李永平， 趙曉燕， 羅楊潔， 談樹成

(1.內(nèi)江師范學(xué)院 a.國(guó)際教育學(xué)院 b.地理與資源科學(xué)學(xué)院， 四川 內(nèi)江 641100；2.云南大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 云南 昆明 650500)

0 引言

礦產(chǎn)資源作為一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要儲(chǔ)備資源，對(duì)推動(dòng)城市化建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和國(guó)防安全起著重要的作用[1-2].隨著人類活動(dòng)對(duì)礦山自然環(huán)境的干預(yù)與破壞，礦區(qū)內(nèi)土地壓占與損毀、粉塵污染、水體污染、地面塌陷、泥石流、滑坡、崩塌等地質(zhì)環(huán)境問題較為嚴(yán)重，在一些重點(diǎn)礦集區(qū)表現(xiàn)極為明顯.由于礦業(yè)活動(dòng)的特殊性和特定的壽命期，在礦山開發(fā)開采的過程中以及礦業(yè)活動(dòng)結(jié)束后都要重視礦山環(huán)境的整治與恢復(fù)問題，而我國(guó)從2006年后才陸續(xù)開展礦山環(huán)境恢復(fù)治理工作并取得一定的成效.相較國(guó)外而言起步較晚但是發(fā)展很快，推動(dòng)了礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理、礦山災(zāi)害預(yù)防與監(jiān)測(cè)以及礦業(yè)開發(fā)規(guī)劃的發(fā)展.劉博等[3]基于RS和GIS平臺(tái)，采用層次分析法開展了臨武縣的礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)，結(jié)合區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境問題確定了14項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)地調(diào)查較為吻合；王東旭等[4]在綜合分析新疆地區(qū)非金屬礦山地質(zhì)環(huán)境問題的基礎(chǔ)上，建立了一套較為科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和基于Fisher判別分析法的評(píng)價(jià)模型，并用9個(gè)礦山驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性；羅鋒等[5]從自然和采礦兩個(gè)角度入手，采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)鄂東南大冶礦區(qū)開展了地質(zhì)環(huán)境影響性評(píng)價(jià)研究；張茂蘭等[6]采用改進(jìn)的物元可拓法對(duì)江西省萍鄉(xiāng)市的礦山地質(zhì)環(huán)境開展了評(píng)價(jià)研究，并對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)法和物元可拓法的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析；張漢[7]、黃敬軍等[8]對(duì)礦山環(huán)境評(píng)價(jià)的指標(biāo)選取進(jìn)行了深度的研究和探討，建立了一套切實(shí)可行的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；朱濤等[9]、趙曉燕等[10]、李永平[11]對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行研究，采用層次分析法和證據(jù)權(quán)法評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)境有較好的效果;He等12]選取自然地理、地質(zhì)環(huán)境條件、煤礦開采深度、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)、礦山地質(zhì)災(zāi)害5個(gè)方面下的18個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用層次分析法計(jì)算各因子的權(quán)重并對(duì)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)開采強(qiáng)度和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)是影響區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的控制因子；Saedpanah等[13]借鑒其他學(xué)者的文獻(xiàn)資料，選取了植被覆蓋率、土地利用類型、環(huán)境污染、礦業(yè)開發(fā)程度、坡度、巖石和土壤結(jié)構(gòu)6個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，在專家打分的基礎(chǔ)上采用層次分析法對(duì)伊朗Qhorveh礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境開展了評(píng)價(jià)研究，其中環(huán)境污染是主要影響因子；Sun等[14]采用突變理論和主成分分析法對(duì)攀西地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià)，該評(píng)價(jià)方法對(duì)研究長(zhǎng)時(shí)間序列的地質(zhì)環(huán)境有較好的適用效應(yīng)；Guo等[15]采用支持向量機(jī)模型對(duì)吉林省中部地區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境開展了評(píng)價(jià)，側(cè)重于避免人為干擾，采用信息系統(tǒng)和新的評(píng)價(jià)方法開展研究.我國(guó)在借鑒美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)境影響性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，編制了我國(guó)的礦山環(huán)境影響性評(píng)價(jià)技術(shù)指南[16-17].隨著全國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作的開展，礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法取得快速的發(fā)展，推動(dòng)了礦山恢復(fù)治理工程的評(píng)估和建設(shè).綜上所述，現(xiàn)有對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問題的研究集中在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取及評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建、礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)分析.評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重賦權(quán)的方法主要有主觀賦權(quán)法(層次分析法)和客觀賦權(quán)法(證據(jù)權(quán)法、物元可拓法、主成分分析法、信息量法等)，評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建主要有單一模型和加權(quán)耦合模型.因信息量模型具有客觀性強(qiáng)、指標(biāo)因子量化簡(jiǎn)單、評(píng)價(jià)精度高的優(yōu)點(diǎn)常常用于地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)；確定性系數(shù)具有計(jì)算方法嚴(yán)密、能夠反映各影響因子內(nèi)部不同特征對(duì)環(huán)境問題敏感性的影響.故本文采用加權(quán)耦合模型能夠更好地優(yōu)化信息量和確定性系數(shù)模型，能夠更為精準(zhǔn)地開展礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)研究.

