基于遥感影像在采煤塌陷治理中的应用研究

征， 并对采煤塌 陷的遥感影像 进行 了系统分类整理 ， 有利于遥感在 采煤塌 陷调查 与治理 中的应 用。 关键词 ： 采煤塌 陷； 影像特征 ； 地裂缝 ； 塌 陷 采煤塌 陷严重威胁到矿 区人 民的生命 和财产 安全 ， 破坏 了矿 区 好地识 别效 果 。本研究 是基于 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ ５和 Ｑ ｉ ｕ ｋ ｂ ｉ ｒ ｄ两平 台的遥感 影 的生态环境 ， 采煤塌陷的治理迫在眉睫 。遥感技术是采煤塌 陷研究 像 。 和治理 的重要手段 ， 采煤塌陷的遥感影像特征是遥感技术 的理论基 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ ５平 台可提供 中等分 辨率 （ 全色 ２ ． ５米 ， 多光谱 ５米 ） 的遥 础 。研究采煤塌 陷的影像特征 ， 对采煤塌陷 的解译工作具有重要 的 感影像 。 大中型的塌 陷能够识别 ， 中型的地 裂缝呈现 为短线 ， 小型 的 理论 意义和实用价值 。 地裂缝难 以识别 。 大的塌 陷坑表现为小 图斑 ， 通 过颜 色色调可辨别 。 １采煤塌陷的种类 塌 陷盆地表现为 中小型 的环形 、 椭 圆形斑点和斑块状 。 采煤塌 陷是井工开采 时， 煤炭被采 出后 ， 形成 了采空区 ， 煤 层顶 Ｑ ｉ ｕ ｋ ｂ ｉ ｒ ｄ平 台可提 供分辨率高 （ 全色 Ｏ ． ６ １米 ， ） 的遥感影 像 。一 板 失去煤 的支撑 ， 应力平衡状态被打破 。大面积采空 区的顶部 岩层 般 的塌 陷均 能识别 。大 中型 的地裂缝呈 线状或成组 出现 ， 小 的地裂 在重力作用下发生弯 曲、 张裂 、 塌陷 。 煤层顶板 的上覆岩层随着煤层 缝 呈短线或点 。 大的塌 陷坑呈规则 、 不规则的中小图斑。 塌陷盆地呈 顶板的塌 陷也发 生程度不 同的弯曲 、 张裂和塌 陷 ， 这种 岩石 的破 坏 现出大小不一规则 、 不规则的环形 、 椭 圆形和斑块状 。 作用一 直传导 到地 面 ， 在地表形成大小不同的、 不均匀的沉降。 采煤 结 束语 塌陷的种类有地 裂缝 、 塌陷坑和塌陷盆地。 本 文分析 了 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ ５和 Ｑ ｉ ｕ ｋ ｂ ｉ ｒ ｄ平 台下 采煤塌 陷的遥感 影像 特 ２ 采 煤 塌 陷 的 识 别 及 影像 特征 征， 地裂缝的影像 特征是短至长 ， 蠕虫状 、 折 线状 ， 规则或不 规则 排 ２ ． １ 采煤塌陷的识别方法 列； 塌陷坑的影像特征是面积小 ， 斑 点状 、 小 圆状 ， 形状不规则 ； 塌 陷 遥感 图像 的解读通过直接判别标志和间接判别标志来识 别。 直 盆地影像特 征是 面积 大 ， 呈圆形 、 椭 圆形或条带状 。 接判别标 志有色调 、 色彩 、 阴影 、 大小 、 形状 、 纹理 、 图型等 ； 间接判别 参考文献 标 志识 别有 居民地变迁 、 地表水系改变 、 植被和土地类型变化 、 道路 【 １ １ 李 成尊 等． 矿 山地 质 灾害特征 遥 感研 究［ Ｊ 】 ． 国土 资 源遥 感 ， ２ ０ ０ ５ 改线等。这些判别标 志独立或组合构成地物 的遥感影像特征。 （ １ ） ： ４ ５ － ４ ８ ． 