Wybrane metody teledetekcji satelitarnej w monitoringu środowiska terenów górniczych

• Autorzy: Karol Przeździecki , Jarosław Zawadzki

Warianty tytułu

Selected Satellite Remote Sensing Methods in Environmental Monitoring of Mining Areas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Monitoring i ochrona środowiska na terenach górniczych jest złożonym zadaniem obejmującym specyficzne aspekty, będące konsekwencją działalności związanej z wydobywaniem surowców mineralnych. Degradacja środowiska różni się na terenach w których wydobywa się węgiel kamienny od degradacji występującej przy wydobywaniu węgla brunatnego metodą odkrywkową. Do głównych problemów należą m.in. osiadanie terenu, zagrożenie pożarowe na zwałowiskach odpadów powęglowych, zmiany wilgotności gleby, przekształcenie użytkowania terenu oraz złożona degradacja środowiska powodowana powyższymi czynnikami. Monitoring i badanie wyżej wymienionych aspektów środowiska terenów górniczych, szczególnie na dużych obszarach, przy użyciu metod terenowych jest trudne, czasochłonne oraz wymaga dużych nakładów finansowych. Zastosowanie systematycznych badań zdalnych, w szczególności teledetekcji satelitarnej, uzupełniających lub niekiedy wręcz praktycznie eliminujących badania terenowe pomaga uzyskać znaczne oszczędności. Niewątpliwym atutem badań zdalnych jest możliwość uzyskania informacji praktycznie w tym samym czasie na dużym obszarze, co zapewnia spójność czasową pomiarów. Jest to bardzo istotne z punktu widzenia zjawisk wykazujących dużą zmienność w czasie i w przestrzeni (np. wilgotność gleby). W przypadku niektórych procesów, które nie wykazują dużej dynamiki, lub gdy ich analiza wymaga oceny stanu początkowego, możliwa jest analiza historyczna w oparciu o dane satelitarne sięgająca wiele lat wstecz. Badania zdalne są również dogodnym narzędziem w planowaniu, nadzorowaniu rekultywacji oraz monitoringu terenów zdegradowanych. (abstrakt oryginalny)

EN

Environmental protection and monitoring in mining areas is a complex issue which includes a variety of aspects, as a consequence of complicated activities related to the mining of mineral resources. A degradation of environment is different depending on areas where hard coal is mined and where lignite is mined in open cast mines. Among others, related main environmental problems are: subsidence, fire hazard on heaps of coal wastes, soil moisture changes, land use changes and complex environmental degradation caused by one or more of the above-mentioned factors. Investigating and monitoring of those aspects of environment in the mining areas, especially over the vast areas, using field methods, is difficult, time consuming and expensive. Systematic using of remote sensing methods, especially based on satellite data, as supplementary or even as primary methods instead of field measurements can save a lot of money. An undoubted advantage of remote sensing is acquiring of information at virtually the same time, which ensures consistency of time of the measurements. It is very important in monitoring of phenomena with high time variability (such as soil moisture). Another advantage is possibility to analyze initial state of environment using historical data for many years ago. Remote sensing methods are also convenient tools for planning, supervising and monitoring the rehabilitation of degraded areas. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Eksploatacja górnicza; Monitoring; Systemy satelitarne

EN

Mining exploitation; Monitoring; Satellite systems

• Czasopismo: Systems Supporting Production Engineering
• Rocznik: 2016
• Numer: 1(13) Górnictwo - Perspektywy i zagrożenia
• Strony: 11--24

