礦區環境的測量方法、裝置以及數據處理設備的製作方法

2023-05-27 20:40:16 2

專利名稱：礦區環境的測量方法、裝置以及數據處理設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及監測領域，具體而言，涉及一種礦區環境的測量方法、裝置以及數據處理設備。
背景技術：
隨著我國能源需求的增大，能源的開採力度也隨之增大，而過快的能源開採對生態環境也造成了一定的影響，特別是佔我國能源消耗70%的煤炭資源，由於其開發規模迅速擴張，導致煤田礦區生態環境狀況受到不同程度的影響。為了掌握煤田礦區生態環境狀況並指導礦區進行合理的治理，使煤田礦區在經濟增長的同時也實現綠色GDP的增長，因此，必須及時、準確地掌握煤田礦區的生態環境狀況，並進行合理的測量。現有技術的測量方法主要建立在人工調查的基礎上，其調查的準確性、全面性和及時性等都受到很大的局限，不僅經濟投入高而且測評周期長，這種方法在對大範圍的煤田礦區進行動態的生態測評時尤其顯得不足。針對相關技術中礦區環境的測量方法難以達到快速準確的調查需求的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容
本發明提供了一種礦區環境的測量方法、裝置以及數據處理設備，以至少解決相關技術中礦區環境的測量方法難以達到快速準確的調查需求問題。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種礦區環境的測量方法。根據本發明的礦區環境的測量方法包括獲取衛星遙感影像數據；從衛星遙感影像數據中解譯出環境數據，其中，環境數據為與礦區環境相關的數據；獲取測量參數；以及通過測量參數測量環境數據。進一步地，在獲取衛星遙感影像數據之後，上述方法還包括獲取基礎數據資料， 其中，基礎數據資料為與礦區地形相關的數據；結合基礎數據資料對衛星遙感影像數據進行幾何糾正處理；對經過幾何糾正處理的衛星遙感影像數據進行圖像融合處理；以及對經過圖像融合處理的衛星遙感影像數據進行勻色處理。進一步地，獲取測量參數包括通過環境數據獲取礦區環境的測量因子，通過測量參數測量環境數據包括通過測量因子測量環境數據。進一步地，從衛星遙感影像數據中解譯出環境數據包括獲取衛星遙感影像數據中的遙感解譯標識，其中，在衛星遙感影像數據中預先建立遙感解譯標識；以及通過遙感解譯標識解譯衛星遙感影像數據。進一步地，在預先建立遙感解譯標識之前，上述方法還包括對礦區環境在衛星遙感影像數據上的特徵進行分析，以利用分析後的數據對衛星遙感影像數據建立遙感解譯標識。進一步地，通過環境數據獲取礦區環境的測量因子包括獲取以下礦區環境的測量因子中的任意ー個或多個生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數，其中，生物豐度指數=AbioX (0. 35 X林地面積+0.21X草地面積 +0. 28 X水域溼地面積+0. 11 X耕地面積+0. 04 X建設用地面積+0. 01 X未利用地面積)/ 區域面積，其中，Abio是生物豐度指數的歸ー化係數,植被覆蓋指數=AvegX (0. 38X林地面積+0. 34X草地面積+0. 19X耕地面積+0. 07X建設用地+0. 02X未利用地)/區域面積，其中，Aveg是植被覆蓋指數的歸ー化係數，水網密度指數=ArivX河流長度/區域面積+AlakX湖泊或水庫面積/區域面積+AresX水資源量/區域面積，其中，Ariv是河流長度的歸ー化係數，Alak是湖泊或水庫面積的歸ー化係數，Ares是水資源量的歸ー 化係數，水資源量指被測量區域內地表水資源量和地下水資源量的總量，水資源量從礦區統計數據中獲得，土地退化指數=AeroX (0.05X輕度侵蝕面積+0.25X中度侵蝕面積 +0. 7X重度侵蝕面積)/區域面積，其中，Aero是土地退化指數的歸ー化係數，輕度侵蝕面積、中度侵蝕面積和重度侵蝕數面積據從地面監測與遙感解譯結果中獲取，環境質量指數 =0. 4X (100-AS02XS02排放量/區域面積+0. 4X (100-AC0DXCOD排放量/區域年均降雨量)+0. 