歷史遺留礦山核查方法研究-萊森光學(xué)

1、引言

歷史遺留礦山是在不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，由于責(zé)任主體滅失，需由政府承擔(dān)恢復(fù)治理責(zé)任的廢棄礦山?隨著國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，針對(duì)采礦損毀土地開展有序整治，消除礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患，或轉(zhuǎn)型利用，或逐步修復(fù)土地功能，相繼開展生態(tài)重建，減少采礦損毀土地存量，控制采礦損毀土地增量，已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)土空間生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的熱點(diǎn)和難點(diǎn)?歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)是其中的重要內(nèi)容之一?我國(guó)先后開展了多次礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作，自2015年起逐年開展全國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)，積累了豐富的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?由于大量遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未開展實(shí)地核查，多數(shù)礦山的采礦損毀土地面積和礦山生態(tài)修復(fù)土地面積多為投影面積而非實(shí)地核查面積，因此，仍存在著全國(guó)歷史遺留礦山底數(shù)不清的問題?不同部門的相關(guān)數(shù)據(jù)存在較大的出入?為摸清全國(guó)歷史遺留礦山分布情況，國(guó)家擬組織開展歷史遺留礦山核查工作?根據(jù)歷史遺留礦山的定義，在總結(jié)現(xiàn)有工作現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文探索研究了歷史遺留礦山核查方法、核查內(nèi)容及屬性定義，并開展了試驗(yàn)應(yīng)用，可為全國(guó)性核查工作提供技術(shù)建議。

技術(shù)思路

2.1歷史遺留礦山定義

歷史遺留礦山是由政府承擔(dān)恢復(fù)治理責(zé)任的廢棄礦山?它是根據(jù)行政管理的需求，將廢棄礦山中的某幾種類型按其屬性歸集而成的?根據(jù)我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境管理辦法的變化進(jìn)程，歷史遺留礦山應(yīng)包括:①計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期遺留的廢棄礦山；②市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)期因國(guó)家去產(chǎn)能、退出自然保護(hù)地等政策原因，在政府作出關(guān)閉決定時(shí)明確由政府承擔(dān)恢復(fù)治理責(zé)任的廢棄礦山；③責(zé)任人滅失或難以確定的廢棄礦山?需要注意的是，因管理權(quán)限等原因，河道采砂類、重大工程建設(shè)涉及的砂石開采類廢棄礦山，暫不列入本文討論的歷史遺留礦山范疇內(nèi)?

西藏驅(qū)龍銅礦區(qū)Hyperion礦物分布圖

2.2核查思路

根據(jù)上述定義，需要分步開展如下工作才能核定歷史遺留礦山:①開展全國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查與監(jiān)測(cè)，圈定可能與采礦活動(dòng)有關(guān)的遙感解譯圖斑，建立歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，下發(fā)遙感解譯圖斑；②利用歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)，由地方自然資源主管部門或指定的技術(shù)支撐單位通過“與采礦活動(dòng)相關(guān)性”判釋，將遙感解譯圖斑區(qū)分采礦損毀土地圖斑、非采礦活動(dòng)圖斑；③通過“圖斑活動(dòng)狀態(tài)”判釋，將采礦損毀土地圖斑區(qū)分生產(chǎn)礦山采礦損毀土地圖斑、廢棄礦山采礦損毀土地圖斑；④通過與采礦權(quán)數(shù)據(jù)、礦業(yè)權(quán)管理數(shù)據(jù)相關(guān)性等的綜合分析，將廢棄礦山采礦損毀土地圖斑分為“無采礦權(quán)的廢棄礦山”，“有采礦權(quán)、恢復(fù)治理責(zé)任為政府的廢棄礦山”，“有采礦權(quán)、恢復(fù)治理責(zé)任為企業(yè)或個(gè)人的廢棄礦山”等類別；⑤通過國(guó)家、省、市、縣等自然資源主管部門審核，共同確定歷史遺留礦山本底數(shù)據(jù)?相關(guān)技術(shù)路線見圖1?

