近年来遥感技术不断发展，尤其是高分辨率遥感影像的大规模应用，可较快地获取矿山地质环境要素及环境治理前后的地表覆盖变化情况。为矿山地质环境治理修复提供技术支撑和客观基础数据，基本满足了摸清家底、监测变化的服务需求。

1 矿山地质环境问题及遥感监测内容

矿山地质环境问题指受采矿活动影响而产生的地质环境破坏的现象，主要包括矿业开发影响区内形地貌景观破坏、土地资源破坏、地质灾害、含水层破坏四个方面。

1.1 地形地貌景观破坏

地形地貌景观破坏指矿产资源开采活动改变了原有的地形地貌特征，造成山体破损、岩石裸露、植被破坏等现象。包括露天采场、固体废弃物（含排土场、排矸场、尾矿库）堆放场等造成的矿区地形地貌改变与破坏。

1.2 土地资源破坏

土地资源破坏指矿产资源开发活动导致土地原有功能丧失、土壤质量下降的现象，主要表现为矿山采空塌陷（地裂缝）破坏土地，使土壤肥力下降；露天开采剥离挖损，使林地损毁、耕地占用；固体废弃物不仅压占土地，而且这些固体废弃物中含有大量的Pb、Hg、As 等重金属元素，污染了周边的土壤和地下水。

1.3 引发地质灾害

矿山开挖引发的崩塌、滑坡、采空塌陷等突发性地质灾害，对周边人民生命财产安全构成极大威胁。

1.4 含水层破坏

矿山开采造成地下含水层结构改变、地下水位下降、水量减少或疏干、水质恶化等现象，影响当地工业及居民正常用水。

矿山地质环境问题比较严重的地区，是矿产资源开发利用强度高、矿山数量多的集中开采区。其中，根据矿产特性及其主要用途划分，能源矿山、金属矿山、非金属矿山造成的矿山地质环境问题尤为突出。

根据矿山开采方式划分，露天开采对地形地貌景观破坏严重，地下开采影响矿山企业的生产活动及周边的居住环境。利用遥感监测技术和方法，除地下含水层破坏外，对其他矿山地质环境问题，均可以准确及时地捕捉矿山地质环境的变化信息，提升了矿山地质环境监测治理的科技支撑能力。

2 遥感监测技术路线

目前国内已有省份，以国产高分辨率遥感影像为主体，初步建立了卫星遥感影像信息快速提取流程化解决方案。该方案集解译样本、采集和管理、专家知识库构建、影像分割、特征计算、信息提取、变化检测、统计分析等功能为一体。在矿山地质环境卫星遥感监测业务平台管理下，通过数据处理及统筹管理-人机交互解译系统-野外验证-成果数据管理-成果展示等功能运用，实现了遥感影像地表覆盖和变化监测信息流程化和自动化快速提取，可以开展矿山地质环境动态遥感监测工作。其遵循的技术路线为：①数据提取。获取采矿权坐标信息、政策性关闭矿山信息与矢量化，获取开展动态监测所需最新高分辨率遥感影像数据。②建立解译标志。提前发现疑似问题矿山，进行遥感监测识别，制作预警图斑。③实地核查验证。根据疑似图斑反馈情况与实地核查情况完善影像解译标志。④疑似图斑属性挂接。制作解译图与解译表，审核确认。⑤核查上报。警示、提醒管理部门，配合执法工作。

在卫星遥感动态监测的基础上，配合视频和GPS 实时监控、无人机航拍重点监控、手机APP 灵活监控等技术方法，运用大数据分析，进行天空地一体化监测监管。

3 遥感监测识别结果

结合绿色矿山建设及“矿产资源开发利用、地质环境保护与土地复垦”三合一方案的审核，可以监测矿山布局是否无序、固体废弃物是否堆放有序合法、是否对周边环境造成扬尘污染、煤矸石堆是否存在自燃现象、矿区内是否存在地质灾害（滑坡、采空塌陷）、疑似损毁土地面积是否实施治理工程、矿山地质环境治理恢复及土地复垦是否及时实施等。

综上，通过监测监管数据库，可进行影像自动分析比对。根据各类图斑智能筛选识别，生成各类业务图斑、各类治理恢复前后对比图及信息表。形成全周期遥感监测体系，实现矿山地质环境破坏到恢复治理的闭环管理。

4 存在的问题及前景展望

国产遥感卫星分辨率、定位精度和数据采集能力相较于国外，还有较大的提升空间。利用遥感技术对地质灾害、水土体污染进行监测，尚需培养全栈式人才，不断累积数据和经验，提高监测属性的准确性和边界精度。

促进矿山地质环境（破坏、恢复治理）与矿山开发环境（越层越界、非法盗采）监测监管统一结合。统一产品和指标体系，提供同一套影像数据、同一套底图产品、同一种信息，统一建立矿山监管综合平台。支撑实现由年度调查迈入季度监测和动态巡查，实现卫星遥感成果更直接服务于日常管理与决策。

未来遥感卫星的应用，将逐步实现由数量调查迈入全要素“数量-质量-生态”三位一体调查与监测。矿山地质环境从单纯的地表覆盖类型监测，实现利用状况、质量和环境信

5 结束语

山水林田湖草是一个生命共同体，矿山地质环境需要整体保护、综合治理和系统修复。卫星遥感在该领域的应用，体现出了全覆盖精准性、速度快人力少、经费低成本小的优势。随着从感知到认知的创新，信息解译、数据挖掘、大数据应用分析能力的不断提升，遥感技术将直接服务于监测与监管主体，实现从数量向质量和生态并重的转变，在矿山地质环境动态、常态化监测应用方面提供有力保障。