2 X (100-Asol X固體廢物排放量/區域面積)，其中，AS02是S02的歸ー化係數， ACOD是COD的歸ー化係數，Asol是固體廢物的歸ー化係數，COD指化學需氧量，S02指ニ氧化硫，降雨量指被測量區域內年度降水總量，降雨量從礦區統計數據中獲得，Sol指礦區內每年由於エ業生產產生並排放的固體廢物總量,歸ー化係數=100/A最大值，A最大值指歸一化處理前的最大值。進ー步地，通過測量因子測量礦區的環境包括將多個測量因子分別乘以相應的係數的和作為礦區環境的測量結果，其中，測量結果=0. 25X生物豐度指數+0. 2X植被覆蓋指數+0. 2X水網密度指數+0. 2X 土地退化指數+0. 15X環境質量指數。為了實現上述目的，根據本發明的另ー個方面，提供了一種礦區環境的測量裝置， 該裝置用於執行本發明提供的任意一種礦區環境的測量方法。根據本發明的另一方面，提供了一種礦區環境的測量裝置。該裝置包括第一獲取単元，用於獲取衛星遙感影像數據；解譯單元，用於從衛星遙感影像數據中解譯出環境數據，其中，環境數據為與礦區環境相關的數據；第二獲取單元，獲取測量參數；以及測量單元，用於通過測量參數測量環境數據。進ー步地，上述裝置還包括第三獲取單元，用於獲取基礎數據資料，其中，基礎數據資料為與礦區地形相關的數據；糾正單元，用於結合基礎數據資料對衛星遙感影像數據進行幾何糾正處理；融合単元，用於對經過幾何糾正處理的衛星遙感影像數據進行圖像融合處理；以及勻色単元，用於對經過圖像融合處理的衛星遙感影像數據進行勻色處理。進ー步地，第二獲取單元包括第一獲取模塊，用於通過環境數據獲取礦區環境的測量因子，測量單元包括測量模塊，用於通過測量因子測量環境數據。進ー步地，解譯單元包括第二獲取模塊，用於獲取衛星遙感影像數據中的遙感解譯標識，其中，在衛星遙感影像數據中預先建立遙感解譯標識；以及解譯模塊，用於通過遙感解譯標識解譯衛星遙感影像數據。進ー步地，上述裝置還包括分析単元，用於對礦區環境在衛星遙感影像數據上的特徵進行分析，以利用分析後的數據對衛星遙感影像數據建立遙感解譯標識。進ー步地，第二獲取單元包括第三獲取模塊，用於獲取以下礦區環境的測量因子中的任意一個或多個生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數，其中，生物豐度指數=AbioX (O. 35X林地面積+0. 21 X草地面積+0. 28X水域溼地面積+0. 11 X耕地面積+0. 04 X建設用地面積+0. 01 X未利用地面積)/區域面積,其中，Abio是生物豐度指數的歸一化係數，植被覆蓋指數=AvegX (O. 38X林地面積+0. 34X 草地面積+0. 19X耕地面積+0. 07X建設用地+0. 02X未利用地)/區域面積，其中，Aveg 是植被覆蓋指數的歸一化係數，水網密度指數=ArivX河流長度/區域面積+AlakX湖泊或水庫面積/區域面積+AresX水資源量/區域面積，其中，Ariv是河流長度的歸一化係數，Alak是湖泊或水庫面積的歸一化係數，Ares是水資源量的歸一化係數，水資源量指被測量區域內地表水資源量和地下水資源量的總量，水資源量從礦區統計數據中獲得，土地退化指數=AeroX (O. 05 X輕度侵蝕面積+0. 25 X中度侵蝕面積+0. 7 X重度侵蝕面積)/ 區域面積，其中，Aero是土地退化指數的歸一化係數，輕度侵蝕面積、中度侵蝕面積和重度侵蝕數面積據從地面監測與遙感解譯結果中獲取，環境質量指數=O. 4X (100-AS02XS02 排放量/區域面積+0. 4 X (100-AC0DXC0D排放量/區域年均降雨量)+0. 2 X (100-Asol X 固體廢物排放量/區域面積)，其中，AS02是S02的歸一化係數，ACOD是COD的歸一化係數， Asol是固體廢物的歸一化係數，COD指化學需氧量，S02指二氧化硫，降雨量指被測量區域內年度降水總量，降雨量從礦區統計數據中獲得，Sol指礦區內每年由於工業生產產生並排放的固體廢物總量，歸一化係數=100/A最大值，A最大值指歸一化處理前的最大值。