圖1 歷史遺留礦山核查技術(shù)流程

研究方法

3.1 遙感調(diào)查監(jiān)測(cè)

參照《礦產(chǎn)資源開發(fā)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0266—2014)，利用長(zhǎng)時(shí)間序列、空間分辨率優(yōu)于2.5m的遙感影像，以軟件為主要平臺(tái)，采用人機(jī)交互解譯和自動(dòng)信息提取相結(jié)合的方法，提取(疑似)礦產(chǎn)資源開采點(diǎn)的分布位置、范圍、開采方式(按露天開采、井工開采、聯(lián)合開采分類)、開采礦種、礦山開采狀態(tài)(按正在開采、關(guān)閉/廢棄分類)、礦山地物類型(按露天采場(chǎng)、固體廢棄物堆場(chǎng)、礦山建筑、洗煤場(chǎng)或選礦廠等中轉(zhuǎn)場(chǎng)地、塌陷坑等分類)或采礦損毀土地類型(按挖損土地、壓占土地、塌陷土地分類)及面積等信息?剔除在有效采礦權(quán)范圍內(nèi)的圖斑，以一個(gè)或多個(gè)礦山為單位，制作廢棄礦山遙感監(jiān)測(cè)圖；按照統(tǒng)一的編號(hào)規(guī)則進(jìn)行采礦主體編號(hào)，同一幅廢棄礦山遙感監(jiān)測(cè)圖內(nèi)的遙感解譯圖斑，按照“采礦主體編號(hào)+順序號(hào)”規(guī)則進(jìn)行圖斑編號(hào)?構(gòu)建歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)和相關(guān)核查數(shù)據(jù)庫(kù)(另文專述)，在線分發(fā)廢棄礦山遙感監(jiān)測(cè)圖及相關(guān)圖斑的位置信息?

新疆東天山土墩—黃山東地區(qū)HyMap礦物分布圖

實(shí)地核查的重點(diǎn)在于:①通過調(diào)查走訪，核實(shí)下發(fā)的遙感解譯圖斑是否為歷史遺留礦山的圖斑；②對(duì)認(rèn)定的歷史遺留礦山圖斑的范圍進(jìn)行核實(shí)，需要增加的范圍應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)繪后增補(bǔ)，不屬于采礦損毀土地的范圍應(yīng)合理扣除；③核查歷史遺留礦山圖斑的現(xiàn)狀、權(quán)屬、主要生態(tài)環(huán)境問題等信息；④采集現(xiàn)場(chǎng)照片或現(xiàn)場(chǎng)短視頻；⑤收集佐證材料，如已經(jīng)恢復(fù)治理圖斑的驗(yàn)收意見等?實(shí)地核查應(yīng)在充分收集分析利用已有資料的基礎(chǔ)上開展?地方已組織開展過實(shí)地核查的，可充分運(yùn)用已有資料，根據(jù)需要合理安排實(shí)地核查工作量?室內(nèi)核查能夠有效舉證，對(duì)圖斑核定無異議，能夠完整、準(zhǔn)確獲取核查圖斑中心點(diǎn)及拐點(diǎn)坐標(biāo)、面積、損毀地類、權(quán)屬、主要生態(tài)問題等信息的，可不開展實(shí)地核查?地方補(bǔ)充的新增圖斑均需實(shí)地核查?

3.3分級(jí)核查

為保證國(guó)家和地方歷史遺留礦山本底數(shù)據(jù)的唯一性，建議實(shí)行圖斑逐級(jí)審核制度，以“二上二下”方式進(jìn)行填報(bào)信息審核認(rèn)定?“一上”由地方通過歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)，逐級(jí)上報(bào)核查結(jié)果，并對(duì)信息的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性和規(guī)范性進(jìn)行審核把關(guān)?“一下”由自然資源部組織技術(shù)單位，對(duì)地方上報(bào)的圖斑核查結(jié)果進(jìn)行初步確認(rèn)，反饋初步審核結(jié)果?“二上”由地方對(duì)初步審核結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，并通過歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)完善相關(guān)資料?“二下”由自然資源部組織技術(shù)單位，對(duì)“二上”信息進(jìn)行審核，重點(diǎn)審核有爭(zhēng)議的圖斑，從而反饋?zhàn)罱K認(rèn)定結(jié)果?

甘肅北山天宮一號(hào)高光譜數(shù)據(jù)礦物分布圖

3.4 數(shù)據(jù)入庫(kù)

縣級(jí)自然資源主管部門應(yīng)將歷史遺留礦山認(rèn)定結(jié)果報(bào)縣級(jí)人民政府同意后，依據(jù)《土地復(fù)墾條例實(shí)施辦法》(原國(guó)土資源部第56號(hào)令)第29條的規(guī)定，公告歷史遺留礦山損毀土地認(rèn)定結(jié)果?根據(jù)公告結(jié)果，逐圖斑建檔立卡，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，建立部省一致的歷史遺留礦山核查檔案表(以表1內(nèi)容為基準(zhǔn))和數(shù)據(jù)庫(kù)，為編制礦山環(huán)境評(píng)估、礦山生態(tài)修復(fù)規(guī)劃、部署生態(tài)修復(fù)工程、完善礦山生態(tài)修復(fù)政策等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?