1 研究區(qū)概況及礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

攀枝花市位于四川省的最南端，地處中國(guó)西南川滇結(jié)合部，雅礱江和金沙江的匯合處，區(qū)域交通位置十分重要.區(qū)內(nèi)轄三區(qū)兩縣，地理坐標(biāo)為102°15′～108°08′E，26°05′～27°21′N，總面積為7378.04 km2，截至2017年底，總?cè)丝诩s為110萬人.地處攀西裂谷中南段，地形受橫斷山區(qū)構(gòu)造帶控制，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，出露的地層較全，中生界、古生界和元古界地層發(fā)育較好，新生界零星分布，其中以地層較厚的中生界占主要地位，巖漿巖和沉積巖覆蓋大面積區(qū)域，在河流溝谷和山間盆地地帶第四系松散黏土廣泛分布；整體地勢(shì)由西北向東南傾斜，地貌類型復(fù)雜多樣，主要以低中山和中山為主，屬于典型的峽谷地貌；區(qū)內(nèi)海拔最高點(diǎn)為4195.5 m，最低點(diǎn)為937.0 m，相對(duì)高差為3258.5 m，一般高程在1500～2000 m之間；位于著名的南北地震帶中南段，屬南北向石棉-元謀地震帶、北東向的鹽源-洱源地震帶組成部分，地震活動(dòng)頻繁且烈度較大，斷裂帶發(fā)育較好；屬于亞熱帶亞濕潤(rùn)氣候，受季風(fēng)和河谷地貌的影響，全年氣溫變化小且溫暖，夏季降雨量大且集中在6-10月，年均降雨量在800 mm以上，其中米易縣年均降雨量最多，高達(dá)1101.2 mm；日照長(zhǎng)，太陽輻射強(qiáng)，濕度低，蒸發(fā)量大；氣候的垂直地帶性顯著，從山麓到山頂?shù)闹脖活愋鸵来螢橄涔嗖輩?、常綠闊葉林、針葉林、亞高山灌叢、高山草甸，植被類型復(fù)雜多樣；區(qū)內(nèi)水系發(fā)育較好，雅礱江水系和安寧河水系匯入金沙江水系，構(gòu)成龐大的水系格網(wǎng).

