張軍英，吳世洋

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀730900）

1 引言

自2011年9月《環(huán)境影響評價技術導則 生態(tài)影響》HJ 19～2011實施以來，對生態(tài)影響型建設項目的生態(tài)影響評價制圖與成圖精度提出了更高的要求，對于成圖范圍在2～100km2的項目，要求成圖比例在1∶1萬～1∶10萬，而對于成圖范圍小于2km2的項目，要求成圖比例在1∶5000～1∶1萬，評價等級越高，成圖比例尺越大，由于評價要求采用大比例尺圖件，而目前絕大多數地區(qū)現有生態(tài)圖件缺乏或只有大范圍、小比例尺圖件，難以滿足評價要求。同時結合生態(tài)影響評價多年來一直局限于大范圍、定性評價，如鄭新奇等［1］把RS與GIS結合，建立了區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量綜合評價模型，對山東省生態(tài)環(huán)境質量進行了評價，而對于建設項目評價區(qū)小范圍無法獲得相關大比例尺圖件及數據無法定量化，本文以廠壩鉛鋅礦為例，利用GIS進行探討研究，繪制出滿足各級生態(tài)影響評價制圖與成圖精度要求的圖件，以期為今后生態(tài)影響評價提供技術借鑒。

2 自然環(huán)境概況

廠壩鉛鋅礦始建于1985年，地處甘肅省隴南市成縣黃渚鎮(zhèn)境內，位于長江流域嘉陵江水系一級支流東河的中上游山區(qū)，海拔1000～2000m，雨量充沛、氣候溫和濕潤，植被覆蓋率85%，多為次生灌木林，主要為青崗、櫟等灌木及雜草。種植農作物主要為小麥、玉米、豆類等。

3 基于GIS的生態(tài)影響評價

廠壩鉛鋅礦原為國家大型露天礦山，現已轉變?yōu)榫麻_采。由于在開發(fā)建設過程中，修建公路、廠房、生活區(qū)等剝離巖土，不可避免地破壞原有地貌、植被，改變了原有土地利用格局及景觀，造成水土流失，從而直接和間接地影響和破壞當地生態(tài)，建礦30多年來，對當經濟、社會、生態(tài)產生了較為明顯的影響。本文通過GIS來分析評價礦區(qū)生態(tài)影響現狀。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是處理地理數據的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的計算機系統(tǒng)［2］。它是介于信息科學、計算機科學、地理學、測量學、地圖學、空間科學等多門學科之間的一門的技術，目前它已發(fā)展成為一門新興學科——地理信息科學［3，4］。地理信息系統(tǒng)中“地理”的概念并非指地理學，而是廣義地指地理坐標參照系統(tǒng)中的坐標數據、屬性數據以及以此為基礎而演義出來的知識［5］。

3.1 生態(tài)影響評價等級及范圍

礦區(qū)建設總占地面積1.95km2，影響區(qū)域生態(tài)敏感性為一般地區(qū)，根據《環(huán)境影響評價技術導則 生態(tài)影響》HJ 19～2011中生態(tài)影響評價工作等級判據，確定評價工作等級為三級，評價范圍以礦區(qū)及其生活區(qū)、礦山道路等外延約500m的范圍，總面積23.6km2。

3.2 基礎信息獲取

（1）本次生態(tài)影響評價收集的主要相關資料包括：成縣行政區(qū)劃圖；項目所在區(qū)域地形圖；廠壩礦區(qū)衛(wèi)片。

（2）遙感數據源與解譯。調查所使用SPOT5衛(wèi)星遙感影像的分辨率為10m，彩色影象是以4個波段組成的，其中波段1、2、和3具有10m的分辨率；短波紅外波段具有20m的分辨率，通過重采樣生成10m，影像色彩接近實際地物。選取2010年7月20日遙感數據，主要是考慮到這一時期的地表類型差異最顯著，該時間段具有植被發(fā)育好、地表信息豐富的特點，有利于對各生態(tài)因子的研判。

