周智勇

摘要：基于礦山環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)方法，開展了新疆維吾爾自治區(qū)北部地區(qū)礦山開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測。根據(jù)該研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特征并結(jié)合專家經(jīng)驗，選取了自然地理數(shù)據(jù)、開發(fā)狀況數(shù)據(jù)和對環(huán)境的影響3個要素層下的12個評價指標。運用層次分析法和GIS空間分析技術(shù)，對分級量化后的得分和權(quán)重值進行加權(quán)疊加，得到研究區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評價分值，并將其劃分無影響區(qū)、一般影響區(qū)、較嚴重影響區(qū)和嚴重影響區(qū)。研究成果可為綜合整治礦區(qū)環(huán)境提供科學(xué)參考，促進新疆北部地區(qū)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)環(huán)境評價；層次分析法；新疆北部地區(qū)；RS；GIS

資助項目：中國地質(zhì)調(diào)查局項目“全國2017年新增的礦山恢復(fù)治理狀況監(jiān)測”（編號：DD20189805）資助。

1.引言

礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過程中，由于忽略生態(tài)環(huán)境的承載能力，導(dǎo)致部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境失衡。對于礦山地質(zhì)環(huán)境評價工作，前人已做了大量工作取得了很大的成就，但不同地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境存在許多差異，單一區(qū)域的評價不能形成適用于所有區(qū)域的完整系統(tǒng)。

本文以新疆北部為研究區(qū)，結(jié)合專家經(jīng)驗選取了適合該研究區(qū)的12個評價指標，運用層次分析法和GIS空間分析技術(shù)，對分級量化后的得分和權(quán)重值進行加權(quán)疊加，得到研究區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評價分值，并對研究區(qū)內(nèi)的礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進行了分等定級評價分析。

2.研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)源

2.1研究區(qū)概況

研究區(qū)地處我國新疆西北部，面積約18萬hm2。區(qū)內(nèi)分為兩大地貌單元，東北的準格爾盆地邊緣及南部天山區(qū)域。煤礦主要分布于盆地或山間盆地（谷地）邊緣的低山丘陵區(qū)，以鐵、鎳、金為主的金屬礦山和以石灰?guī)r、花崗巖等主要組成的非金屬礦山多分不于阿爾泰山、天山、昆侖山—阿爾金山重要山系內(nèi)。

2.2數(shù)據(jù)源

礦山開采點面、礦山地質(zhì)災(zāi)害及礦山環(huán)境復(fù)綠工程數(shù)據(jù)，利用遙感影像數(shù)據(jù)借助人機交互技術(shù)對信息進行提取和實地野外調(diào)查驗證獲取；坡度值和植被覆蓋率來源于地理空間數(shù)據(jù)云；降水量觀測值來源于中國氣象局氣象數(shù)據(jù)中心。

3.礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價指標體系的構(gòu)建

3.1評價指標的確定

根據(jù)研究區(qū)礦山中存在的生態(tài)環(huán)境問題及地形地貌特征，采用合理的評價指標，按層次分析法進行劃分目標層、要素層和準則層。其中，自然地理、礦山開發(fā)、對環(huán)境影響這三項為要素層的主要指標；地貌形態(tài)、年均降水量、植被覆蓋比率、土地占有比例、地質(zhì)災(zāi)害等十二個評價指標構(gòu)成本次的指標層，如圖1所示。

3.2評價單元的劃分

采用規(guī)則網(wǎng)格法進行單元網(wǎng)格的劃分，選用10km×10km作為評價單元。

3.3評價指標的分級

《礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評價規(guī)范》劃分礦山地質(zhì)環(huán)境的評估指標為一般、較嚴重、嚴重三個等級，各項評價指標的具體分級標準見表1，將礦山地質(zhì)環(huán)境分為1～3級。

3.4評價因子權(quán)重的確定

依照判斷矩陣計算結(jié)果得到權(quán)重重要性排序（表2）。

4.礦山地質(zhì)環(huán)境評價

式中，Wi、Si、S三項分別代表第i個影響因素的權(quán)重、等級以及環(huán)境評價指數(shù)。將分別獲得的各分區(qū)S值再進行重分類，分為嚴重、較嚴重和一般三個等級，分級標準如表3所示。依據(jù)分級結(jié)果，得到研究區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的最終評價圖（圖2）。

通過統(tǒng)計受各影響因素影響的評價單元在各市級行政單位以及相應(yīng)評價結(jié)果等級的面積比率，定量分析評價結(jié)果。2017年研究區(qū)面積為184409.48hm2，其中無影響區(qū)、一般影響區(qū)、較嚴重影響區(qū)和嚴重影響區(qū)面積分別為138251.83hm2、31874.61hm2、12920.31hm2、1362.73hm2，占比分別為74.97%、17.28%、7.01%、0.74%。根據(jù)評價結(jié)果在各市的面積分布和占比情況顯示，受礦山地質(zhì)環(huán)境影響較大的地區(qū)為博爾塔拉蒙古自治州和伊犁哈薩克自治州。

5.結(jié)論

（1）以新疆北部地區(qū)為研究對象，收集相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境資料，同時融合遙感影像數(shù)據(jù)對該區(qū)礦山開發(fā)的真實情況展開遙感信息以及數(shù)據(jù)的提取，參考行業(yè)規(guī)范標準以及成功經(jīng)驗確定該區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價指標體系的要素層以及指標層，完成了評價指標體系的建立。

（2）運用層次分析法對分級量化后的得分和權(quán)重值進行加權(quán)疊加，得到了新疆北部地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評價分值，并將其劃分為了無影響區(qū)、一般影響區(qū)、較嚴重影響區(qū)和嚴重影響區(qū)，對研究區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進行了分等定級。經(jīng)野外實地驗證，評價出的礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量區(qū)域分級與該地區(qū)實際結(jié)果基本一致。

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