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地下煤层自燃不但严重浪费宝贵的煤炭资源，同时对我国社会经济和环境的可持续发展构成严峻挑战，是必须立即着手予以研究解决的重大问题。遥感技术因为有探测范围大、成本低、时效性强等特点，目前已成为地下煤火探测与动态监测的重要手段之一。
本文选择内蒙古乌达煤田作为研究区。通过空中卫星遥感、地面热成像测温和地下超长波遥感探测等综合手段，开展地下煤层自燃遥感探测与动态监测研究。主要结论如下：
(1)基于ASTER数据进行研究区土地利用分析，得到了地表煤分布图，可用于对遥感影像中提取出的热异常信息进行掩膜处理，剔除干扰因素。
(2)构建了一套地表裂隙等线性要素自动识别与提取的方法体系。包括：拉普拉斯边缘检测、高斯平滑滤波、矢量栅格转换和地物干扰因素去除等。利用该方法体系，基于高分辨率Quickbird全色波段(像元大小61cm)进行煤田地表裂隙的自动识别与提取，经野外实地验证，发现其总体识别精度达到了85％以上。
(3)尝试多时相热红外遥感影像的归一化处理，并在此基础上发展了一套与之相应的地下煤层自燃遥感探测方法、热异常信息提取方法及地下煤火地表分布的三维可视化方案。通过乌达煤田1997-2005年地下煤火的热红外遥感探测和火区现场踏勘等动态监测手段，发现了各主要火区的动态变化规律和演进趋势。
(4)利用超长电磁波遥感探测手段，对地下煤层和煤火区的赋存深度进行基于频谱曲线的地质解译，发现煤层曲线特征表现为低振幅，煤层发生自燃后会因为脱水作用而使曲线的振幅升高。据此验证了8号火区北部存在一个在地下30米以内，由9＃煤层和10＃煤层组合燃烧而成的煤田火区。
(5)通过地面热红外非成像测温和成像测温两种方式，选择典型剖面进行典型地物的周日辐射测温，确认了太阳辐射、微地貌、风力特别是地下煤火是影响本区地物温度变化的最主要因素。通过对煤火区的范围圈定和对热红外遥感影像所提取热异常信息的实地验证，发现这些方法效果很好。