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60000字硕士毕业论文基于遥感影像的矿区环境变化监测研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:60000字
论点:遥感,地质,矿区
论文概述:

地质环境监测与评价研究逐渐成为现代研究中一个重要的方向,基于遥感与GIS方法的研究能够给人带来一种直观的感性和事实上的理性认识,对于研究矿区内的地质环境问题具有总体的认识

论文正文:

第1章导言

1.1背景
在项目研究过程中,作为项目小组的成员,我参与了基础数据的收集和整理、遥感图像的处理、信息提取、实地调查、测绘和结果分析。为了完成论文的写作,对临汾市塔山地区的地质基础背景、矿区环境、矿产资源开发和地质灾害进行了调查研究。

1.2理论基础
1.2.1矿山地质环境
矿山地质环境是指已开采、正在开采或即将开采的矿山及其周围受矿山开发活动影响的生态环境、地质环境和地理环境。它是以地质灾害研究为基础的地质环境,以矿产资源开发为主导,不断改变着地理环境因素与地质灾害之间的自然平衡(Geological Environment Management Manual,2002)。随着地质环境评价研究的加强,我国大多数矿区的地质环境监测与评价研究逐渐成熟,形成了基于现场验证的研究方法和技术思路。然而,基于地质勘查验证技术的勘查成果监测周期长,不能充分反映矿区地理环境和地质灾害的动态变化。此外,在矿区地质灾害频发、突发性强的背景下,地质勘查验证技术无法快速满足矿区环境管理的要求。利用不同传感器、不同光谱分辨率/空和不同相位的遥感数据对矿区地质环境进行监测和评价,具有速度快、成本低、监测面积大、能全面反映矿区地质环境特征的优点。
我国开展的遥感技术调查主要包括土壤污染调查、水污染、植被破坏、地质灾害调查、矿区固体废弃物和矿区调查等。这些监测主要侧重于单目标地面目标的遥感监测,矿区没有系统的地质环境监测系统。利用遥感地理信息系统技术进行滑坡信息提取和风险评估已经有了成熟的工艺流程体系,但更受矿产开采活动的干扰。这些评估方法需要进一步研究和改进。通过实施“矿产资源开发多目标遥感调查与监测”项目,分析了我国矿区的主要地质环境问题,包括植被破坏、滑坡、开采沉陷、尾矿库、固体废弃物、地裂缝等问题。开展了遥感地理信息系统提取方法的研究,为矿区地质灾害风险评估提供了新的技术方法,为地质环境综合分析提供了依据,为矿区地质环境管理规划提供了决策支持。
1.2.2遥感
遥感技术作为当今最先进的信息采集方法,具有视野广、信息量大、速度快的特点。它可以从宏观角度把握研究对象的特征。因此,资源开发、环境监测等问题的研究越来越受到重视。矿产资源是我国的重要资源之一。其开发利用也引发了一系列环境问题。如何使遥感技术在矿山环境问题的研究中发挥无可比拟的优势,为矿山环境调查提供科学的研究方法,进一步为环境保护、污染防治和矿产资源的合理开发提供科学依据,正成为环境研究领域的一个重要课题(吴志杰,2011)。遥感技术在地球资源和环境研究中发挥着越来越重要的作用。其高空观测能力有助于了解整个地区。不同分辨率的互补图像成为提取资源和环境信息的重要手段。不同阶段的图像可以动态监测矿区的资源和环境信息。多光谱数据和全色数据的融合提高了矿区的认知能力(冯延平,2010)。
遥感技术的发展加快了资源与环境的研究进展,并取得了一系列重要成果。应用研究的深入发展迫切需要及时、快速、准确、全面地了解资源和环境及其变化特征。所有这些都对遥感地质学的发展提出了更高的时间有效性和分辨率要求空。利用遥感技术监测矿山环境具有以下特点:(1)可以获得大规模数据。在进行环境监测时,从大规模同步观测中获得的数据是有价值的。传统的地面测量很难实施,需要大量的工作。遥感技术可以提供获取信息的最佳方式,不受地理条件的限制。(2)获取信息的方式有很多。根据不同的任务,遥感技术可以选择不同的波段和传感器来获取信息。可见光、紫外光、红外线和微波可用于探测物体,不同波段对物体的不同穿透可用于获取地面物体的内部信息。(3)获取信息的速度快,周期短。遥感监测可以在短时间内重复监测同一区域,发现许多地面物体的动态变化。这对研究地球不同时期的动态变化非常重要。(4)经济。与传统方法相比,遥感技术可以大大节省人力、物力、财力和时间,具有较高的经济效益和社会效益。
1.2.3地理信息系统
地理信息系统是一个在计算机支持下管理、处理和分析地理数据的信息系统。空之间的数据是指描述空之间实体的空特征和属性特征的数据,通常包括遥感数据、专题地图数据、地形图数据、统计调查数据字段、外部采样数据等。使用不同的数据源。从技术角度来看,地理信息系统(黄星羱,2011)是一个跨学科的技术系统,融合了信息科学、计算机、地球科学、系统科学和其他学科。从应用的角度来看,地理信息监听最重要的应用对象是与地理分布空密切相关的地球科学资源和环境信息,是信息管理、定量分析、综合评价以及维度和环境辅助决策服务的非常重要的技术支持手段。

