空天地一体化尾矿库监管平台建设及功能

门之间多级联动、信息共享的需求，对巡查任务下 发、巡查信息更新、巡查信息审核、案件执法、管 理评价等各环节进行全过程管理。尾矿库综合监管 业务系统如图 7 所示。
图 7 尾矿库综合监管业务系统图
五、方案优势
本方案充分利用遥感大数据、云计源自、人工智 能等新一代信息技术，构建空天地一体化尾矿库监 管平台，及时快速捕捉并反馈异常尾矿库信息，实 现相关部门间信息共享、多级联动，支撑精准监管 执法。方案优势体现在如下三个方面：
二、总体思路
针对尾矿库安全预警、监管执法等需求，中科 星图综合利用遥感、大数据、云计算、人工智能等 先进技术，整合多源异构空天地数据，构建空天地 一体化感知体系，搭建集多源数据统一存储、管理、 维护、应用、展示的空天地一体化尾矿库监管平台， 打造尾矿库专项整治、安全生产监控、风险预警、 应急指挥等多项应用，推动从事后监管向事前预警、 事中监督转变，促进尾矿库管理向精细化方向转变。
因此，建立尾矿库安全风险监测预警平台，构 建统一的信息资源池实现各级平台信息共享，有效 防范化解尾矿库安全风险，强化支撑保障技术体系 辅助监管执法，已成为当前应急管理工作的重要方 向。针对尾矿库监管方面亟需解决的问题，中科星 图股份有限公司（简称中科星图）提出贯穿尾矿库 监管的全流程完整的解决方案。
体化监测流程。尾矿库遥感监测数据服务内容具体 包括多源遥感影像数据处理、尾矿库库区位置和边 界提取（图 2）、尾矿库库区类型识别、尾矿库坝 体识别、尾矿库土地利用变化监测、尾矿库周围生 态环境变化监测、尾矿库配套设施监测、应关闭库 坝体提取、应关闭库裸露堆渣提取、应关闭库土地 复垦监测（图 3）、上游汇水区监测、下游敏感对 象与保护目标监测（河湖水库、居民点、农田、林 地、草地、水产养殖场、自然保护区等如图 4 所示）、 事故波及对象持续监测等，通过平台提供多源异构 数据的长效服务。
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空天地一体化尾矿库监管平台建设及功能
文｜史经业 朱龙文 范楠楠 张伟 宋启帆 中科星图股份有限公司
一、前言
矿山尾矿库是矿山企业生产必不可少的重要生 产设施，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别 后排出尾矿或其他工业废渣的场所。我国尾矿库总 量居世界第一，目前全国共有 14217 个尾矿库，涉 及 64 个矿种 [1]。尾矿库是一个具有高势能的人造 泥石流的危险源，同时库区尾砂与尾水中普遍含有 较多有害元素，若发生泄漏或溃坝，势必给生活在 库区下游的居民和各类生物造成严重影响。
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图 1 矿山尾矿库综合监管平台架构图
四、平台组成及功能
1. 尾矿库遥感监测专题产品服务
通过空天多源遥感数据处理平台及时获取、快 速处理各类多源异构数据，对尾矿库库区、尾矿库 土地利用、尾矿库周围生态环境、尾矿库配套设施、 下游敏感对象与保护目标、上游汇水区等进行时间 序列的遥感监测 [2]，形成多源多载荷卫星和无人机 遥感影像协同获取、卫星影像数据快速处理、尾矿 库遥感监测标准规范体系制定、尾矿库遥感监测专 题产品生产、监测成果入库等多步骤紧密结合的一
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图 2 尾矿库扩建变化监测图
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图 3 应关闭库土地复垦监测图
下游道路分布
下游居民点分布
下游林地草地分布
周边水体分布
图 4 道路、居民点、林草地、水体分布图
2. 尾矿库监管数据中心
统筹遥感监测数据、地面在线监测数据、地面 巡查数据、尾矿库业务数据、其他行业部门数据、 社会经济数据等，对多源异构数据进行抽取、转化、 加工、导入，建立尾矿库资源目录体系，实现系统
[2] 王自力，王立娟，尹恒，等 .基于空天地三维数据的尾矿库安 全监管技术研究 [J].中国安全生产科学技术，2019，15(2):124130.