進一步地，測量模塊包括測量子模塊，用於將多個測量因子分別乘以相應的係數的和作為礦區環境的測量結果，其中，測量結果=O. 25X生物豐度指數+0. 2X植被覆蓋指數+0. 2X水網密度指數+0. 2X 土地退化指數+0. 15X環境質量指數。為了實現上述目的，根據本發明的再一個方面，提供了一種數據處理設備，該設備包括本發明提供的任意一種礦區環境的測量裝置。通過本發明，由於藉助了衛星遙感影像數據進行測量，從而解決了礦區環境的測量方法難以達到快速準確的調查需求的問題，進而能夠快速準確地測量礦區環境。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是根據本發明實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖；圖2是根據本發明第一優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框3是根據本發明第二優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框4是根據本發明第三優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框5是根據本發明第四優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框6是根據本發明第五優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框7是根據本發明第六優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框8是根據本發明實施例的礦區環境的測量方法的流程圖；以及圖9是根據本發明優選實施例的礦區環境的測量方法的流程圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。本發明實施例提供了一種礦區環境的測量裝置，以下對本發明實施例所提供的礦區環境的測量裝置進行介紹。圖I是根據本發明實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖。如圖I所示，該礦區環境的測量裝置包括第一獲取單元11、解譯單元12、第二獲取單元13以及測量單元14。第一獲取單元11用於獲取衛星遙感影像數據。由於高解析度光學衛星影像能夠客觀、準確地反映煤田礦區的生態環境地表狀況，且在某種程度上反映煤炭開採引起的地表破壞情況。解譯單元12用於從第一獲取單元11獲取的衛星遙感影像數據中解譯出環境數據，其中，環境數據為與礦區環境相關的數據。通過高解析度遙感影像數據，可以直接獲取煤田礦區的植被、地表水、排矸(土) 場、地面塌陷漏鬥、地裂縫以及人工工程等信息數據。第二獲取單元13用於獲取測量參數。測量單元14用於通過第二獲取單元13獲取的測量參數測量環境數據。在本實施例中，藉助了衛星遙感影像數據，通過衛星遙感影像數據進行測量，解決了礦區環境的測量方法難以達到快速準確的調查需求的問題，進而能夠快速準確地測量礦區環境。圖2是根據本發明第一優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖。該實施例可以作為上述實施例的優選實施方式。如圖2所示，該礦區環境的測量裝置除了包括第一獲取單元11、解譯單元12、第二獲取單元13以及測量單元14之外,還包括第三獲取單元15、糾正單元16、融合單元17和勻色單元18。第三獲取單元15用於獲取基礎數據資料，其中，基礎數據資料為與礦區地形相關的數據，主要包括大比例尺地形圖、數字高程模型(DEM)和已有控制點等資料。糾正單元16用於結合第三獲取單元15獲取的基礎數據資料對衛星遙感影像數據進行幾何糾正處理。融合単元17用於對經過幾何糾正處理的衛星遙感影像數據進行圖像融合處理。勻色單元18用於對經過圖像融合處理的衛星遙感影像數據進行勻色處理。在該實施例中，對衛星遙感影像數據進行糾正、融合和勻色等處理，能使遙感影像數據的幾何定位精準，色彩亮度適中，幾何解析度高。