云南省北部地区矿产资源规划监测研究

魏东伟，谈树成，，，赵晓燕，叶 辉，马国胤，李小燕，杨 林，赵志芳，，

(1.云南大学资源环境与地球科学学院，云南 昆明 650500；2.云南省地理研究所，云南 昆明 650223；3.云南省“一带一路”研究院，云南 昆明 650500)

矿产资源规划是国民经济与社会发展总体规划的一个组成部分，是一个国家或地区为协调社会经济发展和合理开发利用矿产资源，以资源的合理积累、储备、消耗及保护生态环境为主要内容，是依法审批和监督矿产资源勘查、开发利用、地质环境保护与恢复治理的重要依据[1]。云南省第三轮矿产资源规划已开始编制，而回顾云南省第二轮矿产资源规划的执行情况是编制三轮规划重要的一个环节，同时对二轮规划监测的研究可以为三轮规划的实施提供借鉴和技术支撑。云南省矿产资源丰富，矿业开发活动活跃，尤其是云南省北部地区。截至2016年1月底，由国土资源部下发矿业数据表明：云南省北部地区涉及采矿权和探矿权数量分布为4 097块和976块，占全省采矿权数量的74.45%和63.58%。因此本文选择矿业权占比高的云南省北部地区作为研究区。

1 矿产资源规划监测研究的现状

矿产资源规划是指根据矿产资源禀赋条件、勘查开发利用现状、一定时期内国民经济和社会发展对矿产资源的需求，对地质勘查、矿产资源开发利用和保护等作出总量、结构、布局和时序的安排[2-3]。随着遥感技术和GIS技术在矿产资源领域中的应用，国内许多学者利用遥感技术对矿产资源规划的执行情况[4]、矿山地质环境评价[5]、矿产资源开发利用状况[6]以及矿山地质环境恢复治理等多种信息相结合进行了研究。周进生等[7]通过遥感监测手段对矿产资源规划执行情况、矿山环境和矿产资源开发利用状况进行了评判，为改进矿产资源规划、整顿矿业次序、治理矿山环境等提供了依据。杨金中等[8]对多年来矿产资源遥感调查和监测成果进行研究，总结出全国重点矿区的矿产资源规划执行情况、矿产资源开发状况、矿山环境等诸方面的规律。王娟等[9]利用遥感技术监测了甘肃省矿产资源规划执行情况，对鼓励开采区、禁止开采区、限制开采区、重点开采区规划执行的情况进行了分析和研究，针对存在的问题提出了一些建议和措施。刘臻等[10]借助GIS建立了矿产资源规划信息数据库，构建了管理系统，建立了全国矿产资源规划信息数据库管理系统，实现了全国矿产资源规划信息的整合与共享。陈德敏等[11]从法制的视野对矿产资源规划进行了研究，认为矿产资源规划除了进行遥感监测以外，还应从法制的角度来完善矿产资源规划，对其进行监督，确保矿产资源规划的科学性、合理性。刘伟等[12]利用GIS的空间分析功能，对规划区敏感环境保护目标进行筛选、矿产资源开发对环境保护目标影响程度进行了定量表达，较为准确和科学地评价了矿产资源规划对不同环境保护目标的影响程度和范围。通过遥感技术能够快速、高效的监测矿产资源规划中资源的勘查、开发利用情况，对于新一轮的规划修编以及矿山环境治理具有重要的参考价值。通过分析矿产资源规划监测结果，预测区域国民经济发展对矿产资源的需求量、根据矿产资源的赋存特点和区域发展概况，进行资源经济区的划分[13]。以上研究只针对矿产资源规划的个别方面，没有进行全面的研究。本文将矿产资源规划中的矿产资源调查勘查规划、矿产资源开发利用与保护规划和矿山地质环境保护与恢复治理的监测纳入研究的范畴，全面掌握矿产资源规划执行情况。

