矿业遗迹调查、分类与评价方法初探

梁 登，李明路，夏柏如，李海学，高永坡

(1.中国地质大学(北京)土地科学技术学院，北京 100083;2.国土资源部地质环境司，北京 100812;3.中国地质大学(北京)工程技术学院，北京 100083)

矿业遗迹是指矿业开发过程中遗留下来的踪迹和与采矿活动相关的实物，具体包括:矿产地质遗迹、矿业生产遗迹、矿业制品遗存、矿山社会生活遗迹和矿业开发文献史籍五大类［1］。研究矿业遗迹是中国矿山地质环境保护的现实需要［2］。为响应国家合理开发矿产资源、改善投资环境和促进矿业企业合理转型的号召，国土资源部于2005年8月评审并批准河北开滦等28家国家矿山公园的建设资格，这标志着我国矿业遗迹的保护和矿山地质环境的治理向前迈出重要一步［3］。截止至2012年年底，国土资源部已先后分三批审批通过国家矿山公园共72家，分布于全国27个省市自治区［4～6］。

矿业遗迹调查是矿业遗迹评价、保护和开发的前提，也是建立矿山公园的基础。目前我国的矿业遗迹管理中尚未建立分类体系、缺乏系统调查［7］。本文通过对河北开滦国家矿山公园、山西大同晋华宫国家矿山公园两家典型煤矿类国家矿山公园与安徽铜陵铜官山国家矿山公园、江西德兴国家矿山公园两家典型铜矿类国家矿山公园矿业遗迹实地调研，初步设计矿业遗迹调查技术流程、建立矿业遗迹分类体系与评价方法。

1 矿业遗迹调查技术流程设计

矿业遗迹的调查工作流程可分为收集资料、实地调研、内业研究、综合评价、撰写调查成果报告五个步骤，具体见图1。

2 矿业遗迹分类体系设计

2.1 矿业遗迹分类原则

参照由许涛提出的地质遗迹分类体系［7］，提出矿业遗迹的分类原则:

完整性与科学性原则:能够基本涵盖国内矿业遗迹的各种类型，在总体上应具有一定的概括性，每个矿业遗迹点都有确定的分类位置。

层次性原则:尽量避免不同类型矿业遗迹的重复分类。首先将矿业遗迹根据大类进行划分，然后再根据研究的方向进行划分。

实用性原则:分类体系既要便于政府对矿业遗迹的统一、规范化登录、评价与管理;也要便于用户在查询、检索数据时快捷方便。

兼容性原则:分类时考虑与地质遗迹、工业遗产分类的兼容性，并借鉴中国地质环境监测院有关全国地质遗迹调查评价项目的成果。同时引用有关的国家标准或行业标准，或与它们协调一致，在分类时参照旅游管理规范［8］、全国地质遗迹管理规范［9］、浙江省地质遗迹调查规范［10］、贵州省地质遗迹调查规范［11］。

图1 矿业遗迹调查技术流程图Fig．1 Flowchart of the mining heritage survey technology

2.2 矿业遗迹编码原则

为建立矿业遗迹统一管理数据库系统，参照土地利用现状分类规程［12］，为每个矿业遗迹点确定编码，其规则为:一级类编码只用一个数字表示，例如:1，2，…，n;二级类编码用两个数字表示，第一个数字表示一级类类型，第二个数字代表二级类的分类，例如:一级类矿产地质遗迹中包含的二级类典型矿床及其地质剖面的编码为:11。依此类推(表1)。

2.3 矿业遗迹分类体系

矿业遗迹调查内容分为五个一级类，表示方法为:遗迹名称(编码)的形式，即:矿产地质遗迹(1)、矿业生产遗迹(2)、矿业制品遗存(3)、矿山社会生活遗迹(4)、矿业开发文献史籍(5)。具体见表1。

表1 矿业遗迹分类体系表Table 1 Mining heritage classification system

3 矿业遗迹评价

3.1 矿业遗迹评价内容

矿业遗迹评价是对项目区内各种矿业遗迹的自然属性、价值属性、发展潜力、传承能力与附加价值等方面的评价，掌握各种矿业遗迹的开发潜力，为保护与合理开发矿业遗迹提供科学依据。