圖3是根據本發明第二優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖。該實施例可以作為上述實施例的優選實施方式。如圖3所示，該礦區環境的測量裝置包括第一獲取單元11、解譯單元12、第二獲取単元13以及測量単元14，其中，第二獲取單元13包括第一獲取模塊132，測量單元14包括測量模塊142。第一獲取模塊132用於通過環境數據獲取礦區環境的測量因子。通過遙感獲取的數據結合已有的環境、採礦活動、地質等信息數據，最終獲取煤田礦區環境測量因子。測量模塊142用於通過第一獲取模塊132獲取的測量因子測量環境數據。在該實施例中，通過獲取到的測量因此，能夠更加簡便地測量環境數據。圖4是根據本發明第三優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖。該實施例可以作為上述實施例的優選實施方式。如圖4所示，該礦區環境的測量裝置包括第一獲取單元11、解譯單元12、第二獲取單元13以及測量單元14，其中，解譯單元12包括第二獲取模塊122和解譯模塊124。第二獲取模塊122用於獲取衛星遙感影像數據中的遙感解譯標識，其中，在衛星遙感影像數據中預先建立遙感解譯標識。解譯模塊124用於通過第二獲取模塊122獲取的遙感解譯標識解譯衛星遙感影像數據。在該實施例中，通過預先建立遙感解譯標識，能夠更加便捷地對衛星遙感影像數據進行解譯。圖5是根據本發明第四優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖。該實施例可以作為上述實施例的優選實施方式。如圖5所示，該礦區環境的測量裝置除了包括第一獲取單元11、解譯單元12、第二獲取單元13以及測量單元14之外,還包括分析單元19。分析模塊19用於對礦區環境在衛星遙感影像數據上的特徵進行分析，以利用分析後的數據對衛星遙感影像數據建立遙感解譯標識。其中，上述的特徵可以包括紋理特徵、 色彩差異和幾何形狀等特徵。特徵分析主要是根據礦區所處的地理位置、氣候環境、數據獲取時間等相關因素， 對礦區內的不同環境地理要素進行紋理、色調、幾何形狀等特徵進行分析，進而建立實地地物與影像之間的關係(即解譯標誌)的過程。解譯標誌的建立也即建立了礦區內各實地要素與影像中對應特徵之間的對應關係，通過這種對應關係可以對影像進行各要素的解譯工作。在該實施例中，通過對衛星遙感影進行分析，為建立遙感解譯標識提供了基礎，從而便捷地對衛星遙感影像數據進行解譯。圖6是根據本發明第五優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖。該實施例可以作為上述實施例的優選實施方式。如圖6所示，該礦區環境的測量裝置包括第一獲取單元11、解譯單元12、第二獲取單元13以及測量單元14，其中，第二獲取單元13包括第三獲取模塊134。第三獲取模塊134用於獲取以下礦區環境的測量因子中的任意一個或多個生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數，其中，各種指數的算法如下生物豐度指數=Abio X (O. 35 X林地面積+0. 21 X草地面積+0. 28 X水域溼地面積+0. IlX耕地面積+0. 04X建設用地面積+0. OlX未利用地面積)/區域面積,其中,Abio
是生物豐度指數的歸一化係數。植被覆蓋指數=AvegX (O. 38 X林地面積+0. 34 X草地面積+0. 19 X耕地面積 +0. 07 X建設用地+0. 02 X未利用地)/區域面積，其中，Aveg是植被覆蓋指數的歸一化係數。水網密度指數=ArivX河流長度/區域面積+AlakX湖泊或水庫面積/區域面積+AresX水資源量/區域面積,其中,Ariv是河流長度的歸ー化係數,Alak是湖泊或水庫面積的歸一化係數，Ares是水資源量的歸ー化係數，水資源量指被測量區域內地表水資源量和地下水資源量的總量，水資源量從礦區統計數據中獲得。土地退化指數=AeroX (0. 05X輕度侵蝕面積+0. 25X中度侵蝕面積+0. 