李 麗 王海慶 王 昊 汪 潔

（中國國土資源航空物探遙感中心 北京 100083）

引言

西藏自治區(qū)已發(fā)現(xiàn)一百多種礦產(chǎn)資源，已開發(fā)利用的礦種有22種，其中銅、鉻、硼、鋰、鉛、鋅、金、銻、鐵，以及地熱、礦泉水等為其優(yōu)勢礦種。部分礦種在全國占有重要地位。同時，西藏是我國銅儲量最大的省區(qū)，銅礦資源潛力有望達到全國1/3以上[1]。礦產(chǎn)資源開發(fā)通常會破壞地表景觀，占用大量的土地資源，導致嚴重的土壤退化，產(chǎn)生環(huán)境污染，還有可能誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害。西藏的銅礦不但儲量大、品位高，其礦山大規(guī)模開采會對周邊環(huán)境造成較大影響。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

本文選擇整個西藏自治區(qū)作為研究區(qū)。西藏自治區(qū)位于青藏高原西南部，地處北緯26度50分至36度53分，東經(jīng)78度25分至99度6分之間，平均海拔在4000米以上，監(jiān)測范圍共涉及74個市縣級行政單元，總面積122.84平方公里，約占全國總面積的八分之一。西藏現(xiàn)有銅礦礦權(quán)14處（截至2017年12月），主要集中在西藏東部地區(qū)。研究區(qū)數(shù)據(jù)源主要由國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)組成，以單波段灰度圖像為主，空間分辨率為0.5米-5米，對影像數(shù)據(jù)進行幾何校正等多項處理后適合人機交互解譯。

圖1 西藏自治區(qū)銅礦開發(fā)占損土地分布圖

2 技術(shù)方法及路線

（1）技術(shù)方法

本文所采用的技術(shù)方法主要包括：

①遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理

在利用遙感數(shù)據(jù)進行圖像處理和分析之前，采用一定的方法，消除成像過程中由于圖像變形、扭曲、模糊和噪聲等產(chǎn)生輻射失真和幾何畸變的過程，以減少遙感數(shù)據(jù)的誤差[2]。本文研究采用2016年國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星影像，衛(wèi)星影像獲取方式均為中心投影，并根據(jù)衛(wèi)星參數(shù)進行正射校正，消除嚴重的幾何畸變。

②圖像增強處理方法[3]

本文所用影像采用模擬真彩色和數(shù)據(jù)融合等圖像增強處理方法。

模擬真彩色

在利用遙感影像進行人工目視解譯或野外驗證調(diào)查時，須利用遙感影像的多光譜波段進行真彩色模擬，以便于目視解譯。

數(shù)據(jù)融合[4]

數(shù)據(jù)融合的目的在于綜合遙感影像全色波段的空間信息和多光譜波段的光譜信息，盡可能的減少信息損失而得到高空間分辨率和強特征顯示能力的影像。根據(jù)數(shù)據(jù)融合的層次不同而分為像元級融合、特征級融合和決策級融合。融合方法主要有HIS融合、Brovey融合、PCA 變換融合、Panshrap融合、Gram．Schmidt波譜銳化融合等。

③人工目視解譯

目視解譯是遙感信息提取的常用方法之一，根據(jù)先驗的目標地物的特征統(tǒng)計分析，建立一定的解譯標志，通過人機交互的方式實現(xiàn)目標地物的提取。同時在遙感影像提取目標地物的過程中加入遙感專業(yè)人員的背景知識和經(jīng)驗，以提高解譯的準確性。