為了深入地研究攀枝花市礦山地質(zhì)環(huán)境影響性程度，本文借助全國(guó)礦山開發(fā)狀況遙感地質(zhì)調(diào)查與監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，對(duì)三江北地區(qū)的礦產(chǎn)資源和礦山地質(zhì)環(huán)境展開了調(diào)查，文中數(shù)據(jù)均來源于2019年三江北礦產(chǎn)資源遙感監(jiān)測(cè)調(diào)查結(jié)果.區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富且礦類齊全，有特大型和大型礦床45處，中型礦床31處，其中釩鈦磁鐵礦產(chǎn)量大、品位高，是全國(guó)四大鐵礦之一[18].東區(qū)、仁和區(qū)和米易縣的采礦活動(dòng)較為頻繁且強(qiáng)度較大，通過2019年室內(nèi)遙感解譯和野外實(shí)地核查發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)共發(fā)育環(huán)境問題點(diǎn)66處，其中崩塌9處、滑坡14處、泥石流23處、采空塌陷7處、粉塵污染10處、水體污染3處；礦山占地?fù)p毀和破壞面積為58.66 km2，約占全市總面積(7440.75 km2)的0.78%，其中開采面為22.88 km2，中轉(zhuǎn)場(chǎng)地為13.19 km2，固體廢棄物為20.69 km2，礦山建筑物為1.90 km2；在礦山采選的過程中不合理地排放廢水、廢渣、廢氣對(duì)周圍環(huán)境造成不同程度的水土污染和大氣污染.

2 礦山地質(zhì)環(huán)境影響性評(píng)價(jià)方法

2.1 信息量模型

信息論最早由美國(guó)數(shù)學(xué)家香農(nóng)提出，是一種統(tǒng)計(jì)分析模型，最早用于對(duì)礦藏的探查，后延伸到地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境評(píng)價(jià)領(lǐng)域，預(yù)測(cè)已發(fā)生環(huán)境問題點(diǎn)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境受影響的概率.通過分析各評(píng)價(jià)指標(biāo)因子對(duì)區(qū)域環(huán)境問題點(diǎn)發(fā)生的貢獻(xiàn)率，來預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境受影響的程度.根據(jù)公式1計(jì)算單個(gè)因素的信息量值以及根據(jù)公式2計(jì)算某個(gè)評(píng)價(jià)單元內(nèi)各指標(biāo)因子總的信息量值.

(1)

式中：Ni表示在因素Xi內(nèi)特定類別內(nèi)環(huán)境問題點(diǎn)的個(gè)數(shù)；N表示研究區(qū)域內(nèi)環(huán)境問題點(diǎn)發(fā)生的總數(shù)；Si表示研究區(qū)內(nèi)含有評(píng)價(jià)因素Xi的單元數(shù)；S表示研究區(qū)域內(nèi)評(píng)價(jià)單元總數(shù).

(2)

式中：I表示某個(gè)評(píng)價(jià)單元內(nèi)各指標(biāo)因子總的信息量值，也表示該評(píng)價(jià)單元內(nèi)環(huán)境問題發(fā)生的可能性大小.

2.2 確定性系數(shù)法

確定性系數(shù)法是一種概率函數(shù)，主要通過分析已發(fā)生環(huán)境問題點(diǎn)與影響其事件發(fā)生的環(huán)境因素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，來確定事件發(fā)生與各因素之間的敏感程度.確定性系數(shù)模型的計(jì)算方法：

(3)

式中：Pa為事件發(fā)生的條件概率；Ps為事件發(fā)生的先驗(yàn)概率；CF為環(huán)境問題點(diǎn)的確定性系數(shù).權(quán)重計(jì)算方法為：

W=CF(i，max)-CF(i,min)，

(4)

式中：CF(i，max)表示因子i各分類對(duì)環(huán)境問題點(diǎn)發(fā)生的確定系數(shù)的最大值；CF(i,min)表示因子i各分類對(duì)環(huán)境問題點(diǎn)發(fā)生的確定系數(shù)的最小值.

