摘要：礦產資源是我國經濟發展的主要物質資源。但長期以來，國家在礦產資源的開發和利用方面卻疏忽了對於環境的治理和生態的保護，破壞了礦區的生態平衡，造成了極大的生產建設負面影響。但隨著現代資訊技術的迅猛發展，3S技術已經成為礦山環境治理的主要手段，本文將首先概述3S技術的主要內容，再通過實際事例簡要分析3S技術的具體應用。
關鍵詞：礦區環境治理 生態環境 地質災害
對礦產資源的過度採集導致了礦山的生態環境惡劣，它主要包括了生態破壞、地質災害和環境汙染，所以礦山環境問題已經成為世界各國都重點關注的物件。
1、3S技術
3S技術所指的是RS遙感技術，GIS地理資訊系統以及GPS全球定位系統。這三項技術各有所長，是空間通訊技術、感測器計算機技術與衛星定位導航技術的結合體。
1.1遙感技術
遙感(Remote Sensing，RS)是一種具有對地觀測效能的綜合性技術。它的應用主體就是遙感探測儀。遙感探測儀能夠做到不接觸探測目標就能遠端將目標的電磁波特性完全記錄下來，資料被記錄之後對其進行綜合性解析，最終獲得需要的結果。
遙感系統包含五大部分，分別為：測量目標的資訊特徵、資訊獲取、資訊傳輸記錄、資訊處理以及資訊應用，是一種集資料性、時效性和經濟性為一體的現代化高科技工程裝置。
1.2地理資訊系統
地理資訊系統(Geographic Information System，GIS)是一種全面的地理空間資訊系統。它可以在計算機軟硬體的聯合支援下，完成對地球部分表層甚至是大氣層空間中的地理資料分析，其對資訊的處理流程和遙感技術類似，但是GIS還具備虛擬3D建模功能，能夠為使用者提供極為直觀的圖形資料，使使用者更方便快捷得了解到所測地理位置的一切地理資訊。
1.3全球定位系統
全球定位系統(Global Position System，GPS)即大家熟知的全球定位衛星導航系統。它的工作原理就是通過地球以外的若干顆導航衛星進行無線電訊號互動傳輸，從而達到對地球表面指定地點的'定位、報時和對地表移動物體的導航。
GPS作為一種世界普及的全球性定位手段，具有靜態和動態兩種定位選擇。它們解決了姿態快速變化後的定位與感測器的位置等問題，所以人們才能通過某些便攜裝置就能完成定位任務，而且這種空間位置的獲取和表達形式是三維立體的。GPS在3S技術中作用很大，它能夠輔助GS及GIS進行精確定位、定時，也能為運動物體進行測速，為3S技術增添了更多的功能性選擇。
2、3S在具體工程例項中的應用
2.1工程地質概況
文中所借鑑的工程例項是位於中國西部的攀枝花某礦山，礦山工作區位於青藏高原東段，東臨四川盆地、西接橫斷山脈、南靠金沙江。具有峽谷、盆地、丘陵、山原等多種地貌，工作區的相對海拔為1500米。在工作區周圍有95條大小河流，它們分屬於不同的水系――金沙江水系與雅礱江水系。由於兩江年過境徑流量高達1102億立方米以上，所以在水系周圍有正在執行的水電站數座，總髮電量可達700萬千瓦以上。另外，工作區礦產資源豐富，是全國四大鐵礦之一，而且還具有相當多品種的稀有礦資源，發展前景良好，是攀枝花的主要礦產開採區。
2.2礦區土地資訊的提取
採用人機互動式的解譯方法，再根據QuickBird所提供的彩色影象來提取資訊。它可以將資料、圖形與影像以疊加的方式統計出來，達到三者的一致，方便檢視與分析。
它的資訊提取步驟為：
首先通過ERDAS Imagine軟體進行土地利用/覆被資訊影象的建立，並且影象要通過QuickBird進行處理、編碼和賦值。
第二步要進行柵格資料的分類並完全轉化為向量資料。
接下來要使用workstation平臺進行土地利用型別特徵的分類，並修改向量資料，賦予土地應有的地類屬性。
2.3野外驗證
野外驗證要首先設計好考察路線，然後根據所要考察的內容進行裝置配置。GPS是野外驗證不可或缺的重要裝置，它能夠進行資訊的接收定位，結合人機互動解譯資料和GS影像進行資料的驗證和修改。
本次礦山工作區在野外考察時，GPS接收裝置跟蹤到的衛星不應該少於4顆，在測量後要把每個測點的經緯度都記錄下來。再根據資料收集來結合GS監測所獲得的資料來源進行精度的判讀，選擇目標必須是2.5℃以上的地物。在拍攝後要嚴格檢查照片的格式，解析度以及儲存方式。
2.4生態環境質量的評價值計算
首先利用人機互動的解譯方法和QuickBird影象進行該礦區土地利用/覆被資訊的提取，然後對它的土地現狀結構展開分析。土地利用結構分析要涉及土地的面積和比例來表示，即：
在上述兩個公式中，S(i，t)表示t時期內土地型別i的面積，Ax則表示了土地型別i第x斑塊的面積;Pi表示土地型別i的面積之於總面積的相對比例，而m為土地利用的型別數。GS的影象解譯顯示了2012年1月該礦區的土地利用型別和數量。其中面積最大的是林地，具有2133公頃，它佔到工作區總面積的33.21%，然後是旱地，面積有1932公頃，第三位的是排土場面積，也有月1303公頃。排土場的大面積覆蓋說明了工作區的生態環境並不良好。
該礦山工作區的生態環境質量評價採用了目標層逐層計算的方法，直到計算達到最高層為止。其計算公式為：
在公式中，A即代表了本文中的例項礦區評價值，Di代表了因子指標標準化值，ωi表示因子指標的相應權重值，而j和m則分別指代元指標的序號。
評價等級值的計算要在礦山工作區生態環境評價的基礎上進行，我國目前採用較多的是人為分級，首先要根據礦區的生態環境來合理劃分其環境質量等級;其次要設立礦山生態環境的評價因子指標等級閾值。再用礦區的環境質量評價值計算每一等級的閾值;最後根據綜合閾值來建立整個礦山工作區的生態環境綜合評價等級，並確定各等級區域內的生態環境區間範圍值。最終根據這些確切的資料設立生態環境保護體系，確保礦區的生態穩定。
3、總結
本文通過3S技術實現了對攀枝花礦山工作區生態環境的土地資訊提取、實地野外考察和最後的生態監測等級評價。確立了每一個地區的生態環境等級，以便於日後的環境保護，避免礦產開採過度再次打破礦區的生態平衡。這樣的3S技術應該在我國的每一處礦區都得到積極的推廣和應用，並進一步拓展3S技術的綜合評價範圍，例如區域人文、自然環境等等。
參考文獻：
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