Twórcy

autor

Karol Przeździecki

• Politechnika Warszawska

autor

Jarosław Zawadzki

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• R.S. Chaterjee, Coal fire mapping from satellite thermal IR data - A case example in Jharia Coalfield, Jharkhand, India., ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, 60, str. 113-128. 2006
• Chen, C. Wang, H. Jiang, L. Mao, Z. Yu, Estimating soil moisture using Temperature-Vegetation Dryness Index (TVDI) in the Huang-huai-hai (HHH) plain., International Journal of Remote Sensing, 32, str. 1165-1177. 2011
• K. Dąbrowska-Zielińska, F. Kogan, A. Ciołkosz, M. Gruszczyńska, W. Kowalik, Regional vegetation mapping and direct land surface parametrization from remotely sensed and site data., International Journal of Remote Sensing, 8, str. 1109-1125. 2002
• J. Drenda, Z. Różański, K. Słota, P. Wrona, Zagrożenie pożarowe na zwałowiskach odpadów powęglowych., Górnictwo i geoinżynieria., 31, str. 149-157. 2007
• W. Drzewiecki, Monitoring zmian pokrycia terenu na podstawie wieloczasowych obrazów teledetekcyjnych., Roczniki Geomatyki, 6, str. 132-142. 2008
• H. Fan, W. Gu, Y. Qin, J. Xue, B. Chen, A model for extracting large deformation mining subsidence using D-InSAR technique and probability integral method, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 24, str. 1242-1247. 2014
• A. Ferretti, A. Monti-Guarnieri, C. Prati, F. Rocca, InSAR Principles: Guidelines for SAR Interferometry Processing and Interpretation, ESA Publications. 2007
• Z. Kasztelewicz, M. Zajączkowski, Wpływ działalności górnictwa węgla brunatnego na otoczenie., Polityka Energetyczna, 13, str. 227-243. 2010
• J. Korski, Termowizja w monitoringu i zwalczaniu pożarów składowisk pogórniczych., Górnictwo i geologia., 5, str. 91-103. 2010
• A. Leśniak, S. Porzycka, M. Graniczny, Detekcja długookresowych pionowych przemieszczeń gruntu na obszarze terenów górniczych kopalń Zagłębia Dąbrowskiego z zastosowaniem technologii PSInSAR, WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie, Materiały Warsztatów, str. 283-295. 2007
• Z. Miatkowski, S. Lewiński, W. Kowalik, A. Sołtysik, J. Turbiak, Przydatność zdjęć satelitarnych Landsat TM do identyfikacji intensywnie odwodnionych siedlisk hydrogenicznych w rejonie KWB Bełchatów, Woda Środowisko Obszary Wiejskie. 2006
• K. Mirek, Z. Isakow, Wstępna analiza danych satelitarnej interferometrii radarowej z południowo-zachodniej części Górnoślaskiego Zagłębia Węglowego., Warsztaty Górnicze z cyklu "Zagrożenia naturalne w górnictwie, Mat. Symp., str. 228-234. 2008
• S. Mishra, D.R. Mishra, Normalized difference chlorophyll index: A novel model for remote estimation of chlorophyll-a concentration in turbid productive waters, Remote Sensing of Urban Environments, 117, str. 394-406. 2012
• A. Nadudvari, Thermal mapping of self-heating zones on coal waste dumps in Upper Silesia (Poland) - A case study, International Journal of Coal Geology, 128- 129, str. 47-54. 2014
• A.H. Ng, L. Ge, Y. Yan, X. Li, H-S. Chang, K. Zhang, C. Rizos, Mapping accumulated mine subsidence using small stack of SAR differential interferograms in the Southern coalfield of New South Wales, Australia., Engineering Geology, 115, str. 1- 15. 2010
• W.R. Paradella i in., Mapping surface deformation in open pit iron mines of Carajás Province (Amazon Region) using an integrated SAR analysis, Engineering Geology, 193, str. 61-78. 2015
• Z. Perski, The test of applicability of land subsidence monitoring by InSAR ERS-1 and ERS-2 in the coal mine damaged region (Upper Silesia)., International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 22(7), str. 555-558. 1998
• E. Pilecka, Wstępna analiza związku wysokoenergentycznej sejsmiczności indukowanej z lineamentami na obszarze GZW, Warsztaty 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie, Mat. Symp., str. 447-456. 2005
• E. Popiołek, R. Hejmanowski, A. Krawczyk, Z. Perski, Application of Satellite Radar Interferometry to the examination of the areas of mining exploitation., Surface Mining Braunkhole & Other Minerals, 54(1), str. 74-82. 2002
• P. Santorius, B. Białecka, J. Grabowski, Środowiskowe i gospodarcze problemy spowodowane degradacją terenów w górnośląskim zagłębiu węglowym., Prace naukowe GIG górnictwo i środowisko, 1, str. 85-99. 2007
• Y. Wang, F. Tian, Y. Huang, J. Wang, C. Wei, Monitoring coal fires in Datong coalfield using multi-source remote sensing data, Trans. Nonferrous Met. Soc. China , 25, str. 3421-3428. 2015
• J. Zawadzki, Metody geostatystyczne dla kierunków przyrodniczych i technicznych, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej. 2011
• J. Zawadzki, K. Przeździecki, Z. Miatkowski, Determining the area of influence of depression cone in the vicinity of lignite mine by means of triangle method and LANDSAT TM/ETM+ satellite images, Journal of environmental management, 166, str. 605-614. 2016
• J. Zawadzki, Wykorzystanie metod geostatycznych w badaniach środowiska przyrodniczego, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska, 49, str. 3-134. 2005
• Z. Zhang, C. Wang, Y. Tang, Q. Fu, H. Zhang, Subsidence monitoring in coal area using time-series InSAR combining persistent scatterers and distributed scatterers, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 39, str. 49-55. 2015