2.3 加權(quán)信息量模型

由于礦山環(huán)境問題發(fā)生的原因很多且較為復(fù)雜，各因素對(duì)環(huán)境問題發(fā)生的貢獻(xiàn)程度也不一樣.鑒于信息量模型未能考慮到各指標(biāo)因子對(duì)環(huán)境問題發(fā)生貢獻(xiàn)程度的大小，因此本文結(jié)合確定性系數(shù)法計(jì)算各因子不同特征變量對(duì)應(yīng)的確定性系數(shù)值，將信息量模型和確定性系數(shù)法的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，得到攀枝花市礦山地質(zhì)環(huán)境影響指數(shù)，其計(jì)算模型為：

(5)

3 GIS支持下的攀枝花市礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取與分級(jí)

礦山地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量是基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境條件和礦業(yè)開采活動(dòng)共同作用的結(jié)果.本文參照國(guó)家和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、技術(shù)要求[16-17]，參考國(guó)內(nèi)專家[5-6,14,18]建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合攀枝花市礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查現(xiàn)狀及相關(guān)研究結(jié)果[11]，在遵循科學(xué)與可操作性相結(jié)合、數(shù)據(jù)是否可以量化、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主導(dǎo)因素三個(gè)原則的基礎(chǔ)上，選取了地質(zhì)環(huán)境背景條件(距斷層的距離、坡度、距河流水系的距離、工程地質(zhì)巖組、降水量、植被覆蓋度)，地質(zhì)環(huán)境問題現(xiàn)狀以及礦業(yè)開采活動(dòng)(土地壓占與損毀、開采規(guī)模、開采方式)3種要素下的9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo).

3.1.1 距斷層的距離

地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度，斷裂構(gòu)造發(fā)育是否強(qiáng)烈，節(jié)理是否發(fā)育對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性起著重要的作用.區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造主要為呈南北走向的華力西—印支期古裂谷帶，為山脈和河流的主要構(gòu)造骨架.斷裂構(gòu)造與礦山開采活動(dòng)中的崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)性較大，與采空塌陷無相關(guān)性.將斷層指標(biāo)因子分為<500 m、500 m～<1000 m、1000 m～<1500 m、1500 m～<2000 m、≥2000 m五個(gè)等級(jí).

3.1.2 坡度

坡度直接影響斜坡的穩(wěn)定性，是崩塌、滑坡、泥石流3類斜坡地質(zhì)災(zāi)害形成的基本因素[16].礦山開采活動(dòng)對(duì)坡度的破壞力度較大，在不同的坡度上發(fā)育著大大小小的礦山地質(zhì)災(zāi)害.根據(jù)區(qū)內(nèi)地形地貌特征和不同礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的現(xiàn)狀，將坡度因子分為0～<15°、15°～<30°、30°～<45°、≥45°四個(gè)等級(jí).

3.1.3 距河流水系的距離

區(qū)內(nèi)河流水系發(fā)育較好，金沙江和雅礱江水系交匯于此，受地質(zhì)構(gòu)造的影響河流沿岸礦產(chǎn)資源較為豐富，人類的采礦活動(dòng)多且受河流水系的沖刷影響，礦山地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育.按照距河流水系的距離將指標(biāo)因子分為<800 m、800 m～<1600 m、1600 m～<2400 m、≥2400 m四個(gè)等級(jí).

3.1.4 工程地質(zhì)巖組

區(qū)內(nèi)出露的地層較為齊全，巖漿巖和沉積巖覆蓋大面積區(qū)域，第四系松散黏土主要分布在河流溝谷和山間盆地地帶.根據(jù)《工程地質(zhì)手冊(cè)》(第四版)的巖層軟弱程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將區(qū)內(nèi)的地層巖組劃分為軟巖、軟硬間夾巖、硬巖、松散黏土.