植被調查采用《中國植被類型圖譜》（2000年）中的分類系統(tǒng)進行。依據《中國植被區(qū)劃》，并結合各行政區(qū)劃單元或地理單元的考察資料等，在遙感影像上確定各種植被類型的圖斑界線。判讀工作邀請遙感影像解譯專家進行外業(yè)考察及室內繪圖，成圖精度1∶5萬，滿足《環(huán)境影響評價技術導則 生態(tài)影響》HJ 19～2011對于三級評價成圖精度大于1∶10萬的要求。如果評價等級為一、二級則需要提供更高精度的衛(wèi)片資料，例如成圖比例要求在1∶5000～1∶1萬的生態(tài)圖件，可通過分辨率為5m的衛(wèi)片來實現。

3.3 評價區(qū)地表植被類型及特征

根據項目區(qū)地表植被特點，評價區(qū)共分為5個生態(tài)系統(tǒng)，其中以森林生態(tài)系統(tǒng)為主。

3.3.1 森林生態(tài)系統(tǒng)

針闊混交林：生長于海拔2000m的陰坡、半陰坡、半陽坡，立地條件為山地棕壤，主要樹種為油松、華山松、白皮松、柏樹、櫟類等。下有薔薇、衛(wèi)茅、虎榛子等植物組成的灌木林，覆蓋度30%～70%，面積17.9km2。

3.3.2 落葉灌叢生態(tài)系統(tǒng)

低山灌木林：多生長在海拔2000m以下的陽坡、半陽坡，立地條件為山地褐土及山地棕壤。主要植物種為次生灌木林，植被種類主要由青崗、櫟及桅等灌木及雜草覆蓋的疏林，植被覆蓋率為85%，面積1.45km2。

3.3.3 農田生態(tài)系統(tǒng)

評價范圍內的農田生態(tài)系統(tǒng)由山區(qū)旱地組成，主要分布在低山山腰和河谷灘地內，灘地內的耕地受水肥條件影響、相對肥沃。農作物以冬小麥、玉米、土豆、豆類為主，兼有少量的油料蔬菜等經濟作物，面積0.44km2。

3.3.4 人居生態(tài)系統(tǒng)

經過30多年的礦山開采，評價區(qū)形成了以村莊、工礦企業(yè)構成的人居生態(tài)系統(tǒng)，它是人、建筑和其它動植物的有機整體。主要分布在東河及人工河河灘內，交通便利，農業(yè)擾動頻繁，深山區(qū)相對稀少。評價范圍內共有人居、無植被土地3.98km2。

3.3.5 水域生態(tài)系統(tǒng)

水域生態(tài)系統(tǒng)主要以河柳、水草等喜濕植物為主，面積0.11km2。采用GIS軟件分析，得到評價范圍內的主要植被分布類型見圖1，植被類型面積見表1。

圖1 評價區(qū)植被類型

由表1可見，評價區(qū)植被類型以闊葉林、針葉林為主，分別占評價區(qū)總面積的43.22%、32.25%，由于當地工礦企業(yè)及城鎮(zhèn)建設等形成的無植被地段面積3.98km2，占評價區(qū)總面積的16.86%。以當地原生植被覆蓋率85%計算，則由于當地工礦企業(yè)及城建設等破壞植被面積3.383km2。

表1 評價范圍內各類植被面積

3.4 土地利用現狀

采用GIS軟件分析，評價范圍總土地面積23.6km2，其中耕地面積0.44km2，林地面積19.46km2，建設用地面積3.62km2，未利用地面積0.08km2，詳見圖2及表2。

圖2 評價區(qū)土地利用現狀

3.5 植被覆蓋度

經過GIS軟件分析，評價范圍內植被覆蓋度情況見圖3。由圖可見，評價范圍內中、高植被覆蓋度土地19.46km2，占82.46%，低覆蓋度土地面積4.14km2，占17.54%。