采煤塌 陷区在遥感影像上 表现 为独立的圆形 、 椭 圆形 斑点和斑 【 ２ 】 张敦虎等． 地 面塌 陷特 征及其遥感识别方 法研 究『 Ｊ ］ ． 地质 灾害与环 块状， 或独立或成群分布 ， 色调 明暗不 同。 塌陷 区边缘形成不规则封 境 保 护 。 ２ ０ ０ ９ ． ９ ． 闭、 半封 闭的环形带或条带影像 ， 有 时呈断续的带状。 大规模 的地裂 【 ３ 】 李成尊等． Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ 一 ５卫星图像 在采煤塌 陷区及边界 圈定 中的应用 缝 在分辨率高的影像 上呈 现出断线 分布 ， 单独或 成组 分布。小幅地 ［ Ｊ 】 ． 国土资源遥 感， ２ ０ Ｏ ５ （ １ ） ： ４ ５ — ４ ８ ． 面沉降造成土壤结构和水 分含 量的变化 ， 显 现出塌陷轮廓。一些地 面沉陷 区虽 已填平 ， 但其浅 色环 状轮廓仍 隐约 可见 ， 且排列极 不协
２ ． ２ ． ３ 塌 陷盆 地
塌 陷盆地可分为 圆状 、 椭 圆形 、 带状 和平行状等沉 陷类型 。 塌 陷 盆地周边分布有地裂缝 ， 地裂缝两侧 地形高差变化明显 。因第 四系 沉积物松散 ， 地 裂缝 深度很小 ， 容易被 自然或人为扰动 而消失 ， 形成 舒缓波状微型地貌 。 遥感影像 中的塌陷盆地呈 现出不 同大小 的积水 盆地 。塌陷盆地边缘形成有一定高差 的不规则封 闭、 半封闭 的环形 带或条带影像 ， 有时呈断续的带状 。 ２ ． ３常见遥 感平 台采煤塌 陷的影像特征 遥感影像 因不 同遥感平台 的图像分辨率不 同 ， 塌陷 的影像特征 也不 同。随着科学技术的发展 ， 在采煤塌陷的研究方面 中高分辨率 遥感 图像得到广 泛的应用 ， 与低分辨率影 响相 比更易识 别 ， 具有更
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科 技论 坛
基于遥感影像在采煤塌陷治理 中的应用研究
杨欣欣 （ 黑 龙 江 省 煤 田地 质 测 试研 究 中心 ， 黑 龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 本 文描 述 了采 煤 塌 陷 的 不 同类 型 ， 并 分析 了采 煤 塌 陷在 遥 感 影 影 像 上 的识 采 煤 塌 陷影 像 特
调。
２ ． ２采煤塌 陷的影像特征
２ ． ２ ． １ 地裂缝 地裂缝可分为直线型 、 交叉 型和断续 型。其 两侧 地形高差变化
小或没有变化 ， 地裂缝造成地表水 、 地下水渗漏 ， 会 导致其周边的植 物种类 、 长 势发 生变 化 ， 形成色调和纹理上 的光谱差异 。 影像特征地 裂缝呈线状 ， 有 的呈 现或 明或 暗的直线 、 折线状 ， 有的呈交叉或平行
排列格局 。 ２ ． ２ － ２ 塌 陷坑
塌 陷坑 分布不规则 ， 多数塌 陷坑 的坑壁 陡直 ， 随着时 间的推移 坑壁坍 塌变缓 ， 塌陷坑 因面积较小 ， 常被人为改造 ， 充填甚 至填平 ， 后期不宜观察 。在遥感影像上 ， 从 隐约 的浅 色园状能辨认出塌陷坑 的轮廓 。有 的塌陷虽未形成坑 ， 但小 幅地表 沉降造成土壤结构和水 分含量 的变化显现出塌陷坑的轮廓 。 遥感 图像上塌 陷坑呈独立 的园 形或椭 圆形斑点 、 斑块状 ， 呈独立个 体成群分 布， 色调明暗不同。