安寧縣街磷礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境遙感評(píng)價(jià)方法研究

傅 濤，易邦進(jìn)，劉登創(chuàng)

(云南省地質(zhì)科學(xué)研究所，云南 昆明 650051)

礦山環(huán)境綜合評(píng)價(jià)以各單元格分級(jí)結(jié)果為基礎(chǔ)，參照遙感影像、地理、地質(zhì)等資料，對(duì)分級(jí)結(jié)果進(jìn)行綜合處理，以獲取真實(shí)客觀的礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)成果。

1 評(píng)價(jià)方法

結(jié)合云南省的實(shí)際情況，選擇網(wǎng)格法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)。

具體作法是：先以間距為2×2km2的實(shí)際公里網(wǎng)將研究區(qū)分成若干網(wǎng)格，再以網(wǎng)格為單元，根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)值和評(píng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)網(wǎng)格法計(jì)算獲得礦山地質(zhì)環(huán)境分級(jí)結(jié)果圖。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合分析，獲得礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)圖。礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)工作在ArcGIS平臺(tái)上完成。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)重

礦山環(huán)境綜合評(píng)價(jià)工作的好壞，依賴于礦山環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立。此次的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是以礦山開(kāi)采對(duì)礦山環(huán)境影響程度為主體，兼顧礦山環(huán)境背景，并結(jié)合人類對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)治理情況而建立的。該體系共設(shè)置20個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，分屬兩個(gè)子系統(tǒng)：一是礦山地質(zhì)環(huán)境，由16個(gè)地質(zhì)環(huán)境背景指標(biāo)構(gòu)成；另一個(gè)是環(huán)境污染及尾礦庫(kù)隱患，由4個(gè)礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境造成的污染以及尾礦庫(kù)潰壩隱患因素指標(biāo)構(gòu)成。以此對(duì)礦山環(huán)境狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)較完整、準(zhǔn)確的反映礦山環(huán)境現(xiàn)狀的目標(biāo)。評(píng)價(jià)指標(biāo)類型及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 礦山環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表

評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重反映指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中的重要程度，它取決于指標(biāo)本身在評(píng)價(jià)決策中的作用及其價(jià)值的大小。由地質(zhì)、環(huán)境、礦產(chǎn)、遙感等領(lǐng)域?qū)＜医M成的專家組，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了反復(fù)的討論與修正，并最終確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值(表2)。

表2 礦山環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重表

3 礦區(qū)環(huán)境分級(jí)評(píng)價(jià)及結(jié)論

安寧縣街磷礦區(qū)礦山開(kāi)發(fā)以磷礦、石英砂巖礦為主，主要開(kāi)采方式為露天開(kāi)采。礦山開(kāi)發(fā)引起的環(huán)境問(wèn)題尚較突出，主要表現(xiàn)在礦山開(kāi)發(fā)占用或破壞土地、地形地貌景觀破壞等方面。

結(jié)合研究區(qū)實(shí)際，取間距為2×2km2的實(shí)際公里網(wǎng)將研究區(qū)分為1296個(gè)網(wǎng)格，遵循評(píng)價(jià)指標(biāo)和權(quán)重，通過(guò)網(wǎng)格法計(jì)算各網(wǎng)格得分值，并按全區(qū)分值統(tǒng)計(jì)規(guī)律，確定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，劃分為優(yōu)、良、一般、較差、差5個(gè)等級(jí)，從而得到礦山地質(zhì)環(huán)境分級(jí)結(jié)果圖，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步綜合分析，獲得安寧縣街磷礦研究區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)圖。

3.1 礦山環(huán)境分級(jí)評(píng)價(jià)

(1)礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)子系統(tǒng)

①自然地理

以地形地貌(A1)、年平均降雨量(A2)、植被覆蓋度(A3)、區(qū)域重要程度(A4)四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)值，通過(guò)網(wǎng)格法計(jì)算自然地理(A)的分值。計(jì)算公式如下：

A = 0.03*(A1 + A2 + A3 + A4)

2)串口通信模塊：主要完成和CC2430的數(shù)據(jù)通訊，接收傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚到Sink節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，發(fā)送用戶控制信息。

根據(jù)自然地理(A)的分值計(jì)算結(jié)果分為五個(gè)等級(jí)(表3)，獲得自然地理評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)結(jié)果圖。

表3 自然地理評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

②基礎(chǔ)地質(zhì)

以構(gòu)造(B1)、巖性組合(B2)、邊坡結(jié)構(gòu)(B3)三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)值，通過(guò)網(wǎng)格法計(jì)算基礎(chǔ)地質(zhì)(B)的分值。計(jì)算公式如下：

B = 0.03*(B1 + B2 + B3)

根據(jù)基礎(chǔ)地質(zhì)(B)的分值計(jì)算結(jié)果分為五個(gè)等級(jí)(表4)，并獲得基礎(chǔ)地質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)結(jié)果圖。