根據遙感圖像解譯成果，評價范圍內有東河及其人工河共兩條河流，水域面積0.11km2。東河多年平均流量為11.7m3／s，年徑流總量為3.12×108m3，最小流量0.24m3／s，最大流量1300m3／s。

表2 評價范圍內土地利用類型

圖3 評價區(qū)植被覆蓋度

3.6 土壤侵蝕

評價區(qū)東河為一典型的雨水補給型河流，多年平均輸沙量146.7×104t／年。河床組成多為巨礫卵石，最大侵蝕模數達2020t／km2·年，多年平均侵蝕模數為713t／km2·年。

評價范圍內兼有水力和工程侵蝕類型。按照中華人民共和國行業(yè)標準SL190－2007《土壤侵蝕分類分級標準》和水利部《全國土壤侵蝕遙感調查技術規(guī)程》，土壤侵蝕類型采用兩級劃分法。一級類型分為水力侵蝕（代碼：1）和工程侵蝕（代碼：5）（本區(qū)無凍融侵蝕，重力及風力侵蝕很少，忽略不計）；水力侵蝕二級類型劃分為：微度（11）、輕度（12）、中度（13）、強度（14）、極強度（15）、劇烈（16）。工程侵蝕是指人們利用自然資源和經濟開發(fā)中造成的新增土壤侵蝕現象，主要指開礦、采石、修路、建房及其它工程建設等產生的大量棄土、尾礦、礦碴等產生的土壤侵蝕，不作強度分級。調查時，根據遙感影像、植被覆蓋度、土地利用和土壤侵蝕強度之間的關系，結合實地考察，確定出不同侵蝕類型和強度的影響特征。采用GIS軟件分析，評價范圍內的土壤侵蝕強度及面積見圖4。

圖4 評價區(qū)土壤侵蝕

由圖可見，評價區(qū)工程侵蝕面積2.15km2，主要是由于廠壩鉛鋅礦工程占地區(qū)，占評價區(qū)土壤侵蝕面積的9.11%；水力侵蝕面積21.45km2，其中微度侵蝕面積13.03km2，輕度侵蝕面積8.42km2。

4 結語

（1）通過利用GIS對廠礦鉛鋅礦進行生態(tài)影響評價，結果表明可以利用GIS繪制出滿足《環(huán)境影響評價技術導則 生態(tài)影響》HJ 19～2011各級評價制圖與成圖精度要求的圖件。

（2）采用GIS進行生態(tài)影響評價，可以提供評價區(qū)小范圍內定量的生態(tài)指標，解決了長期以來生態(tài)影響評價局限于大范圍、定性評價，而對于評價區(qū)小范圍內相關大比例尺圖件收集不到及數據無法定量化的問題。

（3）由于采用GIS進行生態(tài)影響評價，需要衛(wèi)片資料，成本較高，同時要進行大量的野外勘查與樣方調查，評價周期較長，另外衛(wèi)片的解譯與判讀需要由相關的專業(yè)人員進行，因此在實際的應用過程中會有一定的局限性，但對于生態(tài)影響較大、評價周期較長的大、中型生態(tài)影響類項目具有明顯的優(yōu)勢。

［1］ 鄭新奇.基于RS與GIS的區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量綜合評價研究－以山東省為例［J］.環(huán)境科學學報，2000，20（4）489～493.

［2］ 吳信才.地理信息系統(tǒng)的基本技術與發(fā)展動態(tài)［J］.地球科學——中國地質大學學報，1998，23（4）：329～333.

［3］ 周成虎，魯學軍.對地球信息科學的思考［J］.地理學報，1998，53（4）：372～380.

［4］ 張洪巖，王軟敏，周成虎，等.“數字地球”與地理信息科學［J］.地球信息科學，2001（4）：124.

［5］ 趙俊三，趙耀龍.GIS發(fā)展的最新趨勢及其應用前景［J］.測繪工程，2000，9（2）：21～25.