用 Sentinel-1 Sentinel-2 结合监测 矿场采掘情况 - 指南

刚刚制作了全国矿场地图更新20251225通过后，我想试试可不能够用Sentinel-1 (SAR)和 Sentinel-2 (光学)监测一下矿场的采掘进度！我利用地图资源下载工具（geodatatool），下载了Sentinel-1 (SAR)和 Sentinel-2 (光学) 数据！

继而利用视觉直接看，发现Sentinel-2 (光学)可以直观比较出采掘情况，Sentinel-1 (SAR)有点看不太清。效果如下：

以下是更全面详细的方式：

Sentinel-1 (SAR)和 Sentinel-2 (光学)数据的结合（即

SAR-光学融合现代遥感监测的强大趋势，尤其在矿场采掘监测中，可以实现优势互补，给予最全面、最可靠的监管信息。就是）

1.联合监测的原理：优势互补

将Sentinel-1的物理属性监测（形变）和Sentinel-2的地表属性监测（覆盖变化）结合起来，可以弥补单一数据的局限性。

卫星数据	监测内容（“原因”）	监测内容（“结果”）	优势	局限性（互补点）
Sentinel-1 (SAR)	地下/边坡稳定性	地表形变(沉降、移动)	穿透云层，全天候；高精度毫米级形变监测。	对地表植被/矿物类型敏感度低；不能直接观测土地覆盖变化。
Sentinel-2 (光学)	土地利用/覆盖	采掘区扩张、植被破坏	高分辨率，多光谱识别植被/矿物类型；直观展示地表变化。	受云层天气影响大；无法直接监测地下采掘引起的形变。

2.联合监测的关键应用场景

在矿场采掘的生命周期中，Sentinel-1 和 Sentinel-2 的融合监测可以用于以下几个关键环节：

1. 采空区识别与边界确定

• Sentinel-1 (InSAR): 监测到地表沉降漏斗地下采矿活动最直接的物理证据。就是的精确位置、最大沉降量和形变速率。这

• Sentinel-2 (光学):监测沉降区域的地表覆盖物，例如地表裂缝（形变导致）和植被死亡（形变破坏根系）。

融合价值:将 InSAR 得到的沉降边界叠加到 Sentinel-2 的高分辨率影像上，可以精确地确定采空区及其影响范围，为矿山复垦和灾害预防提供准确的地理信息。

2. 边坡稳定性和排土场风险预警

• 露天矿或排土场的稳定性是主要风险。

• Sentinel-1 (InSAR):持续监测边坡或排土场表面的微小蠕变或水平位移滑坡或坍塌的早期前兆。就是。这

• Sentinel-2 (光学):监测边坡或排土场是否发生了大规模物质移动（如崩塌后形成的裸露面），以及植被覆盖的变化（例如，边坡失稳导致植被层滑动）。

融合价值:Sentinel-1 提供高精度预警（监测不可见的微小形变），Sentinel-2 提供直观的现场验证和影响评估。

3. 非法采掘活动追踪

• 非法采掘通常具有快速、小范围、隐蔽的特点。

• Sentinel-2 (光学):利用其高分辨率（10米）和高重访率（5天）迅速识别新的、未经许可的裸露地表区域（例如，小矿坑、非法道路）。

• Sentinel-1 (SAR): 对于多云或植被覆盖的区域，SAR 影像的变化检测（如后向散射强度变化）许可穿透云层，补充光学监测的盲区，尤其是当非法开采导致地表粗糙度发生显著变化时。

融合价值:S2 快捷识别可见变化；S1 保证在恶劣天气下的连续监测和形变证据。

4. 环境影响和生态恢复评估

• Sentinel-2 (光学): 监测植被指数 (NDVI)、水体指数 (NDWI) 和矿物指数，评估采矿活动对植被、水体质量和土地覆盖的破坏程度，以及复垦区的植被恢复进程。

• Sentinel-1 (SAR):监测复垦区地表的粗糙度和湿度变化。地表粗糙度（通常通过 VH/VV 极化比反映）是土壤质量和植被结构复杂性的主要指标，允许作为生态恢复状态的补充参考。

融合价值:S2 定量评估生态属性；S1 提供土壤物理特性（如含水量、粗糙度）的补充信息。

结合 Sentinel-1 和 Sentinel-2 的数据，可以建立一个集成化的矿场监测系统。这种系统可能：

1. 全面性:同时监测采掘带来的物理形变风险和环境变化影响。

2. 鲁棒性:结合光学（晴天优势）和 SAR（全天候优势），保证监测的连续性和可靠性。

3. 精确定位:利用高分辨率光学影像作为底图，精确识别 InSAR 监测到的形变中心对应的地物类型和影响范围。

这种双星结合的方法，极大地提高了对矿场采掘活动的监管效率和准确性。