4、試驗(yàn)應(yīng)用

選擇江西省上饒市德興市和九江市德安縣、遼寧省朝陽(yáng)市建平縣和鞍山市海城市4個(gè)縣級(jí)行政區(qū)，開展了歷史遺留礦山圖斑判別流程、技術(shù)方法等的試驗(yàn)應(yīng)用，均順利完成4個(gè)縣級(jí)行政區(qū)的試驗(yàn)圖斑分類核查、分級(jí)審核、數(shù)據(jù)入庫(kù)等工作?本次研究提出的歷史遺留礦山核查技術(shù)流程、工作方法有效可行?以江西省德興市某黏土礦山為例?該礦位于德興市店前村附近。

圖2江西德興某黏土礦山遙感影像及實(shí)地核查照片

開采礦種為磚瓦用黏土(圖2(a))?礦山不在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)?其所有權(quán)權(quán)屬為國(guó)有土地所有權(quán)，使用權(quán)權(quán)屬為國(guó)有土地使用權(quán)﹔在第三次國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中，該圖斑為采礦用地?該圖斑迄今未治理(圖2 (b))?礦山開采造成的生態(tài)地質(zhì)問題是破壞植被?通過采礦權(quán)信息比對(duì)、多期遙感影像對(duì)比，結(jié)合實(shí)地核查，確認(rèn)該礦山于2018年關(guān)閉，為“無法確認(rèn)治理恢復(fù)責(zé)任主體的無主廢棄礦山”?由于礦山位于山區(qū)范圍內(nèi)，周邊無居民地和重要生產(chǎn)生活設(shè)施，建議采用自然恢復(fù)方式，在消除地質(zhì)災(zāi)害隱患等工作基礎(chǔ)上，將圖斑范圍內(nèi)的土地恢復(fù)為天然草地?

5、結(jié)論

查明全國(guó)歷史遺留礦山分布現(xiàn)狀，有序開展歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)是礦山生態(tài)修復(fù)規(guī)劃編制的重要內(nèi)容和生態(tài)修復(fù)工程部署的主要依據(jù)?本文根據(jù)行政管理的需求，提出了歷史遺留礦山核查技術(shù)流程、工作方法，為相關(guān)工作開展進(jìn)行了技術(shù)準(zhǔn)備?

1)利用長(zhǎng)時(shí)間序列、空間分辨率優(yōu)于2.5m的遙感影像，可以有效判定礦山地物(采場(chǎng)、固體廢棄物堆場(chǎng)、礦山建筑等)的利用狀況，初步篩選出廢棄礦山分布范圍，為全國(guó)歷史遺留礦山核查提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?

2)按照同一標(biāo)準(zhǔn)，形成統(tǒng)一的全國(guó)調(diào)查成果、分類核查成果，實(shí)行圖斑逐級(jí)審核制度，通過國(guó)家、省、市、縣4級(jí)自然資源主管部門，以“二上二下”方式進(jìn)行填報(bào)信息審核認(rèn)定，是建立部省一致的歷史遺留礦山核查檔案表和數(shù)據(jù)庫(kù)的有效途徑?

3)目前建議的核查內(nèi)容是為滿足全國(guó)歷史遺留礦山數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)而提出的普適性工作內(nèi)容?各地方可根據(jù)本地工作實(shí)際需求，擴(kuò)展調(diào)查內(nèi)容，添加一些特色性、區(qū)域性的工作內(nèi)容和要求，但不能減少普適性工作量?

4）近地光譜數(shù)據(jù)生物量反演模型與成像光譜數(shù)據(jù)生物量反演模型的尺度轉(zhuǎn)換問題研究，將地物光譜儀的高光譜數(shù)據(jù)重采樣相應(yīng)的成像光譜數(shù)據(jù)，利用重采樣后的光譜數(shù)據(jù)建立生物量反演模型，并嘗試應(yīng)用到成像光譜數(shù)據(jù)中，繪制植被生物量分布圖。將整體研究區(qū)進(jìn)行細(xì)化，構(gòu)建不同研究面積的反演模型，并將反演模型由小的研究區(qū)逐級(jí)應(yīng)用到大的研究區(qū)，并不斷對(duì)反演模型進(jìn)行改進(jìn)，最終得到研究區(qū)的整體生物量反演模型。

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審核編輯黃昊宇