基于高分数据的广东省矿山复绿现状遥感调查
王耿明;吴海陆;罗雪丰;朱俊凤;黄铁兰
【摘 要】提出了矿山复绿的技术方法和技术路线.通过开展广东省矿山复绿遥感调查,获取较为真实的广东省矿山复绿最新状况.指出广东省矿山复绿存在的主要问题,并提出有益的建议和对策,希望遥感能够作为技术支撑更好地为矿政管理服务. 【期刊名称】《地质学刊》 【年(卷),期】2014(038)002 【总页数】4页(P2-292)
【关键词】矿山复绿;高分数据;遥感;广东 【作 者】王耿明;吴海陆;罗雪丰;朱俊凤;黄铁兰
【作者单位】广东省地质调查院,广东广州510080;广东省地质调查院,广东广州510080;广东省地质调查院,广东广州510080;广东省地质调查院,广东广州510080;广东省地质调查院,广东广州510080 【正文语种】中 文 【中图分类】P715.7
“矿山复绿”是指通过采取工程、生物等措施，对采矿活动引起的矿山地质环境问题进行综合治理，使地质环境达到稳定、生态得到恢复、景观得到美化的过程。本次“矿山复绿”实施的区域，主要包括重要自然保护区、景观区、居民集中生活区的周边和重要交通干线、河流湖泊直观可视范围。
通过“矿山复绿”行动，利用3年时间，使广东省“三区两线”周边范围内的重
要矿山地质环境问题基本得到整治；生产矿山按照“边开采、边复绿”的原则，通过地灾防治、地貌景观修复、植被绿化、人造景观等措施，到2015年，使广东省“三区两线”周边范围内突出的矿山地质环境问题基本得到整治，矿山生态环境得到初步改善(汪民， 2012；王国起，2013）。
遥感具有宏观、快速、信息量大等优点，利用遥感技术进行矿山复绿调查省时省力，已成为矿山复绿调查的重要方式。开展矿山复绿遥感调查工作，从宏观上调查广东省的矿山复绿情况，从微观上评价矿山复绿效果，是系统开展矿山地质环境调查和评价、监督矿山复绿行动实施效果的重要手段。为及时掌握矿山复绿行动实施效果，急需开展矿山复绿遥感调查工作，已成为广东省“矿山复绿”工程中既重要又紧迫的任务(王耿明等，2010）。 1.1 广东省矿山复绿基本情况
纳入广东省“矿山复绿”工程的矿山有226个，其中在建矿山8个，生产矿山59个，闭坑矿山100个，停产矿山59个；按开采方式分：露天开采矿山209个，井工开采矿山13个，混合开采矿山4个。位于河流湖泊岸边11个，居民集中生活区周边49个，重要交通干线两侧124个，重要景观区内及周边26个，重要自然保护区内及周边16个。复绿矿区总面积5 225.17 hm2，需综合治理面积2 673.46 hm2。 1.2 数据源
研究采用2012年度广东省土地变更调查与遥感监测数据，以高、中分辨率卫星影像为主。分析表明数据源种类较多，空间分辨率主要为0.5～5 m。高分辨率影像以WorldView、QuickBird、Pleiades为主，主要分布在珠三角、潮汕和粤西北地区；中分辨率影像以Rapideye、SPOT5、YG2为主，主要分布在粤西、粤东两翼山区。近年来，国产YG2、YG8、TH1和ZY3卫星数据大量用于矿山遥感调查，实践表明国产数据源同样能达到精度要求(王耿明等，2012）。
2.1 技术路线
采取遥感数据与其他多源数据相结合、目视解译法与人机交互解译相结合、室内综合研究与实地调查相结合的技术路线(图1）(赵汀， 2007；王耿明，2013）。 2.2 技术方法
本工作所采用的技术方法主要有资料收集、影像图制作、遥感解译、野外调查验证、编图和综合分析。
2.2.1 资料收集资料收集主要包括覆盖广东省全省范围的土地变更遥感数据、广东省矿山复绿区分布数据、基础地理资料、各种矿产资源分布、矿产勘查数据、采矿权/探矿权数据等。
2.2.2 监测图制作方法1张图可以涉及1个或多个工程，根据所部署的复绿工程是否集中而定。只切矿山复绿工程集中区影像，不切孤点及公路沿线散点工程的影像。 2.2.3 遥感解译(1）野外踏勘，建立遥感解译标志。为了解译标志的准确性，在初步解译之前，进行野外踏勘，仔细观察矿山复绿区和遥感影像之间的相互对应关系，了解它们的影像特征、分布规律、变化规律等，重点区分人工复绿和自然复绿的区别。根据影像色彩、形状、大小、影纹、位置等，建立人工复绿、自然复绿、已完成复绿、正在复绿、未复绿等矿山复绿解译标志。
(2）遥感解译。根据已建立的遥感解译标志及其他有关资料，进行综合分析，确定各解译因子的位置、范围及所属类别，变化因子的变化程度、变化范围。主要是采用遥感资料，在广东省“三区两线”范围内，采用目视解译和人机结合解译进行矿山复绿状况遥感解译，按照已完成复绿、正在复绿和未复绿3类进行分类，对正在复绿矿区圈定已完成复绿范围，并且统计已完成复绿面积。
2.2.4 野外调查验证初步解译后，对解译结果进行野外调查验证，达到检验、修改、补充遥感初步解译成果的目的。野外检查验证点、线的布设要在每一个矿山复绿区图斑都要验证的基础上。
