基于遙感和GIS技術(shù)的礦山環(huán)境評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

熊華 邱恒*

（核工業(yè)二七〇研究所環(huán)境工程院 江西南昌 330200）

1 遙感和GIS技術(shù)概述

遙感技術(shù)是指運(yùn)用人造衛(wèi)星或航空器搭載的探測(cè)儀器對(duì)地面進(jìn)行感應(yīng)遙測(cè)的技術(shù)。將遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山環(huán)境評(píng)價(jià)具有觀測(cè)范圍廣、時(shí)效性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。礦山開采帶來(lái)的環(huán)境污染呈現(xiàn)出多樣化的特征，且影響范圍較廣。比如，水污染可能對(duì)臨近地表水系帶來(lái)環(huán)境危害，而大氣污染的范圍則更大。同時(shí)，伴隨著開采、回填等作業(yè)的持續(xù)進(jìn)行，礦山環(huán)境也在持續(xù)變化，需要?jiǎng)討B(tài)的檢測(cè)技術(shù)。遙感技術(shù)利用設(shè)備由空中直接觀察，可以實(shí)現(xiàn)大面積同步和快速反復(fù)觀測(cè)，適用于環(huán)境評(píng)價(jià)。GIS技術(shù)也稱為地理信息系統(tǒng)，是一種利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地表各類地理數(shù)據(jù)收集、分析和顯示的現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)的信息主要來(lái)自遙感技術(shù)，通過(guò)對(duì)遙感數(shù)字圖片的分析將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資料，實(shí)現(xiàn)信息的定量呈現(xiàn)和快速交互?？梢?，遙感和GIS技術(shù)在礦山環(huán)境評(píng)價(jià)中是密不可分的，也是建立礦山環(huán)境評(píng)價(jià)體系可以應(yīng)用的重要技術(shù)手段。

2 基于遙感和GIS技術(shù)的評(píng)價(jià)體系構(gòu)建方式

基于遙感和GIS技術(shù)的礦山環(huán)境評(píng)價(jià)體系較為復(fù)雜，礦山的發(fā)育情況、個(gè)體環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素的分布情況及其發(fā)展趨勢(shì)均屬于體系構(gòu)建中需要考慮的具體變量。首先，對(duì)礦山影響環(huán)境的因素按照其特征共性劃分為若干單元。以1k㎡為基本單位，將評(píng)價(jià)區(qū)域劃分為等面積的單元，依照影響因素的差異將基本單元?jiǎng)澐?、歸類，以確保同一單元具有特征一致性。其次，遵照科學(xué)、客觀的原則構(gòu)建具有比對(duì)價(jià)值的評(píng)價(jià)指標(biāo)。以環(huán)境評(píng)價(jià)工作的目的設(shè)計(jì)在制定防治方案時(shí)具有可操作性的指標(biāo)。在對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定性、定量等內(nèi)容界定時(shí)，需要確保該因子在評(píng)價(jià)系統(tǒng)中具有不可替代性，從而確保權(quán)重劃分可以科學(xué)、順暢的進(jìn)行。另外，反應(yīng)具體指標(biāo)的數(shù)值應(yīng)當(dāng)是通過(guò)測(cè)量與分析得出的，降低主管人為因素對(duì)指標(biāo)體系的干擾。所選擇的數(shù)據(jù)也應(yīng)當(dāng)便于利用遙感和GIS技術(shù)獲取，降低評(píng)價(jià)活動(dòng)的工作量與工作難度。最后，構(gòu)建分類、分層的指標(biāo)體系。礦山環(huán)境評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系可以按照礦山環(huán)境污染的主要形式分為地質(zhì)、大氣和水環(huán)境三類。體系應(yīng)該針對(duì)每一類污染因素，結(jié)合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范，分別建立要素層及具體的指標(biāo)層。

3 基于遙感和GIS技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法選擇

3.1 指標(biāo)等級(jí)

根據(jù)國(guó)家頒布的地質(zhì)調(diào)查工作標(biāo)準(zhǔn)，因子評(píng)定值和等級(jí)加權(quán)評(píng)定值各劃分為4個(gè)等級(jí)（差、較差、較好、好），各等級(jí)賦值為：因子評(píng)定值4個(gè)等級(jí)分別對(duì)應(yīng)0.4、0.6、0.8、1.0；等級(jí)加權(quán)評(píng)定值等級(jí)對(duì)應(yīng)為＜0.5、0.5-0.7、0.7-0.9、＞0.9。

3.2 方法選擇

由于礦山環(huán)境評(píng)價(jià)工作較為復(fù)雜，遙感和GIS技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)種類較多，不同類型的數(shù)據(jù)所適用的評(píng)價(jià)方法有所不同。選擇單一的評(píng)價(jià)方法，難以對(duì)環(huán)境實(shí)際情況做出客觀有效的評(píng)估。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到各類方法的應(yīng)用要點(diǎn)和局限性，以分解協(xié)調(diào)原則構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系。目前，常用的方法包容如下幾類：第一，綜合指數(shù)與層次分析結(jié)合，應(yīng)用中需要注意指標(biāo)加權(quán)評(píng)定值的合理性。第二，要素指標(biāo)加權(quán)分析，是在第一類方法的基礎(chǔ)上加強(qiáng)融合運(yùn)用產(chǎn)生的。此類方法適用于層次較多的評(píng)價(jià)體系。第三，模糊綜合評(píng)定，是運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論的方法，適合于難以確定評(píng)價(jià)對(duì)象環(huán)境質(zhì)量的情況。第四，灰局勢(shì)評(píng)價(jià)，此類方法適用于僅需要簡(jiǎn)單、模糊的評(píng)價(jià)結(jié)論時(shí)，無(wú)法通過(guò)數(shù)值客觀表達(dá)環(huán)境情況。

4 評(píng)價(jià)體系操作流程

運(yùn)用遙感和GIS技術(shù)進(jìn)行礦山環(huán)境評(píng)價(jià)時(shí)，可以將操作流程分為三個(gè)部分。首先，根據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)運(yùn)用遙感衛(wèi)星等設(shè)備收集資料信息，并對(duì)影像圖片、DEM、現(xiàn)場(chǎng)勘查報(bào)告等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理分為自動(dòng)與人工兩部分，借助GIS系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)提取，并進(jìn)行矯正、增強(qiáng)等處理。同時(shí)，組織專業(yè)人員進(jìn)行目視解譯，將兩種方法得出的數(shù)據(jù)結(jié)論進(jìn)行分析比對(duì)。隨后，需要安排人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，以驗(yàn)證相關(guān)結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，在數(shù)據(jù)中提取影響礦山環(huán)境的三大因素信息，綜合運(yùn)用評(píng)價(jià)方法對(duì)各指標(biāo)因子評(píng)分，進(jìn)而得出對(duì)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)結(jié)論。最后，將結(jié)果編制為文字圖表等正式書面結(jié)論。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，遙感和GIS技術(shù)在構(gòu)建礦山環(huán)境評(píng)價(jià)體系時(shí)具有較高的應(yīng)用價(jià)值。應(yīng)當(dāng)將評(píng)價(jià)區(qū)域以合理尺度劃分為基本單元，并選擇具有比對(duì)價(jià)值的評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而構(gòu)建分類、分層的指標(biāo)體系。在操作過(guò)程中，需要合理運(yùn)用評(píng)價(jià)方法，注重現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)論的驗(yàn)證作用。將先進(jìn)技術(shù)與科學(xué)方法相融合，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。