资源一号02C卫星数据在矿山开发和环境调查中的应用

我国是世界重要的矿产资源大国，矿业已成为我国国民经济的重要基础产业［1］。然而我国矿产资源开发利用与管理比较粗放，在造成矿产资源严重浪费的同时还引发系列环境问题，因此，加强矿产资源开发监管、保护生态环境越来越受到人们的重视。遥感的覆盖面广、获取数据时间快以及重复监测性等优点为矿山开发调查与监测提供了快速、有效的技术手段［2］，被广泛应用于矿山开发调查与监测中［3-5］。

资源一号02C卫星是我国首颗民用高分辨率宽覆盖遥感卫星，也是我国首颗根据国土资源主体业务需求定制的业务卫星，空间分辨率高达2.36 m。本文以资源一号02C卫星数据为遥感数据源在粤西低山丘陵区开展矿山开发状况调查与监测，获取矿山开发的客观、真实数据，为矿政管理提供技术支撑，并对应用中存在的问题进行了总结与分析。

通过应用标准化患者培养医学生的沟通能力，作为一种新兴的学生临床态度和基本操作的评价方法，近年来越来越受到医学界的重视[8]。善于利用标准化病人与医学生进行沟通时的优势，带教老师与学生进行角色扮演，锻炼医学生沟通方式与技巧的同时，弥补标准化病人在沟通能力培养方面的不足，可取得双重的培训效果。

1 研究区概况

研究区地处（为）粤西低山丘陵区，行政上位于（包括）信宜市、罗定市、阳江市，范围为东经111°04′～111°32′、北纬 22°15′～22°43′，面积约为 2500 km2（图 1）。 该区分布在信宜-罗定鼓励开采区，开采矿种以铁矿、锡矿、金矿为主，主要矿山有罗定泗纶铁矿、罗定旗山铁矿、罗定双德锡矿、信宜飞龙顶-石马坑铁矿、信宜楼垌铁矿、信宜银岩锡矿、信宜锡坪钼锡铜矿、信宜托盘洞锡矿等。

2 数据源及数据预处理

研究区资源一号02C卫星影像数据时相为2012年10月04日，数据级别为 L1，数据格式为GeoTIFF，包括5 m／10 m分辨率的P／MS全色／多光谱数据和2.36 m分辨率的HR高分辨率数据，多光谱数据包括绿、红、近红外三个波段，数据整体含云量小于10%，云基本没有覆盖矿山地物，纹理较为清晰。图2为截取的研究区02C数据。

数据预处理主要包括多光谱和全色数据的配准、多光谱和HR全色数据的配准、多光谱和全色数据融合、多光谱和HR全色数据融合、融合数据的反差增强、融合数据的几何精校正、数据裁剪等过程。其中多光谱遥感数据波段组合组合方案采用3（R）2（G）1（B），所表现的地物差异较大，包含的信息量也最为丰富，有利于对矿山地物进行影像息信判别。融合后彩色合成数据色彩丰富、反差适中、纹理清晰。几何精校正使用2011年度的卫片数据作为控制点来源，控制点数量为26个，均匀覆盖全景影像，山区的控制点相对较多，控制点整体误差小于2个像元。

  

图1 研究区地理位置

  

图2 截取的研究区02C数据

3 技术路线

3.1 技术路线图

该区矿山生态治理恢复区主要有新榕锰矿区和银岩锡矿区，治理恢复主要任务是边采边治、技术回填、废石利用、复垦绿化等，其它生态治理恢复区主要为废弃瓷土矿和稀土矿等。

（2）针对02C卫星数据存在的共性问题，建议加强图像处理，提高图像质量，如多光谱、全色、HR数据间的错位可通过影像间高精度的配准来解决，灰度值偏低可通过图像增强处理如灰度拉伸等解决。

矿山环境主要提取采场、矿山建筑物、中转场地（矿石堆、选矿场、选矿池等）、固体废弃物（排土场、废石堆、尾矿库等）占地情况；矿区崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害（含隐患）分布情况。

4.3.1 存在问题

  