7X重度侵蝕面積)/區域面積，其中，Aero是土地退化指數的歸ー化係數，輕度侵蝕面積、中度侵蝕面積和重度侵蝕數面積據從地面監測與遙感解譯結果中獲取。環境質量指數=0.4X (100-AS02XS02 排放量 / 區域面積 +0. 4X (100-AC0DXC0D 排放量/區域年均降雨量)+0. 2X (100-Asol X固體廢物排放量/區域面積)，其中，ASO2是 SO2的歸ー化係數，ACOD是COD的歸ー化係數，Asol是固體廢物的歸ー化係數，COD指化學需氧量，SO2指ニ氧化硫，降雨量指被測量區域內年度降水總量，降雨量從礦區統計數據中獲得，Sol指礦區內每年由於エ業生產產生並排放的固體廢物總量。在以上公式中，歸ー化係數=100/Am, 指歸ー化處理前的最大值。通過該實施例，能夠得出礦區環境的測量因子，從而實現快速準確地測量礦區環境。圖7是根據本發明第六優選實施例的礦區環境的測量裝置的結構框圖。該實施例可以作為上述實施例的優選實施方式。如圖7所示，該礦區環境的測量裝置包括第一獲取單元11、解譯單元12、第二獲取單元13以及測量單元14,測量單元14包括測量模塊142,其中，測量模塊142還包括測量子模塊1422。測量子模塊1422用於將多個測量因子分別乘以相應的係數的和作為礦區環境的測量結果，其中，測量結果=0.25X生物豐度指數+0.2X植被覆蓋指數+0.2X水網密度指數+0. 2X 土地退化指數+0. 15X環境質量指數。通過該實施例，得出測量的結果，實現了快速準確地測量礦區環境。本發明提供了ー種數據處理設備，該數據處理設備中可以包括本發明實施例所提供的任意一種礦區環境的測量裝置，或者，使得該礦區環境的測量裝置運行於該數據處理設備之上，以使得該數據處理設備能夠獲取衛星遙感數據，並從衛星遙感影像數據中解譯出環境數據進行環境狀態的測量，達到了快速準確測量環境狀態的目的。本發明實施例還提供了一種礦區環境的測量方法，該方法可以基於上述的裝置來執行。圖8是根據本發明實施例的礦區環境的測量方法的流程圖。如圖8所示，該礦區環境的測量方法包括如下的步驟S802至步驟S808。步驟S802，獲取衛星遙感影像數據。該衛星遙感影像數據可以為待測區域的衛星遙感影像數據，例如，在需要對待測區域A進行礦區環境測量吋，則首先獲取待測區域A的衛星遙感影像數據。本實施例中所說的衛星遙感影像數據可以是高解析度光學衛星數據。在獲取衛星遙感影像數據後，本發明實施例提供的數據處理設備會對該衛星遙感影像數據進行處理， 該處理能使衛星遙感影像數據的幾何定位精準，色彩亮度適中，幾何解析度高。該過程包括
1以下幾個步驟。首先，獲取基礎數據資料，並結合基礎數據資料對衛星遙感影像數據進行幾何糾正處理。基礎數據資料為與礦區地形相關的數據，主要包括大比例尺地形圖、數字高程模型 (DEM)和已有控制點等資料。通過幾何糾正處理，可以達到衛星遙感影像數據精確定位。然後，對經過幾何糾正處理的衛星遙感影像數據進行圖像融合處理，該處理增強了影像空間解析度和光譜信息。最後，對經過圖像融合處理的衛星遙感影像數據進行勻色處理，該處理使整幅影像達到色彩均衡，明暗反差適中，紋理清晰，因此提高影像的視覺效果和地理定位精度。步驟S804，從衛星遙感影像數據中解譯出環境數據，其中，環境數據為與礦區環境相關的數據。例如，可以利用預先設定的解譯標誌進行解譯，通過對衛星遙感影像數據進行解譯，能夠獲取礦區植被覆蓋、地表水數據以及採礦活動引起的土地退化等信息數據。解譯的過程包括如下步驟。首先，對礦區環境在衛星遙感影像數據上的特徵進行分析，以利用分析後的數據對衛星遙感影像數據建立遙感解譯標識。這些特徵包括紋理特徵、色彩差異和幾何形狀等特徵。然後獲取衛星遙感影像數據中的遙感解譯標識，其中，在衛星遙感影像數據中預先建立遙感解譯標識。最後，通過遙感解譯標識解譯衛星遙感影像數據，即，對整個礦區內的植被覆蓋信息、地表水系以及工礦用地信息的相關數據進行解譯。其中植被覆蓋信息主要包括礦區內的耕地、林地、草地和裸地的面積信息數據；地表水系主要包括河流、湖泊以及坑塘的面積信息數據；採礦活動影響範圍信息數據包括礦區內城鎮村、排矸(土)場以及其他工礦用地等佔地面積數據。步驟S806，獲取測量參數。