2017测绘科技进步奖部分项目简介十五：露天矿山环境与灾害空天地协同监测关键技术及应用

1.项目基本情况

中国矿产资源丰富，长期高强度开采引发灾害频发，环境问题突出。本项目在国家973计划课题、国家自然科学基金和矿山横向项目等10个项目的共同支持下，研究形成了露天矿山环境与灾害空天地协同监测关键技术，并在国内外20多个铁矿山、煤矿(区)成功应用。申请发明专利9项；发表学术论文93篇，其中SCI检索22篇、EI检索37篇；培养博士5人，硕士34人。成果获国际空间研究委员会“青年学者杰出论文奖”一项、国际埃尼奖(Eni)提名一项。产生节支总额经济效益1.714亿元、利润1.172亿元。

   2.主要特点

    1）联合INSAR、高分遥感、无人机、LiDAR、GPS、热成像、近景摄影测量等多种空天地观测手段，通过点-面监测融合、在线-离线监测结合、变形-温度场监测综合、现场监测与数值模拟耦合，有效克服了单一监测手段难以实现露天矿区多灾害、全时空过程监测难题，实现了复杂条件下大型露天矿滑坡、排土场稳定性的协同监测及分析预警。

    2）将可见光-近红外与热红外地物光谱技术相结合，针对露天矿山固废、土壤及植被遥感监测及高光谱定量反演问题，测试构建了辽宁省优势矿种波谱库，提出了铁矿石品位原位测试及矿区环境要素高光谱识别方法，有效解决了煤与矸石单一光谱混分问题，形成了矿区植被胁迫及土壤质量的高光谱探测及分析技术。

    3.关键技术

    1) 露天矿大型滑坡空天地协同监测技术：综合运用D-INSAR、高分光学遥感、无人机、三维激光扫描、GPS以及热成像技术，实现了不同观测手段在时间、空间、物理参数及监测功能的协同互补。

    2) 露天矿排土场稳定性空天地协同监测及预警技术：在国内首次联合7种现代测量技术，对矿山排土场稳定性进行协同监测及分析预警，形成了排土场稳定性空天地协同监测与预警技术。

    3) 岩矿类型及矿石品位高光谱原位测定技术：通过典型矿石和围岩的光谱测试、建库建模、现场实测等技术流程，实现了岩矿类型及矿石品位的原位测定，形成了露天采场矿体快速、实时圈定与区划的技术基础。

    4) 露天矿地表要素的高光谱探测技术：联合可见光-近红外与热红外光谱技术，进行矿区固废环境（煤堆、矸石山）、植被及土壤环境等地表要素探测识别，有效解决了矿区地物在单一波段的“异物同谱”的高光谱识别问题。

    5) 露天煤矿区植被变化高分遥感技术：提出了基于国产高分卫星的露天煤矿区地表湿度、温度、植被覆盖度等矿区环境关键参数的遥感反演模型，实证了国产高分系列卫星在煤矿区环境监测应用中的有效性。

    4.主要完成单位

    东北大学、鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司

   5.获奖等级

    2017测绘科技进步奖一等奖。