摇杆信息处理技术在煤田火区中的应用

摇杆信息处理技术在煤田火区中的应用
发布时间：2021-03-10T08:17:54.481Z 来源：《防护工程》2020年31期作者：陈博
[导读] 传统的人工目视解译费时费力，基于中高分辨率的遥感影像信息自动提取势在必行。

新疆煤田灭火工程局煤火监测与灭火技术中心新疆乌鲁木齐 830063
摘要：本文笔者以近年来数字化信息化发展，摇杆信息技术不断在企业得到应用，摇杆信息处理软件的功能在煤田灭火项目中的应用中加以探索和总结与创新。

关键词：ENVI技术；摇杆信息技术；数字处理分析；
引言:随着遥感技术的飞速发展，我国已进入大数据时代，每天接收的遥感数据TB级，但信息提取严重不足。

当前遥感研究的重点就是如何快速高效的从海量的遥感影像中提取需要的信息，传统的人工目视解译费时费力，基于中高分辨率的遥感影像信息自动提取势在必行。

一、近年来摇杆技术的发展与应用
近年来，卫星导航产业持续扩大，产值稳步增长，保持了良好的发展态势。

卫星产业对军事、经济、社会各方面有巨大的影响力和渗透力。

卫星所提供的空间信息、时间基准信息是经济建设和社会发展必不可少的，基本覆盖到社会的各个方面，不仅有利于电信、广播、交通运输和农业等传统产业的结构升级，更能够加速新兴产业的发展，卫星产业已成为拉动经济增长的引擎之一。

2020年我国北斗导航系统将全面建成，并提供全球服务。

我国北斗导航的应用将迎来新时代，同时也将促进我国卫星导航产业迎来黄金发展时期。

摇杆技术将被推进各项领域中，结合大数据、云计算等技术的发展，摇杆数据信息处理与分析将成为今后摇杆技术领域发展的趋势。

目前大部分摇杆数据处理软件是基于ENVI（The Environment for Visualizing Images)开发，ENVI是由摇杆领域的科学家采用交互式数据语言IDL（Interactive Data Language）开发的摇杆图像处理平台，应用汇集的软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出、图像定标、图像增强、纠正、正射校正、镶嵌、数据融合以及各种变换、信息提取、图像分类、基于知识的决策树分类、与GIS的整合、DEM及地形信息提取、雷达数据处理、三维立体显示分析。

其拥有信息量庞大的数据库，与数据分析能力。

该平台可以应用于气象、环境保护、矿产勘查、农业、林业、国防等重要领域。

二、摇杆信息处理在煤田灭火中的应用
1、基于ENVI功能上开发的信息平台在煤田火灾的监测与后期灭火工程的治理起到指导作用。

项目开始前可在云端下载火区范围带有数据的多光谱影像图，对其分析前需要对手中的影像图进行定量处理，在多波段数据中提取地面参数后，使用大气矫正的方法过滤大气折射和温度等影响因素，使图像清晰。

若需获得更为清晰的影像则需拥有火区全色影像并使之与多光谱影像融合，则可得到更为清晰的火区影像。

处理、收集火区不同阶段，不同时间、不同传感器获取的影像后，使用辐射定标功能可火区地表亮度、灰度值转换为绝对的辐射亮度，进行影像对比，在火区施工，监测和后期监管起到指导作用和衍生价值，如火区多光谱影像数据中分析火区及周边土壤中矿物和微量元素，以及为火区周边水源地矿物含量进行研究和分析提供研究课题。

2、摇杆信息处理在火区普查中方位确定起到指导作用。

通过卫星搭载的红外传感器得到特定数据影像文件后，应用ENVI类软件矫正后可更直观的反应出目标地红外异常区分布，从而缩小勘测区域范围针对异常的范围的区域进行控制，将图中圈定的位置坐标范围导入GPS手持机，在实地踏勘中即可快速圈定高温异常区的范围。

3、摇杆信息处理为火区的圈定提供可靠依据。

利用火区影像数据分析煤层及土壤反射率断定火区含煤地层煤层走向，通过航空物探数据分析区域磁电异常，结合热红外数据确定燃烧导致的磁电异常范围，使用航磁区域沿煤层走向和火区范围影像设计测线，测量数据通过刺点拼接后的影像，在ENVI类软件进行坐标系转换后，实现火区影像与航磁影像叠加成图，可直观的反应火区内磁场异常范围，为火区的圈定提供依据。

最后通过在影像确定工程点打钻验证煤层燃烧深度。

4、通过影像提取火区dem（数字高程模型）数据，包括地面高程信息，反应地貌特性，包括坡度、坡向等，还可以计算地形特征参数，包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。

在测绘中用于制作正射影像图以及地图的修测。

在遥感应用中可作为分类的辅助数据。

它还是地理信息系统的基础数据，作为三维GIS的基础地形数据。

对于火区施工中填挖方量可以估计大致方量。

5、摇杆信息处理在火区施工中利用摇杆影像可以对火区施工的各阶段进行掌控，在不同时间同一区域的影像进行对比，二是可将一般工程用图、煤矿总规图等（CAD文件）将各图层信息分别转换成矢量要素后实现从火区范围、矿权范围和当地影像叠加，在后期治理结束后固定工程矢量范围和后期影像数据对比，收集每个阶段的影像作为依据，减少后期人为扰动的发生。

从而保护火区施工成果。

三、总结与展望
在煤田灭火中可根据各阶段购买影像数据，方面后期的保存与编辑。

但对于影像数据购买存在更新慢的问题，建议购买时需注意日期问题。

卫星影像在火区填挖方施工中存在应用不足，其影像数据提取的dem数字高程模型和计算填挖方量并没有rtk实测地形tin数据和激光扫描仪器的精度高。

激光扫描仪获取的点云数据只包含目标物的几何坐标和反射强度信息，要获取真彩色的三维模型，还需要将影像数据和点云进行贴图融合。

点云和影像数据的融合有两种方式，一种是通过纯手工操作的方式，将照片中的地物纹理手附着在点云同名地物上，这种方法工作量比较大，且贴图精度不高；另外一种就是通过对相机进行内外参数标定后，通过摄影测量的方式将影像和点云进行融合，这种方法自动化程度高，精度高。

总体而言利用摇杆信息处理技术在实践中不断收集和完善火区相关信息，通过对每种情况的分析得出一套系统煤田火区光谱数据理论，基于arcgis建立针对煤田火区数据库就可对.dwg、.dxf、数据文件转矢量要素，实现矢量数据生成TIN、由栅格数据生成TIN和由Terrain 数据集生成TIN。

三种数据间相互转换。

为今后建立煤田灭火数字化信息化平台综合体提供坚实基础。

参考文献：
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[5]张灿明. 试论测绘工程地理信息系统GIS应用[J].建筑设计及理论,2019-10.。