上述對遙感影像進行解譯獲取數據的過程也可以包括測量因子(或評價因子)的獲取過程，根據測量因子的不同，對解譯獲取的植被、水系、排土場等要素數據利用也就不同。在本實施例中，通過環境數據獲取礦區環境的測量因子，結合已有的環境調查數據、採礦活動數據、相關地形資料以及地質資料等，將煤田礦區遙感解譯的礦區植被覆蓋、 地表水數據和採礦活動數據等成果，進行優化處理，排除幹擾信息。通過對優化的遙感解譯成果整理，獲取以下礦區環境的測量因子中的任意一個或多個生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數，其中，各種指數的算法如下生物豐度指數=AbioX (O. 35 X林地面積+0. 21 X草地面積+0. 28 X水域溼地面積+0. IlX耕地面積+0. 04X建設用地面積+0. OlX未利用地面積)/區域面積,其中,Abio 是生物豐度指數的歸一化係數。植被覆蓋指數=AvegX (O. 38 X林地面積+0. 34 X草地面積+0. 19 X耕地面積 +0. 07 X建設用地+0. 02 X未利用地)/區域面積，其中，Aveg是植被覆蓋指數的歸一化係數。水網密度指數=ArivX河流長度/區域面積+AlakX湖泊或水庫面積/區域面積+AresX水資源量/區域面積,其中,Ariv是河流長度的歸一化係數,Alak是湖泊或水庫面積的歸一化係數，Ares是水資源量的歸一化係數，水資源量指被測量區域內地表水資源量和地下水資源量的總量，水資源量從礦區統計數據中獲得。土地退化指數=AeroX (O. 05X輕度侵蝕面積+0. 25X中度侵蝕面積+0. 7X重度侵蝕面積)/區域面積，其中，Aero是土地退化指數的歸一化係數，輕度侵蝕面積、中度侵蝕面積和重度侵蝕數面積據從地面監測與遙感解譯結果中獲取。環境質量指數=O.4X (100-AS02XS02 排放量/ 區域面積+0. 4X (100-AC0DXC0D 排放量/區域年均降雨量)+0.2X(100-ASolX固體廢物排放量/區域面積)，其中，AS02 是S02的歸一化係數，ACOD是COD的歸一化係數，Asol是固體廢物的歸一化係數，COD指化學需氧量，S02指二氧化硫，降雨量指被測量區域內年度降水總量(單位_)，降雨量從礦區統計數據中獲得，Sol指礦區內每年由於工業生產產生並排放的固體廢物總量。在以上公式中，歸一化係數=100/Ai±{t，指歸一化處理前的最大值。由於不同礦區所處的地理環境、氣候環境等不盡相同，各測量因子的計算係數可根據不同礦區進行調整。步驟S808，通過測量參數測量環境數據。在通過環境數據獲取礦區環境的測量因子後，通過測量因子測量環境數據。環境數據=0. 25X生物豐度指數+0. 2X植被覆蓋指數+0. 2X水網密度指數 +0. 2X 土地退化指數+0. 15X環境質量指數。根據得到的生態環境狀況指數，將礦區生態環境分為五級，即優、良、一般、較差和差，具體見表I。表I
級別優良一般較差差指數EI ≥ 7555 ≥ EI<7535 ≥ EI<5520≥EI<35EI <20狀態植被覆蓋度高，生物多樣性豐富，生態系統穩定，最適合人類生存。植被覆蓋度較高，生物多樣性較豐富，基本適合人類生存。植被覆蓋度中等，生物多樣性一般水平，較適合人類生存，但有不適人類生存的制約性因子出現。植被覆蓋較差，嚴重乾旱少雨，物種較少，存在著明顯限制人類生存的因素。條件較惡劣，人類生存環境亞少進一步地，通過定期與前期獲取的測量數據進行對比分析，能夠獲取的環境測量因子可以對煤田礦區環境進行動態測量，獲取煤田礦區環境變化趨勢。根據得到的生態環境狀況變化幅度數據對礦區生態環境狀況變化幅度分為4級， 即無明顯變化、略有變化(好或差)、明顯變化(好或差)、顯著變化(好或差)，見表2。表權利要求
1.一種礦區環境的測量方法，其特徵在於，包括獲取衛星遙感影像數據；從所述衛星遙感影像數據中解譯出環境數據，其中，所述環境數據為與礦區環境相關的數據；獲取測量參數；以及通過所述測量參數測量所述環境數據。
