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)
遙感技術(shù)是指運用人造衛(wèi)星或航空器搭載的探測儀器對地面進行感應(yīng)遙測的技術(shù)。將遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山環(huán)境評價具有觀測范圍廣、時效性強等優(yōu)勢。礦山開采帶來的環(huán)境污染呈現(xiàn)出多樣化的特征,且影響范圍較廣。比如,水污染可能對臨近地表水系帶來環(huán)境危害,而大氣污染的范圍則更大。同時,伴隨著開采、回填等作業(yè)的持續(xù)進行,礦山環(huán)境也在持續(xù)變化,需要動態(tài)的檢測技術(shù)。遙感技術(shù)利用設(shè)備由空中直接觀察,可以實現(xiàn)大面積同步和快速反復觀測,適用于環(huán)境評價。GIS技術(shù)也稱為地理信息系統(tǒng),是一種利用信息技術(shù)實現(xiàn)對地表各類地理數(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)的信息主要來自遙感技術(shù),通過對遙感數(shù)字圖片的分析將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資料,實現(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)境評價中是密不可分的,也是建立礦山環(huán)境評價體系可以應(yīng)用的重要技術(shù)手段。
基于遙感和GIS技術(shù)的礦山環(huán)境評價體系較為復雜,礦山的發(fā)育情況、個體環(huán)境風險因素的分布情況及其發(fā)展趨勢均屬于體系構(gòu)建中需要考慮的具體變量。首先,對礦山影響環(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,將評價區(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劃分、歸類,以確保同一單元具有特征一致性。其次,遵照科學、客觀的原則構(gòu)建具有比對價值的評價指標。以環(huán)境評價工作的目的設(shè)計在制定防治方案時具有可操作性的指標。在對評價指標進行定性、定量等內(nèi)容界定時,需要確保該因子在評價系統(tǒng)中具有不可替代性,從而確保權(quán)重劃分可以科學、順暢的進行。另外,反應(yīng)具體指標的數(shù)值應(yīng)當是通過測量與分析得出的,降低主管人為因素對指標體系的干擾。所選擇的數(shù)據(jù)也應(yīng)當便于利用遙感和GIS技術(shù)獲取,降低評價活動的工作量與工作難度。最后,構(gòu)建分類、分層的指標體系。礦山環(huán)境評價的指標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)該針對每一類污染因素,結(jié)合相關(guān)技術(shù)標準與技術(shù)規(guī)范,分別建立要素層及具體的指標層。
根據(jù)國家頒布的地質(zhì)調(diào)查工作標準,因子評定值和等級加權(quán)評定值各劃分為4個等級(差、較差、較好、好),各等級賦值為:因子評定值4個等級分別對應(yīng)0.4、0.6、0.8、1.0;等級加權(quán)評定值等級對應(yīng)為<0.5、0.5-0.7、0.7-0.9、>0.9。
由于礦山環(huán)境評價工作較為復雜,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)所適用的評價方法有所不同。選擇單一的評價方法,難以對環(huán)境實際情況做出客觀有效的評估。因此,應(yīng)當認識到各類方法的應(yīng)用要點和局限性,以分解協(xié)調(diào)原則構(gòu)建綜合評價體系。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)用中需要注意指標加權(quán)評定值的合理性。第二,要素指標加權(quán)分析,是在第一類方法的基礎(chǔ)上加強融合運用產(chǎn)生的。此類方法適用于層次較多的評價體系。第三,模糊綜合評定,是運用模糊數(shù)學理論的方法,適合于難以確定評價對象環(huán)境質(zhì)量的情況。第四,灰局勢評價,此類方法適用于僅需要簡單、模糊的評價結(jié)論時,無法通過數(shù)值客觀表達環(huán)境情況。
運用遙感和GIS技術(shù)進行礦山環(huán)境評價時,可以將操作流程分為三個部分。首先,根據(jù)評價目標運用遙感衛(wèi)星等設(shè)備收集資料信息,并對影像圖片、DEM、現(xiàn)場勘查報告等數(shù)據(jù)進行處理。數(shù)據(jù)處理分為自動與人工兩部分,借助GIS系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)提取,并進行矯正、增強等處理。同時,組織專業(yè)人員進行目視解譯,將兩種方法得出的數(shù)據(jù)結(jié)論進行分析比對。隨后,需要安排人員到現(xiàn)場進行實地調(diào)查,以驗證相關(guān)結(jié)果的準確性。其次,在數(shù)據(jù)中提取影響礦山環(huán)境的三大因素信息,綜合運用評價方法對各指標因子評分,進而得出對環(huán)境的綜合評價結(jié)論。最后,將結(jié)果編制為文字圖表等正式書面結(jié)論。
綜上所述,遙感和GIS技術(shù)在構(gòu)建礦山環(huán)境評價體系時具有較高的應(yīng)用價值。應(yīng)當將評價區(qū)域以合理尺度劃分為基本單元,并選擇具有比對價值的評價指標,從而構(gòu)建分類、分層的指標體系。在操作過程中,需要合理運用評價方法,注重現(xiàn)場勘查結(jié)論的驗證作用。將先進技術(shù)與科學方法相融合,促進環(huán)境監(jiān)測與保護事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。