3.2 矿业遗迹评价方法

矿业遗迹价值受到众多因素的影响，所以应综合考虑，才能实现对矿业遗迹科学的、客观的、准确的评价。这需要准确把握和分析各评价指标之间的内在联系，再运用定量评价。结合矿业遗迹评价本身的特点，选择层次分析法 (AHP)［13］(图2)，运用AHP法计算并确定矿业遗迹各项评价指标的权重。

(1)分析系统中各因素之间的关系，将矿业遗迹评价指标体系划分为3个层次，即目标层(A)、准则层(B)、指标层(C)建立系统的递阶层次结构(图2)。

(2)对同一层次各元素对上层次各准则的相对重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵。首先假设影响的因子共有n个，构成集合C={c1，c2，…，cn}，然后根据建立的层次结构模型，分别构造两两比较判断矩阵。判断矩阵构造原则:首先，不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较;其次，对此时采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，以提高准确度;再次，判断矩阵是表示本层所有因素针对上一层某一个因素的相对重要性的比较。判断矩阵具有如下性质:aij＞0;aij=1/aji;aii=1。判断矩阵的元素aij用Satty的1—9标度方法给出(表2)。

表2 判断矩阵中各因子的标度含义Table 2 Connotations of various factor scales in the discrimination matrix

(3)层次单排序及一致性检验。先求最大特征值λmax，再利用AW=λmaxW，求出所对应的特征向量W，经标准化后，即为同一层次中相应因子对于上一层次的因子相对重要性权值。然后利用如下公式进行一致性检验:CR=CI/RI，(CR为随即一致性比例，CI为一致性指标，RI为平均随机一致性指标)，CI=(λmax-n)/(n-1)，RI的取值见表3。当 CR＜0.1时，判断矩阵具有满意的一致性，否则需对矩阵进行重新调整。

表3 RI取值Table 3 Summary of RI values

(4)层次总排序及其一致性检验。利用同一层次单排序的结果，计算针对上一层而言本层次所有元素的重要性权值，此即为层次总排序。计算需从上到下逐层顺序进行，对于最高层下的第二层，其层次单排序即为总排序(表4～表10)。

表4 矿业遗迹评价判断矩阵ATable 4 Mining heritages evaluation judgment matrix A

表5 自然属性判断矩阵B1Table 5 Natural attribute judgment matrix B1

表6 价值属性判断矩阵B2Table 6 Value attribute judgment matrix B2

表7 发展潜力判断矩阵B3Table 7 Development potential judgment matrix B3

表8 传承能力判断矩阵B4Table 8 Transmission ability judgment matrix B4

表9 附加价值判断矩阵B5Table 9 Additional value judgment matrix B5

表10 计算得到的一致性相关数据Table 10 Calculation consistency of the data

(5)计算总排序。计算出一组指标对其相邻上一层的相对权重后，可以根据各评价指标的从属关系，得出评价指标相对于总评价目标的综合权重。其基本计算过程可用如下公式:νij= ωi·ωij，其中:νij为下层评价指标的综合权重;ωi为其上层指标的相对权重;ωij为下层指标的相对权重，从而得到关于矿业遗迹的综合权重(表11)。

由上表可知，以上所有矩阵CR＜0.1，不一致性程度在容许范围内，此时可用求得的特征向量作为权向量。调用矿业遗迹评价判断矩阵A中的权重ωi以及一致性相关数据，得:CR=0.026＜0.1，矩阵一致性可接受。

3.3 专家打分法

确定各项评价指标的权重后，按给定的评价标准对每一个评价因子进行专家赋值，为把层次分析法主观性降到最低，选取矿业遗迹专家、工业遗产专家、矿山企业技术人员和旅游专家，每个领域至少5名专家，按照矿业遗迹综合评定标准(表12)对每个评价因子打分，取其平均值作为专家打分结果。表12分级依据是《中国国家矿山公园建设工作指南》以及图2中的评价因子层(C层)。