2.根據權利要求I所述的礦區環境的測量方法，其特徵在於，在獲取衛星遙感影像數據之後，所述方法還包括獲取基礎數據資料，其中，所述基礎數據資料為與所述礦區地形相關的數據；結合所述基礎數據資料對所述衛星遙感影像數據進行幾何糾正處理；對經過所述幾何糾正處理的所述衛星遙感影像數據進行圖像融合處理；以及對經過所述圖像融合處理的所述衛星遙感影像數據進行勻色處理。
3.根據權利要求I所述的礦區環境的測量方法，其特徵在幹，獲取測量參數包括通過所述環境數據獲取礦區環境的測量因子，通過所述測量參數測量所述環境數據包括通過所述測量因子測量所述環境數據。
4.根據權利要求I所述的礦區環境的測量方法，其特徵在於，從所述衛星遙感影像數據中解譯出環境數據包括獲取所述衛星遙感影像數據中的遙感解譯標識，其中，在所述衛星遙感影像數據中預先建立所述遙感解譯標識；以及通過所述遙感解譯標識解譯所述衛星遙感影像數據。
5.根據權利要求4所述的礦區環境的測量方法，其特徵在於，在預先建立所述遙感解譯標識之前，所述方法還包括對礦區環境在衛星遙感影像數據上的特徵進行分析，以利用分析後的數據對所述衛星遙感影像數據建立遙感解譯標識。
6.根據權利要求3所述的礦區環境的測量方法，其特徵在於，通過所述環境數據獲取礦區環境的測量因子包括獲取以下礦區環境的測量因子中的任意ー個或多個生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數，其中， 所述生物豐度指數=AbioX (0. 35X林地面積+0. 21 X草地面積+0. 28X水域溼地面積+0. IlX耕地面積+0. 04X建設用地面積+0. OlX未利用地面積)/區域面積,其中,Abio 是生物豐度指數的歸ー化係數，所述植被覆蓋指數=AvegX (0. 38X林地面積+0. 34X草地面積+0. 19X耕地面積 +0. 07X建設用地+0. 02X未利用地)/區域面積，其中，Aveg是植被覆蓋指數的歸ー化係數，所述水網密度指數=ArivX河流長度/區域面積+AlakX湖泊或水庫面積/區域面積+AresX水資源量/區域面積，其中，AriV是河流長度的歸ー化係數,Alak是湖泊或水庫面積的歸一化係數，Ares是水資源量的歸ー化係數，水資源量指被測量區域內地表水資源量和地下水資源量的總量，所述水資源量從礦區統計數據中獲得，所述土地退化指數=AeroX (0. 05X輕度侵蝕面積+0. 25X中度侵蝕面積+0. 7X重度侵蝕面積)/區域面積，其中，Aero是土地退化指數的歸一化係數，輕度侵蝕面積、中度侵蝕面積和重度侵蝕數面積據從地面監測與遙感解譯結果中獲取，所述環境質量指數=O. 4 X (100-AS02XS02排放量/區域面積+0. 4 X (100-AC0DXC0D 排放量/區域年均降雨量)+0. 2 X (100-Asol X固體廢物排放量/區域面積)，其中，ASO2是 SO2的歸一化係數，ACOD是COD的歸一化係數，Asol是固體廢物的歸一化係數，COD指化學需氧量，SO2指二氧化硫，降雨量指被測量區域內年度降水總量，所述降雨量從礦區統計數據中獲得，Sol指礦區內每年由於工業生產產生並排放的固體廢物總量，所述歸一化係數=100/Am, 指歸一化處理前的最大值。
7.根據權利要求6所述的礦區環境的測量方法，其特徵在於，通過所述測量因子測量所述礦區的環境包括將多個所述測量因子分別乘以相應的係數的和作為所述礦區環境的測量結果，其中，測量結果=O. 25 X生物豐度指數+0. 2 X植被覆蓋指數+0. 2 X水網密度指數+0. 2 X 土地退化指數+0. 15X環境質量指數。
8.一種礦區環境的測量裝置，其特徵在於，包括第一獲取單元，用於獲取衛星遙感影像數據；解譯單元，用於從所述衛星遙感影像數據中解譯出環境數據，其中，所述環境數據為與礦區環境相關的數據；第二獲取單元，用於獲取測量參數；以及測量單元，用於通過所述測量參數測量所述環境數據。
9.根據權利要求8所述的礦區環境的測量裝置，其特徵在於，所述裝置還包括 第三獲取單元，用於獲取基礎數據資料，其中，所述基礎數據資料為與所述礦區地形相關的數據；糾正單元，用於結合所述基礎數據資料對所述衛星遙感影像數據進行幾何糾正處理； 融合單元，用於對經過所述幾何糾正處理的所述衛星遙感影像數據進行圖像融合處理；以及勻色單元，用於對經過所述圖像融合處理的所述衛星遙感影像數據進行勻色處理。