3.1.5 降水量

降水量的大小對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的影響較為重要，降水量增多不僅會(huì)使地表物質(zhì)軟化且滲入巖層使得地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，而且會(huì)影響礦山周邊植被的生長(zhǎng)、礦山粉塵污染、土壤污染以及水污染的面源范圍.區(qū)內(nèi)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年均降水量800 mm以上，其中米易縣的降水量最大且高達(dá)1100 mm.綜合考慮區(qū)內(nèi)降水量的分布規(guī)律， 將其分為<900 mm、900 mm～<1000 mm、≥1000 mm三個(gè)等級(jí).

3.1.6 植被覆蓋度

植被的覆蓋和茂盛程度對(duì)土壤的固定能力,減輕暴雨對(duì)環(huán)境的影響以及吸附礦山粉塵起著積極的作用.植被覆蓋度越好，對(duì)土壤的固定能力越強(qiáng)，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率越小，越能吸附更多的礦山粉塵.運(yùn)用ENVI軟件對(duì)SPOT6遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類得到植被覆蓋度，并分為0～<30、30～<60、60～<80、≥80四個(gè)等級(jí).

3.1.7 土地壓占與損毀

礦山開采活動(dòng)對(duì)土地形成一定的壓占和損毀，主要包括開采面、中轉(zhuǎn)場(chǎng)地、固體廢棄物和礦山建筑，是構(gòu)成礦山的主要組成部分，其中開采面和固體廢棄物的占地面積較多，開采面的損毀情況最嚴(yán)重.將區(qū)內(nèi)的土地壓占與損毀分為開采面、中轉(zhuǎn)場(chǎng)地、固體廢棄物、礦山建筑和無土地壓占與損毀.

3.1.8 開采規(guī)模

開采規(guī)模越大對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞和干擾力度越大，將開采規(guī)模分為<10萬噸/年、10～<50萬噸/年、≥50萬噸/年以及無礦區(qū)的地區(qū).

3.1.9 開采方式

礦山的開采方式主要有露天開采、地下開采、露天/地下聯(lián)合開采和無活動(dòng)區(qū)，其中不同的開采方式對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的影響程度不同.露天開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞和影響較大，其次是露天/地下聯(lián)合開采，影響最小的是地下開采.

3.2 評(píng)價(jià)因子權(quán)重的確立

從20世紀(jì)70年代起，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在考慮區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景、礦業(yè)開發(fā)活動(dòng)、礦山地質(zhì)環(huán)境問題的基礎(chǔ)上選取對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用主客觀權(quán)值法對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境開展了評(píng)價(jià)研究[19-21].信息量模型通過計(jì)算單因子指標(biāo)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響的貢獻(xiàn)值來反映區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量差異；確定性系數(shù)法主要通過單個(gè)指標(biāo)因子分級(jí)的最大值與最小值的差來確定單因子的權(quán)重值，是一種通過概率函數(shù)來分析評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響的敏感程度.如前文所述，采用信息量模型和確定性系數(shù)法分別計(jì)算單個(gè)指標(biāo)因子的權(quán)重值，見表1，從表中可以看出基于兩種模型計(jì)算得出的指標(biāo)因子權(quán)重值整體上呈現(xiàn)相同的趨勢(shì).

表1 信息量模型、確定性系數(shù)法的各因子權(quán)重值

通過加權(quán)信息量模型計(jì)算方法對(duì)信息量模型和確定性系數(shù)法計(jì)算得到的權(quán)重值進(jìn)行加權(quán)疊加，得到攀枝花市礦山地質(zhì)環(huán)境各指標(biāo)總的權(quán)重值.