表11 矿业遗迹评价指标及其权重Table 11 Mining heritage evaluation index and weight

表12 矿业遗迹综合评定标准Table12 Mining heritage comprehensive evaluation criteria

综合各项评价因子的权重和专家的打分结果，按式(1)计算每个矿业遗迹的综合得分值，最后根据矿业遗迹综合评定标准判断遗迹点的价值等级(表12)。

式中:A——矿业遗迹综合得分;

Sai、Sbi、Sci、Sdi——矿业遗迹专家、工业遗产专家、矿山企业技术人员、旅游专家打分分值;

β——各专家对应的权重;

Wi—第i项因子的权重。

专家权重通过学术水平、研究专长与评价经验三方面确定:学术水平是从学科研究水平角度考察，主要从己发表相关论文与研究成果反映;研究专长是从专家熟悉和擅长的领域以及对该学科的理解程度来反映;评价经验是从量的角度对专家的评价能力来反映，对评价问题的熟悉度在一定程度上也会影响专家判断的正确性，确定专家打分权重(表13)。

表13 相关专家打分权重Table 13 Weight of relevant experts’score

4 结论

对矿业遗迹资源系统地调查、科学地分类、准确地评价是矿山公园建设、矿业遗迹资源可持续利用的前提和重要环节。本文确定矿业遗迹调查技术流程、分类方法与评价方法。实践证明:矿业遗迹调查技术流程设计科学合理，引入代码的分类体系实用性较强，为建立矿业遗迹数据库奠定良好的基础;评价方法切实可行，通过引入不同领域专家打分，提高层次分析法评价的准确性。但是，矿业遗迹评价指标体系仍存在一些缺点，随着逐步深入调查研究典型矿业遗迹，对评价指标体系进一步修改与完善，为国土资源部制定适用于全国范围的矿业遗迹评价提供理论支撑。

［1］ 国土资源部地质环境司.中国国家矿山公园建设工作指南［M］.北京:中国大地出版社，2007.［The ministry of land and resources of geological environment department.China’s national mining park construction guide［M］.Beijing:China Land Publishing House，2007.(in Chinese)］

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［3］ 李宏彦，孙小培，曹妲妲.国内矿山公园研究综述［J］.矿业研究与开发，2010，30(2):113-116.［LI Y H，SUN X P，CAO D D.Domestic mining park research reviews［J］. Journal of Mining Research and Development，2010，30(2):113-116.(in Chinese)］

［4］ 丁全利.我国首批国家矿山公园评出［EB/OL］.(2005-09-13)［2013-08-21］http://www.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/200509/t20050913_639961.htm.

［5］ 水木.33个新国家矿山公园资格获批［EB/OL］.(2010-06-08)［2013-08-21］http://www.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/201006/t20100608_721284.htm.

［6］ 水木.关于第三批国家矿山公园资格审批结果的公示［EB/OL］.(2013-01-07)［2013-08-21］http://www.mlr.gov.cn/zwgk/gggs/gggs/201304/t20130412_1202318.htm.

［7］ 许涛，孙洪艳，田明中.地质遗产的概念及其分类体系［J］.地球学报，2011，32(2):211-216.［XU T，SUN H Y，TIAN M Z.The concept of geological heritage and its classification system［J］.Journal of Earth，2011，32(5):211-216.(in Chinese)］

［8］ GB/T 18972—2003旅游资源分类、调查与评价［S］.［GB/T 18972-2003 The Tourism Resources Classification，Investigation and Evaluation of［S］ .(in Chinese)］

［9］ 重要地质遗迹调查技术要求(2010年10月试行稿)［S］.［Important geological relics survey technical requirements(trial draft in October 2010)［S］.(in Chinese)］

［10］ 浙江省地质遗迹调查评价技术要求(试行)［S］.［The evaluation of geological relics in zhejiang province technical requirements(trial)［S］.(in Chinese)］

［11］ 贵州省地质遗迹调查技术要求(试行)［S］.［Guizhou province geological relics survey technical requirements(trial)［S］.(in Chinese)］

［12］ GB/T 21010-2007土地利用现状分类［S］.［GB/T 21010 -2007 Presentsituation ofland use classification［S］.(in Chinese)］

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