图3 技术路线图

3.2 主要解译标志

（1）活动采面：一般表现出比周围地形要低，纹形粗糙，受分辨率影响，全色影像可见道路，多光谱影像道路不明显（图4）。

  

图4 活动采面

（2）废弃采面：废弃采面通常情况下含水量比活动采面高，影像色调较暗，有时采坑积水，从而有明显解译标志（图5）。

人民版高中历史必修3专题一是思想文化史部分。中国思想文化博大精深，尤其是中国传统文化主流思想不仅源远流长，而且其发展脉络复杂多变，如何使课堂教学既生动有趣，又把文化史讲透，使学生感知、理解中国传统文化的精神气质，感受中国文化所蕴含的人文底蕴，这是摆在中学历史教师面前的一大难题。而《宋明理学》是公认的高中历史必修3专题一最难教的内容，本文试结合笔者的教学实践，提出处理思想文化史教学的相关问题的两个途径——用故事活化教学内容、用材料深化教学难点，并就这两个途径进行细致探讨，以期对该知识的教学提供一个有益参考。

  

图5 废弃采面

（3）排土场：多与活动开采面相邻，形状各异，纹形较细，一般都有一个小平台，上平下散，呈扫帚状。大型排土场呈阶梯状；小排土场呈堆状，较分散（图6）。

  

图6 排土场

（4）矿山建筑：主要为具有几何形状的房屋，受分辨率影响，小型建筑影像特征不明显（图7）。

  

图7 矿山建筑

4 结果分析

对研究区的矿山开发和矿山环境信息进行了野外验证，共调查了26个点，拍摄野外照片961张，采集GPS点55个。根据野外调查情况对室内解译结果进行了详细解译和修改，得到了研究区较为详尽的矿山开发状况和矿山环境信息。

4.1 矿山开发状况

4.1.1 总体情况

工作区共有采矿权21个，其中金属矿10个，非金属矿11个，探矿权28个。遥感调查共有矿山63个，其中合法开采矿山20个，占总开采矿山的32%，疑似违法开采矿山4个，占总开采矿山的7%，关闭或废弃矿山38个，占总开采矿山的61%。该区合法开采、关闭或废弃的矿山较多，疑似违法开采矿山较少。

五是果锈。由于不良气候或环境条件、用药不当或果袋质量不佳造成生理性病害，导致果面出现水渍状斑，或锈色点连片成斑，果面粗糙，果皮易栓化。

商标抢注行为的法律性质和司法治理.........................................................................田晓玲 张玉敏 01.27

2010年度矿产卫片遥感调查该区无疑似违法图斑，2011年度矿产卫片遥感调查该区有1处无证开采陶瓷土。2012年遥感调查该区有4处疑似违法图斑，为新增图斑，全部为无证开采，无证开采建筑石料用灰岩、水泥用灰岩、石英岩、陶瓷土各1处，无金属矿违法开采。从三年的动态监测情况来看，该区违法开采矿山有增加趋势，但数量上不多，且全部为非金属矿，矿山开发秩序总体较好。图8为信宜-罗定工作区某瓷土矿无证开采遥感调查图，该区采矿权过期，但野外调查仍在开采。

4.1.3 尾矿资源情况

该区遥感调查有尾矿库3个，包括广东省罗定市新榕锰矿尾矿库、信宜紫金矿业有限公司银岩锡矿尾矿库、信宜市贵子八角地矿业有限公司八角地铁矿尾矿库。

吴耕连忙摇头：“我不会下围棋啊，倒是会下一点双陆，在村里，我们没事就用树枝横竖三道画个棋盘，捡石头籽下双陆。”

4.2 矿山环境信息

工作区矿山环境遥感调查图如图9所示。

  

图8 无证开采瓷土矿遥感调查示意图

  

图9 工作区矿山环境遥感调查图

4.2.1 矿山占地

该区矿业活动占地总计236.37 ha公顷，主要以固体废弃物和采场为主，分别为占地总面积的56%和32%。该区开采矿种主要为建筑石料用灰岩、陶瓷土和铁矿，非金属矿开采方式主要为露天开采，金属矿则多为地下开采，露天开采占地方式主要为采场和固体废弃物占地，地下开采主要为固体废弃物占地。