（2）技術(shù)路線

利用arcgis軟件平臺對區(qū)域礦山開發(fā)環(huán)境變化信息進行統(tǒng)計和分析。主要技術(shù)流程如圖2所示。

圖2 主要技術(shù)流程

3 遙感解譯標志

礦山開發(fā)占地一般分為四類：采場、中轉(zhuǎn)場地、固體廢棄物、礦山建筑。西藏銅礦的礦山開發(fā)占地也有其獨特的影像特征。四類遙感解譯標志如圖。

西藏露天開采的銅礦采場一般形狀不規(guī)則，裸露的土多為黃色，附近可能有車輛或者機械；中轉(zhuǎn)場地可能有礦石堆、選礦裝置或傳送帶，人為活動明顯；固體廢棄物為人工堆積的正地形，多順著山坡往下傾倒，形成大型土堆，影像表面順滑；礦山建筑為矩形或矩形組合，多為藍色或磚紅色，附近一般有車輛。

圖3 西藏地區(qū)墨竹工卡縣某銅礦礦山解譯標志

4 遙感監(jiān)測結(jié)果分析

經(jīng)過遙感調(diào)查研究和野外驗證，得到2016年西藏地區(qū)銅礦礦山開發(fā)占地信息。

2016年西藏地區(qū)因銅礦開發(fā)共占損土地面積達1421.36公頃，其中采場面積有525.88公頃（占銅礦開發(fā)占地總面積的37%），固體廢棄物面積530.52公頃（占銅礦開發(fā)占地總面積的37.32%），二者面積之和達西藏銅礦總占地面積的74.32%。西藏地區(qū)銅礦多為露天開采，礦山生產(chǎn)產(chǎn)生采場和排土場面積較大。中轉(zhuǎn)場地有282.93公頃，占銅礦占損土地總面積的19.9%；礦山建筑占地面積最小，為82.03公頃，占銅礦占損土地總面積的5.77%。

表1 西藏銅礦2016年礦山開發(fā)占地現(xiàn)狀（單位：ha）

露天開挖采場破壞地表植被，應(yīng)邊開采邊治理，及時進行綠化。大量堆積固體廢棄物易引發(fā)礦區(qū)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害隱患。排土場坡腳設(shè)置應(yīng)與采場或礦山建筑等有一定距離，并設(shè)置攔擋措施[5]。且銅礦開采產(chǎn)生的廢水廢渣含有重金屬元素，過久堆積會對土壤、地下水等產(chǎn)生二次污染，應(yīng)及時處理。

圖4 2016年西藏銅礦礦山開發(fā)占損土地類型（單位：ha）

從圖中可以看出，西藏地區(qū)開發(fā)銅礦破壞的土地類型主要有林地、草地和其他土地。其中，礦山開發(fā)占損的土地中，占損林地的面積最大，有856.79公頃，占總占損土地面積的60.28%。銅礦開發(fā)林地破壞主要原因是礦山開采產(chǎn)生的固體廢棄物排放和采坑開挖。固體廢棄物排放壓占林地面積410.13公頃，占林地破壞面積的47.87%；采場開挖破壞林地面積305.4公頃，占林地破壞面積的35.64%；排在第三的是礦山開發(fā)中轉(zhuǎn)場地壓占林地面積，有117.81公頃，占林地破壞面積的13.75%。

結(jié)語

（1）西藏銅礦開發(fā)主要集中在藏東地區(qū)，全部銅礦開發(fā)占損土地面積有1421.36公頃。

（2）在銅礦開采產(chǎn)生的占損土地面積中，固體廢棄物排放占損土地面積最大，占銅礦開發(fā)占地總面積的37.32%；采場占損土地面積其次，占銅礦開發(fā)占地總面積的37%。建議對銅礦開采礦山便開采邊治理，避免含重金屬的礦渣過久堆放產(chǎn)生二次污染；及時平整排土場或進行圍擋等措施，避免因大量排土導致泥石流或滑坡隱患；對開挖的采場要及時處理邊坡，防止開采的過程中產(chǎn)生崩塌、滑坡隱患，導致礦山人員或財產(chǎn)受損。

（3）西藏銅礦開發(fā)破壞的主要土地類型為林地和草地。相關(guān)礦山企業(yè)應(yīng)便開發(fā)邊治理，盡量維護礦區(qū)生態(tài)平衡，最大程度減少對環(huán)境的影響。