10.根據權利要求8所述的礦區環境的測量裝置，其特徵在於，第二獲取單元包括第一獲取模塊，用於通過所述環境數據獲取礦區環境的測量因子， 測量單元包括測量模塊，用於通過所述測量因子測量所述環境數據。
11.根據權利要求8所述的礦區環境的測量裝置，其特徵在於，所述解譯單元包括 第二獲取模塊，用於獲取所述衛星遙感影像數據中的遙感解譯標識，其中，在所述衛星遙感影像數據中預先建立所述遙感解譯標識；以及解譯模塊，用於通過所述遙感解譯標識解譯所述衛星遙感影像數據。
12.根據權利要求11所述的礦區環境的測量裝置，其特徵在於，所述裝置還包括分析單元，用於對礦區環境在衛星遙感影像數據上的特徵進行分析，以利用分析後的數據對所述衛星遙感影像數據建立遙感解譯標識。
13.根據權利要求10所述的礦區環境的測量裝置，其特徵在於，所述第二獲取單元包括第三獲取模塊，用於獲取以下礦區環境的測量因子中的任意一個或多個生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數，其中， 所述生物豐度指數=AbioX (0. 35X林地面積+0. 21 X草地面積+0. 28X水域溼地面積+0. IlX耕地面積+0. 04X建設用地面積+0. OlX未利用地面積)/區域面積,其中,Abio 是生物豐度指數的歸ー化係數，所述植被覆蓋指數=AvegX (0. 38X林地面積+0. 34X草地面積+0. 19X耕地面積 +0. 07X建設用地+0. 02X未利用地)/區域面積，其中，Aveg是植被覆蓋指數的歸ー化係數，所述水網密度指數=ArivX河流長度/區域面積+AlakX湖泊或水庫面積/區域面積+Ar e s X水資源量/區域面積，其中，Ar i V是河流長度的歸ー化係數,Al ak是湖泊或水庫面積的歸一化係數，Ares是水資源量的歸ー化係數，水資源量指被測量區域內地表水資源量和地下水資源量的總量，所述水資源量從礦區統計數據中獲得，所述土地退化指數=AeroX (0. 05X輕度侵蝕面積+0. 25X中度侵蝕面積+0. 7X重度侵蝕面積)/區域面積，其中，Aero是土地退化指數的歸ー化係數，輕度侵蝕面積、中度侵蝕面積和重度侵蝕數面積據從地面監測與遙感解譯結果中獲取，所述環境質量指數=0. 4X (100-AS02XS02排放量/區域面積+0. 4X (100-AC0DXC0D 排放量/區域年均降雨量)+0. 2X (100-Asol X固體廢物排放量/區域面積)，其中，ASO2是 SO2的歸ー化係數，ACOD是COD的歸ー化係數，Asol是固體廢物的歸ー化係數，COD指化學需氧量，SO2指ニ氧化硫，降雨量指被測量區域內年度降水總量，所述降雨量從礦區統計數據中獲得，Sol指礦區內每年由於エ業生產產生並排放的固體廢物總量，所述歸ー化係數=100/Am, 指歸ー化處理前的最大值。
14.根據權利要求13所述的礦區環境的測量裝置，其特徵在於，所述測量模塊包括測量子模塊，用於將多個所述測量因子分別乘以相應的係數的和作為所述礦區環境的測量結果，其中，測量結果=0. 25X生物豐度指數+0. 2X植被覆蓋指數+0. 2X水網密度指數+0. 2X 土地退化指數+0. 15X環境質量指數。
15.ー種數據處理設備，其特徵在於包括權利要求8至14任一項所述的礦區環境的測量裝置。
全文摘要
本發明公開了一種礦區環境的測量方法、裝置以及數據處理設備，該礦區環境的測量方法包括獲取衛星遙感影像數據；從衛星遙感影像數據中解譯出環境數據，其中，環境數據為與礦區環境相關的數據；獲取測量參數；以及通過測量參數測量環境數據。通過本發明，能夠快速準確地測量礦區環境。
文檔編號G01C11/00GK102607529SQ20121009160
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者孟淑英, 張志峰, 張敦芳, 李程, 王瑞國, 白璐, 趙福明 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華地質勘查有限責任公司