4.2.2 矿山地质灾害

该区遥感调查有各类矿山地质灾害及其隐患7个，其中崩塌2个，滑坡5个。崩塌为陶瓷土矿采坑边坡崩塌，滑坡主要为铁矿、锡矿固体废弃物堆场在雨水冲刷下导致的，影响对象主要为道路、村庄和农田。图10为罗定市某瓷土矿的崩塌点，为已发地质灾害，规模较大，崩塌的泥土较多，在雨水冲刷下，造成较严重的水土流失。

4.2.3 矿区生态治理恢复情况

基于ArcGIS平台，采用目视解译、人机交互解译的方法，利用遥感图像所提供的影像特征和空间特征，建立解译标志，结合多种非遥感信息资源包括广东省采矿权、探矿权、矿产资源分布、开发利用现状等资料，解译提取矿产资源开发利用状况和矿山环境信息。

遥感调查发现，该区矿山生态治理恢复效果整体一般。其中，新榕锰矿区在废石利用方面有开展工作，但在复垦绿化方面有所欠缺。银岩锡矿在尾矿库整治方面效果较好，但在防止地质灾害方面不够重视。另外，该区废弃瓷土矿和稀土矿基本没有开展复垦绿化。

4.3 存在问题及改进

信息提取后，进行野外调查验证，进一步完善解译标志，并修改、补充错提、漏提信息，然后对结果进行统计分析并编制相关成果图件，最后进行成果提交。技术路线如图3所示。

4.1.2 疑似违法开采动态监测

MIGA是世界上最大的多边投资保险实体，也是惟一担保从发展中国家流入发展中国家的外国投资的全球性官方保险机构，其宗旨之一是填补现行各国国家保险机构和私营保险机构在承保能力和担保范围上的空缺。当各国国家保险机构无法提供充分或必要的担保时，MIGA可以拓展其担保业务，以满足投资者的需求[12]。当中国信保不能为中国海外投资提供充分或必要的担保时，中国投资者有必要向MIGA申请担保。

（1）02C卫星数据的HR全色空间分辨率达到2.36 m，通过和多光谱数据融合能够得到2.36 m的彩色数据，进一步提高了对矿山地物的识别能力。尽管如此，实际解译过程中对地下开采硐口的解译仍然较为困难，主要存在两方面原因，一是02C数据在影像色彩和纹理方面不如同等分辨率的SPOT5数据，难以判别硐口外小型堆场、单间矿山建筑等硐口的间接解译标志；二是硐口位置一般较为隐蔽，如贴近山体、被植被覆盖等，因而难以识别。

（2）02C卫星数据存在错位、条纹噪声、灰度值偏低等问题。通过对研究区02C原始数据的分析，发现存在以下问题：一是多光谱、全色、HR数据间存在明显的错位现象；二是局部存在条纹噪声，HR数据的拼接线明显等；三是原始数据灰度值偏低，分布相对集中，对比度不强。通过查阅相关文献［6］和对其他地区的02C数据进行分析［7］，发现同样存在类似问题，说明这些问题是02C数据的共性问题［8］，并不是某一景数据的问题。

选取上海某区4所社区卫生服务中心2010年1—12月接受过家庭输液的患者100例。患者纳入标准为接受过上门输液服务超过3次，神智清晰且表达能力正常。

材料3：在棉花和水果的坐果早期可以喷洒一定浓度的生长素，阻止器官脱落起到提高水果作果率和棉花保蕾保铃的效果。

（1）针对02C卫星数据识别地下开采硐口较为困难的问题，建议加强与其它时相更高分辨率的多期数据进行对比分析，来判别硐口的位置，同时加大野外调查的力度。地下开采多为金属矿，准确识别无证开采硐口对整顿矿业秩序有重要作用。

4.3.2 改进建议

从“五五”普法规划之前提到的“法律素质”到“六五”普法规划提到的“法律素养”，再到“七五”普法规划的“法治素养”，对普法对象的培养目的随着普法理念的变化逐步提升。

