[01208878]多源遥感矿区环境及灾害动态监测技术与评价预警系统

课题依托于国家863计划项目“多源遥感数据矿区环境与灾害信息精准监测技术”,针对矿产资源开发造成的滑坡、崩塌、地面沉降、地裂缝等地质灾害和植被退化、水资源污染等生态环境破坏重大问题,以地物波谱认知、信息机理探索和数学参数模拟的集成为宗旨,对地物波谱特性测量与分析,卫星影像反射率反演及影像信息复原、增强处理,矿区开采影响下的地物环境要素、地质灾害特征的信息提取,地物变更与属性变化的特征分析与建模和面向应用的综合监测等关键技术进行了深入研究,实现了矿业活动引发的地质灾害和生态环境的多源遥感数据矿区精准监测,主要研究成果如下： （1）利用高分辨率遥感影像和大比例尺基础地理数据,总结了地质灾害遥感影像识别标志,研究了地质灾害信息增强技术,建立了遥感与GIS相结合的地质灾害参数提取方法,提出了原始影像与边界突出结果相结合的地质灾害边界信息突出方法,建立了基于单因子曲线拟合与多因子逻辑回归（SFCEMFLR）相结合的矿山地质灾害评价模型。 （2）通过对矿区植被、水体等典型地物的光谱参数、大气参数、植被生化组分参数、水质参数的野外监测与多源遥感数据的处理,构建了矿区生态环境参数多源遥感数据反演模型,通过去临近像元效应研究,解决了矿区水体面积小,水质参数反演受临近像元效应影响的问题,通过植被生化组分抗土壤背景分析研究,解决了植被生化组分反演中矿区植被稀疏,土壤背景影响显著的问题,根据植被胁迫程度,确定了矿区生态环境临界值模型及评价预警模型。 （3）针对示范矿区地质灾害与生态环境变化野外巡查及数据采集的需要,通过综合应用GPS、CORS、PAD、GPRS、RTK、GIS等技术,突破精密定位、多媒体信息实时采集与传输等技术瓶颈,实现了矿区野外巡查系统的设计与开发。 （4）突破多源、异构的遥感数据、地物波谱数据与空间矢量数据集成管理和多重检索技术,创建了矿区地质灾害与生态环境变化综合数据库及分析评价临界值监测模型库,以此为核心进行了矿区地质灾害与生态环境变化分析预警系统的设计与开发,并基于B/S 体系结构,实现了预警结果的存储、管理和远程发布。 课题研究成果自2009年以来,已经在兖州矿业集团、新汶矿业集团、淄博矿业集团等十几个矿井进行了推广应用,在矿区环境变化监测、矿区植被胁迫变化监测、矿区周围自然水体及沉陷水体的水质监测、沉陷区变形速率监测、等方面进行了广泛应用,极大提高了矿区地面环境变化信息及基础空间信息的获取手段,为国家重点矿山管理与可持续发展提供了重要的技术支撑,在该成果的支持下,近几年已经安全开采煤炭近2000万t,为矿山企业创造了巨大的经济效益和社会效益。 课题研究期间,授权软件著作版权4项,发表论文65篇,其中SCI收录6篇、EI收录35篇,获山东省计算机应用优秀成果二等奖1项,培养博士3名、硕士20名,取得了一批原创性的研究成果。