3.3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

運(yùn)用信息量模型的計(jì)算公式先得到單個(gè)評(píng)價(jià)單元內(nèi)各指標(biāo)因子的信息量值，再對(duì)最小單元內(nèi)各指標(biāo)因子的信息量值做加權(quán)疊加，得到研究區(qū)每個(gè)評(píng)價(jià)單元網(wǎng)格總的信息量值；運(yùn)用確定性系數(shù)模型的計(jì)算公式先得到各因子分類級(jí)別的確定性系數(shù)值，再將每個(gè)因子的最大值與最小值作差得到每個(gè)指標(biāo)因子總的確定性系數(shù)值；最終運(yùn)用加權(quán)信息量模型的計(jì)算公式將以上兩種模型計(jì)算得到的權(quán)重值做加權(quán)耦合，

并借助ArcGIS自然斷點(diǎn)法將加權(quán)耦合結(jié)果進(jìn)行分區(qū)，見表1，從表中可以看出將礦山地質(zhì)環(huán)境影響性分為嚴(yán)重影響區(qū)、較嚴(yán)重影響區(qū)、一般影響區(qū)和輕微影響區(qū).其中，嚴(yán)重影響區(qū)面積為384.97 km2，占總面積的5.22%，發(fā)育環(huán)境問題點(diǎn)59處；較嚴(yán)重影響區(qū)面積為840.95 km2，占總面積的11.4%，發(fā)育環(huán)境問題點(diǎn)6處；一般影響區(qū)面積為2935.74 km2，占總面積的39.79%，發(fā)育環(huán)境問題點(diǎn)1處；輕微影響區(qū)面積為3216.71 km2，占總面積的43.6%.綜上所述，研究區(qū)的嚴(yán)重、較嚴(yán)重、一般和輕微四個(gè)影響分區(qū)所占面積比例符合區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境問題的分布規(guī)律，即嚴(yán)重和較嚴(yán)重影響區(qū)占地面積較小，為16.62%，評(píng)價(jià)結(jié)果具有可靠性和合理性.

表2 攀枝花市礦山地質(zhì)環(huán)境影響性評(píng)價(jià)分區(qū)一覽表

從評(píng)價(jià)結(jié)果分區(qū)表可以看出，攀枝花市礦山地質(zhì)環(huán)境嚴(yán)重影響區(qū)主要分布在仁和區(qū)、東區(qū)、鹽邊縣和米易縣礦產(chǎn)開采活動(dòng)強(qiáng)度大且頻繁的鐵礦、煤礦和花崗巖礦山；較嚴(yán)重影響區(qū)分布在核心區(qū)礦山外圍地帶，其中以仁和區(qū)的東北部較為突出，并且嚴(yán)重和較嚴(yán)重影響區(qū)主要圍繞礦山從中心到四周做閉環(huán)分布，且區(qū)內(nèi)發(fā)生泥石流23處、粉塵污染9處、崩塌9處、滑坡14處、水體污染3處、地面塌陷7處，共計(jì)65處；一般影響區(qū)主要分布在地質(zhì)環(huán)境脆弱區(qū)，其中河流沿線較為突出；輕微影響區(qū)內(nèi)無地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生且分布面積最廣，占到研究區(qū)總面積的43.6%.結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況和評(píng)價(jià)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重和較嚴(yán)重影響區(qū)植被覆蓋度低、巖性主要為松散黏土和軟巖、礦山開采面和中轉(zhuǎn)場(chǎng)地占地廣、開采規(guī)模>50萬噸/年，以地下開采為主.為了更好地促進(jìn)嚴(yán)重和較嚴(yán)重影響區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理和監(jiān)測(cè)，結(jié)合野外實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題，針對(duì)以下礦山提出對(duì)策和建議.

(1)仁和區(qū)寶頂煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境問題區(qū).該區(qū)存在的主要問題有:大量的固體廢棄物堆放造成的土地壓占,煤矸石堆不合理邊坡堆放造成的滑坡和泥石流,以及地下采空引發(fā)的地面塌陷等.建議平整固體廢棄物并種植植被進(jìn)行綠化；對(duì)堆放的煤矸石堆修建工程擋墻、攔壩；對(duì)廢棄的采空區(qū)進(jìn)行回填，并且隨時(shí)監(jiān)測(cè)采空周圍地區(qū)的裂縫和土方的滑動(dòng)情況，尤其是雨季.這樣通過工程治理和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)措施進(jìn)行治理.