2 研究区概况

研究区为云南省北部地区，包括怒江傈僳族自治州、迪庆藏族自治州、丽江市、大理市、楚雄彝族自治州、昆明市、昭通市、曲靖市8个地州(市)，68个县(市、区)，位于北纬24°32′22″～29°15′09″和东经98°07′34″～105°19′18″之间。研究区地处我国重要的西南三江成矿带和扬子西南缘成矿带，矿种种类多，储量大，以有色金属、稀有金属、稀散金属和贵金属为主，品位中，矿产资源十分丰富，矿业已成为云南省北部地区五大重要支柱产业之一。研究区能源矿、金属矿、非金属矿开发利用程度均较高，主要包括煤等能源矿产和铅、锌、银、锑、铜等金属矿产，此外，还包括磷矿、建筑石料用灰岩、砖瓦用页岩等众多非金属矿产。根据2008年完成的《云南省矿产资源总体规划》(2008～2015年)划出矿产资源勘察区块(204个)、矿产资源开发利用区块(180个)和矿山地质环境保护与恢复治理区块(46个)、矿山地质环境保护与恢复治理工程(126个)，研究区涉及到矿产资源勘察区块(107个)、矿产资源开发利用区块(85个)和矿山地质环境保护与恢复治理区块(31个)、矿山地质环境保护与恢复治理工程(48个)。

3 矿产资源规划监测方法及技术路线

研究中采用遥感作为主要技术手段，从宏观到微观、全区到局部的视角，监测和调查了研究区矿产资源规划的执行情况。首先收集了2015年云南省北部地区重点矿集区遥感数据、2015年土地变更调查与监测遥感数据和2011年矿山遥感监测数据等，并对2015年云南省北部地区重点矿集区遥感数据进行了预处理。然后建立矿山环境遥感解译标志，结合采矿权、探矿权和以往监测成果等相关资料进行矿山环境解译并对解译结果进行验证，最后在GIS平台上对监测结果进行分析处理从而实现对矿产资源规划执行情况的监测，技术流程如图1所示。

4 遥感解译标志的建立

遥感影像反映的是某一区域内特定地理环境的综合体，它是由相互依存、相互制约的各种自然景观、人文景观及地理地形要素等构成的，因此各要素在遥感影像上的表现也必然具有一定的相关性。遥感解译是从影像上获取目标地物信息的过程，主要建立地物性质、电磁波性质及影像特征三者之间的关系[14]。它主要依据影像特征来判别电磁波的性质，从而进一步确定地物的性质，也就是通过影像特征来识别地物。本文主要通过人机交互解译方式来建立矿山开采图斑和矿山环境恢复治理的解译标志。

4.1 地下开采类解译标志

地下采场因在地下，所以无法利用地表色调和形态特征进行识别。但因有开采活动，所以地理环境有明显的人为搅动迹象，与周边原生地理环境景观形成明显比差，在影像上可以看出采矿道路发育并形成断头路，附近沟壑有弃石、废渣堆积，常与选矿厂或尾矿库相连接等标志。因此可根据矿权界线、矿山道路、轨道、选矿厂等确定采矿硐口的位置，如图2(左)所示。

4.2 露天开采类解译标志

露天采场的遥感解译主要根据遥感图像的形态、色调、阴影、纹理等特征进行识别。露天采场常沿矿脉延伸方向展布，呈负地形，大部分矿区开采呈梯形发育，常呈深色调，有大型设备活动的迹象，采场内无植被，采矿专用道路发育，呈亮色调。人为活动与地貌环境破坏明显，采场周围常伴有矿山建筑和其他矿业设施，如图2(右)所示。

4.3 矿山环境恢复治理解译标志

矿山环境恢复与治理主要包括植树造林、土地复垦、地质灾害防治等。通过对比两期影像，根据影像上地物的几何形态、色调、结构、纹理等特征进行室内解译，对于室内无法准确直接解译的地物，参照其他相关专业资料和图件，结合实地调查综合分析来解译，以便提高遥感解译精度[15]，如图3所示。

图1 技术路线图

5 矿产资源规划执行情况监测

5.1 矿产资源调查与勘察执行监测

截至2016年1月底，云南省矿产资源勘查规划分为重点、鼓励、限制、禁止4类规划区。云南省北部地区涉及的107个勘查类规划分区中，涉及到重点勘察区43个，鼓励勘察区18个，限制勘查区12个，禁止勘察区34个。通过对2011年(基准年)探矿权和2015年(现状年)探矿权的数据进行整理，利用ArcGIS的统计分析工具进行分析，得到矿产资源勘查规划执行情况监测结果。通过对2011～2015年矿产资源勘查规划区块内矿权个数的统计，如表1所示。从表1的监测结果发现云南省北部地区2011～2015年矿产资源勘查规划区块内的探矿权设置数量均减少，对探矿权的整合力度较大。

图2 云南省某地下开采硐口和开采面

图3 云南矿山环境恢复与治理遥感影像图

勘查矿类2011年2015年变化重点鼓励限制禁止重点鼓励限制禁止重点鼓励限制禁止能源矿/个2813497178410004-197-249-7-13金属矿/个410776203731943109519-216-466-108-54非金属矿/个10972414334106-76-31-4-8