1.3国内外研究现状分析..............................15-17
1.3.1国内研究现状..............................15-16
1.3.2国外研究现状..............................16-17 [/BR/] 1.4主要研究思路和技术路线..............................17-20 [/BR/] 1.4.1论文研究的可行性分析..............................17-18[/ Br/] 1.4.2研究内容和架构..............................18-19
1.4.3研究意义..............................19-20
1.5主要成就和创新点..............................20-21
第2章研究领域概述..............................21-28
2.1研究区域的地理背景..............................21-22
2.2研究区矿山分布与开发..............................22-23
2.3研究区数据预处理..............................23-28
2.3.1数据源..............................23
2.3.2图像预处理..............................23-28
第三章矿山地质环境分析..............................28-37
3.1露天开采引起的主要地质环境问题..............................29-32
3.1.1土地占用..............................29-30
3.1.2中的植被破坏..............................[30-31/BR/]3 . 1 . 3滑坡..............................31-32 [/BR/] 3.2地下开采引起的主要地质环境问题..............................32-37
第4章露天矿山环境信息的提取..............................37-47 [/BR/] 4.1采场、废石堆和尾矿库的面积和体积监测..............................37-44 [/BR/] 4.1.1矿区土地利用/监测覆盖结构的变化;监控的数量..............................37-38
4.1.2废石堆和尾矿库;监控的数量..............................38-44
4.2植被破坏信息的识别..............................44-45[/br/ ] 4.3滑坡信息提取..............................45-47
第五章地下矿山环境信息提取..............................47-55
5.1地面塌陷信息提取..............................47-51[/溴/] 5.1.1萃取方法和分析..............................47-48
5.1.2地面沉降图像特征..............................48-49
5.1.3地面沉降边界信息提取..............................49-51
5.2的地裂缝信息提取..............................51-54
5.3地质灾害解释结果分析第6章..............................54-55
..............................55-69
6.1理论研究方法..............................55-58[/溴/] 6.2理论研究步骤..............................58-60
6.3风险评估影响因素..............................60-63[/ br/] 6.4重量系数的测定..............................63 [/溴/] 6.5矿区地质灾害风险评估区划..............................63-65
6.6风险评估成功率验证..............................65-66
6.7地质灾害评估结果分析..............................66-69

结论

地质环境监测与评价研究已逐渐成为现代研究的重要方向。基于遥感和地理信息系统方法的研究可以给人们带来直观的感性认识和事实上的理性认识。全面了解矿区地质环境问题,能够快速实时监测地质环境和生态环境,对重点区域管理做出合理准确的规划。本文在这方面做了力所能及的探索性研究工作。从研究矿山开发(地下和露天)引起的主要地质环境问题入手,以IKONOS-2图像为主要信息源,通过研究矿山开发现状和IKONOS-2图像中地质灾害的特征,在光谱分析的基础上利用图像变换提取矿山开发和地质灾害的遥感信息,掌握了一套提取地质灾害遥感信息的方法,提高了解释的准确性,经过适当的现场验证,取得了理想的效果。
以数字高程模型数据为基础,分析了研究区内塔尔山区尾矿库和固体废弃物的特征。它们大多位于山谷中,地形变化相对较大。因此,建立了适合尾矿库地形的模型。因此,采用立方曲面拟合尾矿库的底高程,并根据每个网格进行积分计算尾矿库的体积。计算过程中会有一定的偏差。然而,与ARCGIS相比,该方法具有一定的精度,为矿山地质环境遥感技术提供了更好的补充。地质环境综合评价是基于矿区地质灾害区划和地质灾害解释结果与矿山开发秩序解释结果的对比分析。

参考

高培。基于地理信息系统和遥感[的葫芦岛矿山地质环境综合评价研究。北京:中国地质大学,2009。
王永生。国外矿山环境恢复标准和技术要求[。国土资源期刊,2009,6 (4)。59.
刘亮。[矿山环境影响评价体系研究。Xi安:西安科技大学,2006。
魏迎春,许尤宁。[矿山地质环境定量评价模型研究。华南地质矿产,2004 (4)。
吴强,刘福昌,李铎。[矿山环境研究的理论与实践。北京:地质出版社,2005。
赵石英。陈彭淑。遥感地球科学分析[。北京:测绘出版社。1990年:209-234
赵婷。基于遥感和地理信息系统的矿山环境监测与评价[[]。北京:中国地质科学院,2007。
王心凌。咋子个。露天开采地质环境调查技术及应用[。西部勘探项目。2011年(3): 110-117。[/比尔/]王明伟、陈晔、孙永年。[地质灾害调查与评估。北京:地质出版社,2008,3-4。
陈卫涛等。矿山地质环境遥感监测方法初步研究,北京:地质公报,2010,55-60。