(2)東區(qū)朱家包包蘭尖鐵礦礦山地質(zhì)環(huán)境問題區(qū).該區(qū)存在排土場(chǎng)面積較大且占地面積嚴(yán)重，開采面崩塌和排土場(chǎng)引發(fā)的泥石流災(zāi)害較多，選礦廠在提煉礦產(chǎn)品的過程中排放大量的廢水廢渣造成環(huán)境污染的問題.建議對(duì)開采面采取規(guī)范化的梯級(jí)開采，降低坡度，減少崩塌災(zāi)害的發(fā)生；因離市區(qū)較近，建議借鑒昆陽磷礦區(qū)的礦山環(huán)境整治措施，將排土場(chǎng)進(jìn)行平整修建為體育場(chǎng)、公園或居住小區(qū)，達(dá)到環(huán)境治理和優(yōu)化資源的目的；同時(shí)制定廢水廢渣的過濾和處理標(biāo)準(zhǔn)，將選礦廠的廢水廢渣達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才排放，減少水體污染.

(3)鹽邊縣紅格鐵礦礦山地質(zhì)環(huán)境問題區(qū).該區(qū)存在尾礦庫數(shù)量多、占地廣、環(huán)境污染嚴(yán)重且有潰壩的風(fēng)險(xiǎn)等問題.建立對(duì)未廢棄的尾礦庫設(shè)置專人進(jìn)行管理，嚴(yán)禁人畜進(jìn)入且在雨季做好監(jiān)測(cè),防止?jié)?，并設(shè)置防揚(yáng)塵裝置；對(duì)廢棄尾礦庫進(jìn)行覆土，種植莊稼或植被，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境.

(4)米易縣潘家田鐵礦、青崗坪仰天窩和白馬鐵礦、花崗巖礦礦山地質(zhì)環(huán)境問題區(qū).該區(qū)存在礦山地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重和排土場(chǎng)壓占土地的問題.建議對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行覆土植樹種草，進(jìn)行梯級(jí)開采減少崩塌,設(shè)置擋墻和攔壩，防治固體廢棄物引發(fā)泥石流和滑坡災(zāi)害，改善礦山生態(tài)環(huán)境，提高環(huán)境質(zhì)量.

3.4 評(píng)價(jià)結(jié)果精度驗(yàn)證

進(jìn)一步驗(yàn)證評(píng)價(jià)結(jié)果的精度，可隨機(jī)選取泥石流、崩塌、土地壓占與損毀等礦山地質(zhì)環(huán)境問題點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，將SPOT6遙感衛(wèi)星影像中的礦山地質(zhì)環(huán)境問題與礦山地質(zhì)環(huán)境影響性分區(qū)結(jié)果進(jìn)行疊加，得到野外實(shí)地調(diào)查與評(píng)價(jià)結(jié)果的對(duì)比情況，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)的崩塌、泥石流和礦山占地等環(huán)境問題點(diǎn)均落在嚴(yán)重影響區(qū)范圍內(nèi)，周邊的礦山道路等落在較嚴(yán)重影響區(qū)范圍內(nèi).研究結(jié)果分區(qū)和野外實(shí)際調(diào)查結(jié)果相吻合，評(píng)價(jià)分區(qū)科學(xué)合理，精度較高.