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我国尾矿库安全和环境形势依然严峻，相应 信息化监管手段建设仍需大力加强，主要体现在监 测监管手段薄弱、信息共享不畅通、事前预警和事 中监管能力弱、社会监督和公众参与不足等方面。 2019 年 4 月应急管理部出台的《防范化解尾矿库安 全风险工作方案（征求意见稿）》提出地方各级人 民政府要建立完善尾矿库安全风险监测预警信息平 台，实现与企业尾矿库在线安全监测系统的互联互 通，同时各省（区、市）尾矿库安全风险相关信息 要接入国家灾害风险综合监测预警信息平台。
图 6 尾矿库监管“一张图”辅助决策系统图
4. 尾矿库综合监管业务系统 根据尾矿库监管执法实际需求，对迫切关注的
尾矿库安全运行、应关闭库、周边保护目标等进行 专项监管。通过指挥中心大屏、PC 端、外业调查
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APP、小程序等，实现一键查询、一键调度等功能。 同时，通过移动端系统，对尾矿库安全运行、应关 闭库和周边保护目标等进行监督，支持手机拍照、 录像并及时向监管系统上传信息。满足应急管理部
内数据资源整合集中和动态更新，建设尾矿库基础 数据库和专题数据库，实现数据传输交换、管理监 控、共享开放、分析挖掘等基本功能。尾矿库监管 数据中心架构如图 5 所示。
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图 5 尾矿库监管数据中心架构图
3. 尾矿库监管“一张图”辅助决策系统
紧密围绕尾矿库业务需求，汇聚多源异构空天 地数据和业务数据，纳入统一的时空基准，基于 Web 浏览器技术、地理空间可视化技术、人工智能技术， 提供强大的可视化能力和丰富的插件，对尾矿库安
全指标、气象条件、尾矿库用地情况、下游敏感对象 与保护目标、周围生态环境、其他行业部门数据等 相关数据进行多种关联和智能分析，进行事故模拟 仿真，并根据模板快速制图，提供辅助决策支持。 尾矿库监管“一张图”辅助决策系统如图 6 所示。
一是在信息共享方面，打破信息壁垒，实现监 测信息互联互享，横纵联动、联防联治；二是在监 管主动权方面，推动从事后监管向事前预警、事中 监督转变，掌握监管的主动权；三是在群众参与方 面，通过网站、微信公众号、举报电话等多种途径， 加强社会监督和公众参与程度。
参考文献
[1] 刘懿，史先锋，吴鹏，等 .全国非煤矿山总量情况统计分析及 监管建议 [J].中国安全生产科学技术，2019，15(10):178-183.
三、总体框架
本方案的总体框架分为基础设施层、数据层、 平台层、应用层和服务层。其中基础设施层为大数 据处理和应用提供统一基础支撑服务。数据层是尾 矿库监管数据中心，对数据资源进行统一存储、管 理、维护、关联和检索。平台层包括空天大数据智 能处理平台、空天大数据共享服务云平台和空天大 数据可视化平台，为尾矿库数据处理、组织、共享、 管理、分发提供基础的平台支撑能力。应用层包括 构建尾矿库监管“一张图”辅助决策系统和尾矿库 综合监管业务系统，实现对信息资源的统一应用、 分析展示，对业务进行统一管理。服务层通过指挥 中心、门户网站、小程序等服务门户，实现监测监控、 监管执法、事故应急等环节有机联动、上下协同、 信息共享的高效精准管理。矿山尾矿库综合监管平 台架构如图 1 所示。