矿产资源开发利用状况主要提取矿产资源开采点（或面）位置（硐口、露天采场、活动采区）、开采状况（开采、停产或关闭）、开采矿种（铁、锡等）、开采方式（露天、地下、联合）、矿业秩序（越界开采、无证开采等）。

5 结束语

本文以02C卫星数据为数据源，在粤西地区开展了矿山开发遥感调查与监测工作，通过对研究区数据的一系列数据处理，结合野外调查信息，获取了研究区在矿山开发状况及矿山占地、矿山地质灾害等矿山环境方面的客观、真实数据，对结果进行了分析，表明了02C卫星数据能够用于1∶50000比例尺的矿山开发调查与监测工作，能够为矿政管理提供技术支撑，对区域地质环境保护、矿山地质环境治理方面具有一定的指导意义。

  

图10 瓷土矿崩塌遥感调查示意图

后续国产卫星的研制，需对02C卫星数据存在的问题加以研究、改进，提高国产卫星数据质量，进一步加大国产卫星的应用力度。

参考文献：

［1］武强，刘伏昌，李铎.矿山环境研究理论与实践［M］.北京：地质出版社，2005.

［2］杨金中，秦绪文，聂洪峰，等.矿山遥感监测工作指南［M］.北京：中国大地出版社，2009.

西医认为，慢性阻塞性肺疾病作为一种以持续气流受限为主要病理特征的、可预防与治疗的一种呼吸系统疾病，气流受限呈现出进行性发展趋势，同气道、肺组织对于烟雾和香烟等有害颗粒与气体异常慢性炎症反应相关[14]。当前，西医认为慢性阻塞性肺疾病是多种环境因素和机体本身因素长期互相作用的结果，其发生机制除蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制、炎症机制、氧化应激机制外，与营养不良、自主神经功能失调、气温变化等均相关[15]。经分析，慢性阻塞性肺疾病的主要病理改变是慢性支气管肺炎、肺气肿病理改变，其气道黏液分泌增多和气道管壁反复损伤和修复为关键环节，而气道过度修复可致使气道重塑，最终导致气道管腔狭窄、阻塞[16]。

［3］王晓红，聂洪峰，杨清华，等.高分辨率卫星数据在矿山开发状况及环境监测中的应用效果比较［J］.国土资源遥感，2004（1）：15-18.

［4］王振坤，马施民，程艳娜，等.RS 和 GIS 在矿山监测中的应用［J］.遥感技术与应用，2010（2）：263-267.

基于上述设计，得到了CMV4000校正前后的图像，如图8，9所示。图8（a）是校正前的图像，有比较明显的竖状条纹，图8（b）是校正后的图像，竖状条纹消失。图8（c），（d）为校正前后图像像元像素值的三维图，从中可见，经过校正之后，图像像素值趋向均匀，竖状条纹得到了较好的消除。图8与图9为CMV4000分别在暗场和亮场的校正结果，从中可见，本文的校正方法在亮场与暗场均具有较好的适应性，能够满足实际应用需要。

［5］朱俊凤，王耿明，张金兰.珠江三角洲海岸线遥感调查和近期演变分析［J］.国土资源遥感，2013（3）：130-137.

网络上的东西更新速度快，出于对网络的迷恋，大多数高校大学生喜欢通过网络去学习一些自己感兴趣的知识，不断丰富着自己的大脑，使自己开阔眼界，运用自己的判断力对某一观点进行评判，从而不愿意被动地接受教育者机械似的灌输和教育，思想政治教育者的权威地位就会受到威胁。

［6］周亦，武娟，李琦，等.“资源一号”02C卫星影像在土地利用变化信息发现中的试验与分析［J］.矿产勘查，2012（5）：688-694.

［7］胡凤伟，胡龙华，李涛.资源一号02C卫星PMS数据处理方法研究［J］.华北科技学院学报，2012（4）：40-44.

［8］文雄飞，陈蓓青，申邵洪，等.资源一号02C卫星P／MS传感器数据质量评价及其在水利行业中的应用潜力分析［J］.长江科学院院报，2012（10）：118-121.