好多年了，乔玉良教授心里总盘桓着这样一个念头：山西煤炭对全国贡献最大，留给自己的安全隐患也最多。如果能有办法把全省大小煤矿的即时生产信息，分门别类“晒”到一个指定平台上，进行动态监测，管理起来不就方便多了？

自己是搞遥感的，她想：通过业已成熟的遥感科技手段，从天上远距离、全天候、全天时监测，就能使上级部门既能依靠现代科技力量，又能结合行政管理手段，同时也不用完全依赖地方上报，达到独立监测功能。她给这个“超级构想”起了个名字，叫“山西省煤炭资源遥感动态监测信息工程”。

这个构想令她难以入眠

乔玉良是太原理工大学矿业工程学院教授，兼任山西农业大学博士生导师，是享受国务院政府特殊津贴、国内外知名的遥感地理信息专家。多年来，她致力于遥感与地理信息系统融合技术应用研究，先后主持完成《山西省高中低产农田遥感监测研究》《山西省土壤侵蚀遥感快速调查》等国家科技攻关项目8项，主持完成《应用红外遥感技术寻找地下热水研究》等省内课题15项，荣获国家科技进步二等奖2项、国家三委一部表彰3项、省部级科技进步奖10项。其中，利用不同时期卫星与航空影像，经精确改正后对比分析完成的《中国黄土区域土地利用的遥感调查与制图》项目，1992年在美国华盛顿召开的第43届国际宇航联盟大会上，受到中科院院士陈述彭先生的高度评价，认为项目“不仅对山西农业区划具有实践意义，而且对全球环境变化研究具有重要价值”。

虽然在专业上成就卓著，但有一个问题却令她常常彻夜难眠，就是：山西因矿产资源长期、过度、无序开采，使土地、水资源和生态环境遭到破坏，经济可持续发展受到影响，矿工生命安全随时面临威胁！责任感使她在进行日常研究的同时，不断关注这一领域，利用各种机会，搜集全省各地的煤矿资料，进行野外考察，将矿产开发点分布、固体废弃物堆放情况以及由此引发的土地破坏状况等，与卫星遥感图像进行对比，寻找识别办法，寻找既能保障能源供应，又能保障安全发展的治痼良方。

寻找破解安全发展难题的钥匙

2005年，乡宁县政府请乔玉良寻找破解方法。乡宁县矿产资源丰富，有“煤炭之乡”美誉。乔玉良在现场发现：乡宁县除了有授权的矿山企业100多座外，还有数不清的“黑口子”，分布在那些人迹罕至的沟沟岔岔。对于这些“黑口子”，虽然政府耗费了大量人力、物力和财力，却总难从根本上予以铲除。

乔玉良选取乡宁县1986年、1990年、2000年、2004年18年间的4期遥感影像作为矿区动态监测的主要信息源。选用乡宁县1990年、2000年的15万地形图和土地利用现状图；1986至2000年全县矿山企业登记资料及矿点坐标信息；2001至2010年矿产资源规划；1986至1995、2001至2010年全县煤矿生产破坏土地现状和预测综合数据统计表；2000年乡宁县15万矿产资源分布及开发利用现状图等，作为非遥感信息资料，开始攻关。

经图像分析和实地观测对比，乔玉良教授发现：乡宁县一般授权煤矿生产规模都在3万吨以上，有固定的辅助设施，如工业广场、职工宿舍、坑木加工房，坑口附近有煤堆场、矸石堆场等。在融合影像上煤及矸石堆等呈现为黑色。另外，融合影像能辨别出较大建筑物的形状及矿山简易公路的位置。而无授权的非法窝点，一般规模较小，仅有煤及矸石堆场。工业场地也相当简陋，一般只有很小的工棚，在图像上只是个小亮点。已停采或接受整顿的矿山，影像亮度值比正常开采的矿山稍暗，有时会有新长的植被覆盖形成花斑。

经过综合利用遥感信息和分析手段，提高数据自动识别、分类的精度和效率，乔玉良的实践成果，既从宏观上实现了对矿山分布、尾矿堆砌、固体废料堆存现状的监测，实现了对过度开采造成的地表塌陷、剥落和煤矸石、固体废料占压土地情况的监测，在微观上，也实现了对非法矿山、窝点分布情况和规模的准确圈定。这为乡宁的煤矿企业管理及整顿提供了科学依据。

破解的不仅仅是安全发展问题

在乡宁县的实践，因为采用的是以往的影像和管理数据，要说准确、全面，也只能是对过去而言。乔玉良的构想是：以陆地卫星高分辨率对地观测数据为主体信息源，结合彩红外航空遥感与地面调查资料，形成一个采掘现场与远程监控同步的多要素、多层次空间监测信息系统，实现对全省煤炭资源开发及环境变化、治理情况的实时动态监测。

乔玉良教授告诉记者：这样做，不仅能对山西每一个存在安全隐患的“火山口”进行即时监测，有利于查处和杜绝安全隐患；即便发生事故，也有利于国家、省、地、县四级联动，在第一时间化解危机。而在平时，则可使政府和有关部门直观、可视化地把握煤炭生产全局，综合分析、动态掌握和预测不同类型的煤炭信息。她认为这个系统的优点，不仅仅限于安全发展方面，起码能从5个方面发挥综合效应：其一，提高煤炭资源及生产管理效应，通过煤炭信息采集、传输、处理和应用的实时化、可视化、综合化，为煤炭资源和生产管理提供先进手段和科学依据。其二，有效杜绝资源浪费，改变煤炭开采无计划性、低利润率、盲目投资和资源浪费以及生态环境破坏等情况。其三，通过对全省煤矿布局的动态监测，使取缔非法、违法煤矿有的放矢，减少煤矿事故的发生。其四，动态监测煤炭产量规模，按照市场变化，合理、有序开采，促进煤炭工业可持续发展。其五，通过拓宽遥感技术的应用领域，为政府部门进行其他方面的决策提供科学途径。