3.5 耦合模型精度評(píng)價(jià)及檢驗(yàn)

耦合模型對(duì)確定性系數(shù)和信息量的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化，既能科學(xué)合理地量化指標(biāo)因子，又能反映各個(gè)指標(biāo)因子之間的相關(guān)性.為了更好地檢驗(yàn)耦合模型的科學(xué)性和可靠性，采用了受試者工作特征曲線(ROC)進(jìn)行了驗(yàn)證.以發(fā)生礦山地質(zhì)環(huán)境問題被正確預(yù)測(cè)的單元為縱坐標(biāo)，未發(fā)生礦山地質(zhì)環(huán)境問題被正確預(yù)測(cè)的單元為橫坐標(biāo)進(jìn)行曲線的繪制.曲線越靠近左上角或曲線下方面積AUC值越接近1，說明評(píng)價(jià)模型的精確度越高.AUC<0.7，說明模型精度低；0.7≤AUC≤0.9，說明模型精度高；AUC>0.9，說明模型精度極高.基于SPSS軟件，對(duì)確定性系數(shù)與信息量耦合模型進(jìn)行ROC曲線的繪制，得到耦合模型的線下面積(AUC)值為0.918.結(jié)合表1，可以看出有89.4%的礦山地質(zhì)環(huán)境問題點(diǎn)落在嚴(yán)重影響區(qū)，有9.09%的礦山地質(zhì)環(huán)境問題點(diǎn)落到較嚴(yán)重影響區(qū)，也表明了耦合模型的預(yù)測(cè)精度較高.

4 結(jié)論

(1)本文采用的確定性系數(shù)法和信息量耦合模型的評(píng)價(jià)方法充分發(fā)揮了兩種數(shù)學(xué)方法的綜合評(píng)判優(yōu)勢(shì)，將定性的評(píng)價(jià)因子定量化，對(duì)攀枝花市復(fù)雜的礦山地質(zhì)環(huán)境開展了較為客觀的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果符合研究區(qū)實(shí)際情況.

(2)通過自然斷點(diǎn)法將研究區(qū)劃分為輕微影響區(qū)、一般影響區(qū)、較嚴(yán)重影響區(qū)和嚴(yán)重影響區(qū)，其中嚴(yán)重影響區(qū)主要分布在寶頂煤礦、朱家包包蘭尖鐵礦、紅格鐵礦、潘家田鐵礦、青杠坪仰天窩鐵礦、白馬鐵礦和花崗巖礦等地區(qū)，占研究區(qū)面積的5.22%，占到環(huán)境問題點(diǎn)的89.4%.從礦山中心向四周外圍礦山地質(zhì)環(huán)境影響性逐漸減弱，對(duì)區(qū)內(nèi)嚴(yán)重和較嚴(yán)重礦山進(jìn)行問題分析并提出對(duì)應(yīng)的建議和措施.嚴(yán)重影響區(qū)和較嚴(yán)重影響區(qū)是國(guó)土部門開展防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃，加強(qiáng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和應(yīng)急預(yù)案的重點(diǎn)關(guān)注地區(qū).

(3)對(duì)影響礦山地質(zhì)環(huán)境發(fā)育的指標(biāo)因子進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重和較嚴(yán)重影響區(qū)植被覆蓋度低,巖性主要為松散黏土和軟巖,礦山開采面和中轉(zhuǎn)場(chǎng)地占地廣,開采規(guī)模>50萬噸/年，以地下開采為主.其中工程地質(zhì)巖組、植被覆蓋度、土地壓占與損毀、開采規(guī)模和開采方式是影響礦山地質(zhì)環(huán)境問題點(diǎn)分布的主要控制因子.

(4)通過野外驗(yàn)證模型檢驗(yàn)了評(píng)價(jià)結(jié)果與野外實(shí)際調(diào)查的吻合度，經(jīng)過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)礦山地質(zhì)環(huán)境問題點(diǎn)均落入在嚴(yán)重和較嚴(yán)重影響區(qū)，評(píng)價(jià)結(jié)果較為科學(xué)合理.運(yùn)用ROC模型驗(yàn)證了確定性系數(shù)與信息量模型的精確度，經(jīng)過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)耦合模型的ROC值高達(dá)0.918，精確度較高，分區(qū)可靠.評(píng)價(jià)結(jié)果為國(guó)土部門開展礦山環(huán)境整治與保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建以及生態(tài)文明建設(shè)的提供參考和借鑒.