根据《云南省矿产资源总体规划》中探矿权规划数量得到表2。对表2的监测结果分析得出，云南省北部地区矿产资源勘查规划执行情况较好，107个勘查区块中有68个规划区块符合规划，占勘查规划区块个数的63.6%；区块内探矿权设置数量超出规划数量较多，应加强对探矿权的整合；区块内探矿权设置数量低于规划数量，应加快除禁止勘查区内探矿权的审批；在禁止勘查区内探矿权应停止审批。从空间上看，云南省矿产资源勘查规划执行情况总体上较好，但滇东北、滇西北地区执行情况较差，涉及到昭通市、曲靖市、丽江市、怒江州等，如图4所示。

图4 云南省北部地区矿产资源勘查规划执行情况分布图

5.2 矿产资源开发利用与保护执行监测

2011年(基准年)矿山监测成果通过收集获取，2015(现状年)矿山监测通过2015年云南省北部地区重点矿集区遥感数据和2015年土地变更调查与监测遥感数据解译获取。通过GIS软件对两期解译结果并结合采矿权与矿产资源开发与保护分区的规划目标进行空间分析，得出矿产资源开发规划执行情况。截至2016年1月底，云南北部地区涉及的85个开发利用类规划分区中仅有33个规划分区符合矿产资源开发规划要求，另有52个规划分区不符合矿产资源开发规划要求，不符合规划的分区个数占云南省北部地区涉及到开发利用类规划分区总数的61.2%。不符合规划的重点开采区、鼓励开采区应加强资源整合，限制开采区应限制采矿权审批，禁止开采区停止采矿权审批并加强监测频率和监管力度，开发规划执行监测情况如表3所示。

云南省北部地区开发规划分区执行情况用采矿权数量和正在开采图斑数量来表征。通过对开发规划分区中采矿权数量以及正在开采图斑数量的变化进行统计，得到表4和表5。根据表4和表5可知，云南省北部地区开发规划分区执行情况时间特征为：第一，开发区块内采矿权设置个数减少，尤其是非金属矿采矿权减少幅度较大；第二，开发区块内正在开采的图斑数量整体上变化不大，非金属矿类的开采图斑有上升趋势，能源矿类的开采图斑变化不大，金属矿类的开采图斑有减少的趋势；第三，重点开采区和禁止开采区中的采矿权数量和开采图斑数量均减少，但是开采图斑数量减少的幅度较小。

根据《云南省矿产资源总体规划(2008～2015年)》规划要求和监测结果 (图5)，云南省北部地区开发规划分区执行情况空间特征为：第一，云南省北部地区矿产资源开发与利用保护区块不符合规划的主要分布于滇东北和滇中地区；第二，在禁止开采区出现了开采活动发育的区块；第三，滇东北滇中的重点开采区、鼓励开采区和珠江源禁止开采区规划执行情况较差。

表3 开发规划执行监测情况表

表4 开发规划分区矿权情况统计表

表5 开发规划分区正在开采图斑统计表

图5 云南省北部地区矿产资源开发与保护规划执行情况分布图

5.3 矿山地质环境保护与恢复治理执行监测

截至2016年3月底，云南北部地区涉及31个矿山地质环境保护与恢复治理区和48个重点治理工程。如图6所示，矿山地质环境保护与恢复治理区正在开展矿山地质环境恢复治理工作的有12个，已完成工作的有10个；矿山环境保护与恢复治理重点工程正在开展工作的有7个，已完成工作的有15个。从遥感监测结果表明，云南北部地区矿山地质环境保护与恢复治理规划的矿山地质灾害与“三废”治理、矿区土地复垦等工作相对比较落后，仅在云南磷化集团有限公司晋宁磷矿矿区、云南磷化集团有限公司昆阳磷矿矿区、云南驰宏锌锗股份有限公司矿区、武定钛矿区、兰坪金顶铅锌矿开展了生态环境恢复治理工作，环境恢复治理总面积为1 333.8 hm2。另外在部分煤矿区，发现有部分煤矸石被运往电厂、水泥厂、煤矸石砖厂或作为铺路材料，煤矸石综合利用综合利用率一般；云南省北部地区矿山地质环境保护与恢复治理执行情况较好的地区为滇中地区，较差的地区是滇东北和滇西北。总的来说，云南省北部地区矿山地质环境恢复治理速度较为缓慢，基本依赖自然恢复力量。