表4 基礎(chǔ)地質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

③礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響

以開(kāi)采點(diǎn)密度(C1)、開(kāi)采強(qiáng)度(C2)、主要開(kāi)采方式(C3)、主要開(kāi)采礦種(C4)、占用土地比例(C5)、地質(zhì)災(zāi)害(C6)、地質(zhì)災(zāi)害隱患(C7)、水資源破壞程度(C8)和礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理難易程度(C9)等評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)值，通過(guò)網(wǎng)格法計(jì)算礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響(C)的分值。計(jì)算公式如下：

根據(jù)礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響(C)的分值計(jì)算結(jié)果分為五個(gè)等級(jí)(表5)，并獲得礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)結(jié)果圖。

表5 礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

④礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)自然地理(A)、基礎(chǔ)地質(zhì)(B)和礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響(C)等3個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分和分級(jí)結(jié)果，綜合得出礦山地質(zhì)環(huán)境(D)分值(表6)和分級(jí)結(jié)果圖。

表6 礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

(2)環(huán)境污染及尾礦隱患子系統(tǒng)

礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境造成的污染以及尾礦庫(kù)潰壩隱患等，是礦山環(huán)境現(xiàn)狀的重要反映，必須給予充分考慮。根據(jù)表2礦山環(huán)境評(píng)價(jià)的指標(biāo)權(quán)重，得出環(huán)境污染及尾礦庫(kù)隱患的分值(表7)及其分級(jí)結(jié)果圖(圖1)。

表7 環(huán)境污染及尾礦庫(kù)隱患評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

圖1 環(huán)境污染及尾礦庫(kù)隱患分級(jí)結(jié)果圖

(3)礦山環(huán)境總體評(píng)價(jià)

綜合礦山地質(zhì)環(huán)境與環(huán)境污染及尾礦隱患評(píng)價(jià)分值結(jié)果，得到研究區(qū)礦山環(huán)境總體(評(píng)價(jià)體系)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表8)。

表8 礦山環(huán)境評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

圖2 礦山環(huán)境評(píng)價(jià)圖

(4)礦山環(huán)境分區(qū)

在礦山環(huán)境總體評(píng)價(jià)分級(jí)結(jié)果圖基礎(chǔ)上，參照遙感影像、礦山遙感解譯成果，結(jié)合地形圖、地質(zhì)圖等資料，對(duì)礦山環(huán)境分級(jí)結(jié)果邊界進(jìn)行修編，最終得到礦山環(huán)境評(píng)價(jià)圖(圖2)。

考慮到此次評(píng)價(jià)主要針對(duì)礦山開(kāi)發(fā)引起的環(huán)境要素進(jìn)行，研究區(qū)內(nèi)涉及到的滇池、撫仙湖、星云湖和陽(yáng)宗海4個(gè)高原湖泊水體不參與評(píng)價(jià)分類，研究區(qū)內(nèi)涉及到的非工礦型縣城也不參與最終評(píng)價(jià)。

2 結(jié) 論

依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，全區(qū)分為5個(gè)礦山環(huán)境分區(qū)：

(1)礦山環(huán)境差及較差分區(qū)

區(qū)內(nèi)礦山環(huán)境差及較差分區(qū)主要分布在昆明主城區(qū)的西北部、宜良縣湯池鎮(zhèn)附近、晉寧縣磷礦區(qū)、玉溪市華寧縣盤(pán)城鎮(zhèn)附近、彌勒縣竹園鎮(zhèn)附近。另外在紅塔區(qū)小石橋附近及江川縣周?chē)辛阈欠植?。這些區(qū)域是目前安寧研究區(qū)礦山開(kāi)采最活躍的地區(qū)，礦山開(kāi)發(fā)以露天開(kāi)采磷礦和砂石料為主。

(2)礦山環(huán)境一般分區(qū)

主要分布在礦山環(huán)境差及較差分區(qū)的外圍區(qū)域、四大水體的周邊，本區(qū)域礦山活動(dòng)較少，僅局部地區(qū)存在一定程度的粉塵污染。

(3)礦山環(huán)境良優(yōu)分區(qū)

研究區(qū)礦山環(huán)境良、優(yōu)分區(qū)內(nèi)，少有各類礦山分布，礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響較小。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王曉紅，聶洪峰，楊清華等.高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)在礦山開(kāi)發(fā)狀況及環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用效果比較[J].

國(guó)土資源遙感，2004(1)：15～18.

[2]王欽軍，陳玉，藺啟忠.礦山地質(zhì)災(zāi)害高分辨率遙感監(jiān)測(cè)方法研究[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào).2010，12(4)：36～41.

[3]李成尊，聶洪峰，汪勁等.礦山地質(zhì)災(zāi)害特征遙感研究[J]國(guó)土資源遙感，2005，(1)：45～ 49.

[4]王治華.遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測(cè)和防治中的應(yīng)用[J].環(huán)境遙感.1992，7(3)：190～19.

[5]王曉紅，聶洪峰，李成尊等.不同遙感數(shù)據(jù)源在礦山開(kāi)發(fā)狀況及環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用[J].國(guó)土資源遙感，2006(2)：69～71.