2.2.5 成果图件编制和综合分析在ArcGIS 10平台上完成遥感监测本底影像图和矿山复绿调查成果图件的编制。对矿山复绿遥感调查成果进行统计分析，对广东省矿山地质环境治理进行分析和预测，提出整改意见、措施及建议(杨金中等，2009，2011）。
3.1 广东省矿山复绿现状遥感调查
在综合分析广东省采矿权数据、矿山复绿区分布数据的基础上，采用最新下发的广东省土地变更遥感数据，重点选取“三区两线”附近需要开展年度验收的复绿矿山，开展矿山复绿遥感调查。
截止2012年底，广东省226个复绿矿山除了部分活动采场外，大部分或多或少开展了复绿，这些正在复绿的矿山大多是人为复绿，主要方式为种植经济林、开垦农田和果园等。有不少矿山已经完成复绿工作，达到验收标准，但并非采取复绿措施所致，而是老百姓常年的人为改造。当然，不管人工复绿还是自然复绿，只要能完成复绿，就算正在复绿。另外，部分活动采场复绿难度较大，建议对这些采场加大治理力度(图2）。
3.2 广东省复绿矿山土地利用类型遥感调查
在226个复绿矿山中，已完成复绿的矿山区内多为林地、农田、果园和池塘，以林地为主；正在复绿矿山区内多为林地和废弃采场，大部分为废弃采场；未复绿矿山区内多为活动采场；部分复绿矿山区内分布建筑物、道路、水库和墓地。226个复绿矿山主要为废弃采场，占总复绿矿山的70%，其次为林地和活动采场，分别占总复绿矿山的11%和9%(图3） (褚进海等，2009）。 3.32013 年度广东省矿山复绿遥感调查
2013 年年底前需要完成23个复绿矿山的验收工作，多数分布在清远市，主要以煤矿和砂石黏土矿为主。在2013年度验收工作开展前，需要对这23个复绿矿山的治理情况进行摸底调查，并且对其他年度验收的矿山复绿进度开展遥感监测，及
时快捷地掌握23个矿山以外的复绿现状，通过统计未完成复绿的个数和面积，为合理科学安排后续矿山复绿治理资金提供准确依据。
已利用2012年度广东省土地变更遥感数据编制了23张矿山复绿工程遥感监测本底影像图。调查统计结果：2012年度验收的复绿矿山有2个，合并到2013年度验收；2013年度验收的复绿矿山有21个，2013年度已完成复绿矿山5个、未复绿矿山1个(图4）。
由于遥感调查数据类型分布不均，数据类型多达十几种，而且数据分辨率相差甚远，数据精度的不均造成调查成果有一定的偏差。在今后的工作中需加大野外调查力度，来拟补部分地区数据源不均对工作的影响。
正在复绿的矿山多数为废弃采场，大多复绿治理难度不大，仅需采取植被绿化措施就能完成复绿任务，无需采取工程措施。少数矿山复绿的治理难度较大，需要采取地貌景观修复和地灾防治等工程措施，包括处理采坑大量积水的问题，对这一类矿山需要加大治理投入。部分生产矿区规模较大，矿业开发强度较大，在活动采场开展复绿工作难度很大，需要加大治理力度(王永生，2009）。
建议对已完成复绿的矿山不必再匹配复绿资金，并提早安排验收；对正在复绿的矿山，根据遥感解译的未复绿面积大小，合理分配复绿资金；对未复绿面积较大的矿山加大治理投入。对未复绿矿山(均为活动采场），先关闭采场，再敦促矿山企业加大治理力度。
(1）通过建立矿山复绿遥感调查技术路线，提出矿山复绿遥感调查技术方法，为今后开展此类遥感调查工作提供方法借鉴。
(2）调查表明，广东省正在复绿的矿山为196个，已完成复绿矿山18个，未复绿矿山12个。226个复绿矿山主要为废弃采场，占70%，其次为林地和活动采场，分别占11%和9%。2013年度正在复绿的矿山为17个，已完成复绿矿山5个，未复绿矿山1个。
(3）矿山复绿遥感调查方法并不是很成熟，尚存在一些问题需要解决，提高遥感技术在矿山调查与监测领域的生命力，作为支撑技术在矿政监管中发挥更大的正能量。 褚进海，彭鹏，李郑，等.2009.遥感技术在矿山遥感调查与监测中的应用［J］.安徽地质，19(3）：194－199.
王永生.2009.矿山地质环境治理存在问题及对策［J］.南方国土资源，(12）：36－37.
王耿明，吴海陆，刑宇.2010.广东梅县地区矿产远景遥感调查研究［J］.地质学刊，34(1）：33－35.
王耿明，黄铁兰，朱俊凤，等.2012.离子吸附型稀土矿资源潜力的遥感定量预测：基于SPOT5数据的地貌研究［J］.国土资源遥感，92(1）：127－131. 汪民.2012.在全国“矿山复绿”行动部署现场会上的讲话［J］.国土资源通讯，(19）：6－8.
王耿明.2013.广东省矿产资源潜力评价遥感资料应用成果报告［R］.广州：广东省地质调查院.
王国起.2013.矿山复绿，泽被后世［J］.地球，(4）：66－69.
杨金中，秦绪文，聂洪峰，等.2009.矿山遥感监测工作指南［M］.北京：中国大地出版社.
杨金中，秦绪文，张志，等.2011.矿山遥感监测理论方法与实践［M］.北京：测绘出版社.
赵汀.2007.基于遥感和GIS的矿山环境监测与评价［D］.北京：中国地质科学院.