表6 矿山地质环境保护与恢复治理执行情况统计表

图6 云南省北部地区矿山地质环境保护与恢复治理执行情况图

6 分析与建议

6.1 勘查区块规划执行情况分析

云南省北部地区涉及的107个勘查类规划分区中仅有68个规划分区符合矿产资源开发规划要求，另有39个规划分区不符合矿产资源开发规划要求。建议在《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》中进一步加强对探矿权的整合力度以及对禁止勘查区的监管，同时加强对执行情况较差地区的监测频次和提高监测效率。

6.2 矿产资源开发利用类区块规划执行情况分析

云南省矿产资源开发利用类规划分区中滇东北和滇中地区的重点开采区、鼓励开采区和禁止开采区规划执行情况较差，尤其禁止开采区有开采活动发育的现象。在《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》中应进一步加强矿产资源开发利用规划专题研究，制定满足区域社会经济发展需求的规划分区。近年来，随着云南省经济的快速发展，高速公路、铁路、高铁等重大建设项目的开展，致使对矿产资源中建材类资源的需求量较为旺盛。云南省北部地区二轮规划涉及重点开采区、鼓励开采区、限制开采区和禁止开采区总共85开采个区块，有52个开采区块不符合规划，不符合规划的区块主要分布于滇东北和滇中地区。鉴于2015年是《云南省矿产资源总体规划(2008～2015年)》收关之年，而第三轮矿产资源规划即《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》正在编制之中，建议相关矿政管理部门在《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》中细化滇东北、滇中地区的重点开采区、鼓励开采区和禁止开采区等规划执行情况较差地区的规划编制，在《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》中应进一步明确上述规划执行情况区域规划意见中的缩短规划监测周期，并加强采用国产卫星技术、如一年两次规划执行监管力度，以尽早完成三轮规划任务；同时，加强矿产资源开发利用规划的专题研究，如结合区域社会经济的发展进行需求分析，可适当在部分建材需求旺盛区域进行规划调整、增加建材类矿产规划区块，编制满足区域社会经济发展需求的规划分区方案，以更好地推进《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》成为真正有效指导区域矿产资源开发管理的纲领性文件。

6.3 矿山环境与恢复治理规划分区规划执行情况分析

矿产资源保护类规划分区的执行情况不理想，建议《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》中加强对遥感和GIS技术的应用。云南省北部地区涉及到的恢复治理措施有矿山地质灾害防治、地貌修复、土地复垦等，其中土地复垦方面相对较落后。近几年矿山公园的建设是一大亮点，如云南磷化集团有限公司昆阳磷矿矿区的矿山公园，如图7所示。但是云南北部地区涉及矿山地质环境重点治理区中，已开展矿山地质环境恢复治理工作中存在着治理效果不佳的情况。因此建议云南省国土资源厅在《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》编制中进一步强调采用遥感和GIS技术，加强矿山地质环境恢复治理工作监测频率，切实促进矿山地质环境恢复治理工作有序高效推进，促进矿山环境全面好转，使《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》成为云南省生态文明建设的重要指导文件。

图7 昆阳磷矿矿山公园足球场及尾矿回收利用池

7 结 论

2015年是云南省矿产资源二轮规划的收官之年，掌握二轮规划的执行情况对云南省第三轮矿产资源规划的编制具有重要的意义。本文根据以往监测成果、国土资源部下发的矿业权数据、遥感影像等数据，建立解译标志，应用地理学、地质学、遥感技术的理论和技术对云南省北部地区《云南省矿产资源总体规划(2008～2015年)》的执行情况进行了监测研究。

1) 本文通过室内和野外工作相结合的方法，利用GIS、遥感技术对云南省北部地区的矿产资源二轮规划进行了监测，增强了监测的时效性同时节约了监测成本，因此可以将GIS、遥感技术应用到《云南省矿产资源总体规划(2016～2020年)》的实施。

2) 利用国土部下发探矿权数据并结合二轮规划的规划目标，利用ArcGIS软件的统计分析功能对矿产资源调查与勘查规划执行情况进行了监测研究，同时分析了监测结果并提出相应建议。

3) 利用国土部下发采矿权数据、高分遥感数据等数据，对矿产资源开发利用与保护规划、矿山地质环境保护与恢复治理规划的执行情况进行遥感监测与调查，充分掌握了矿产资源开发利用与保护规划、矿山地质环境保护与恢复治理规划的执行情况。对二轮规划执行情况较差的区域进行了分析，同时提出了相应的建议。

在分析勘查区块执行情况时本文未考虑公益性探矿和战略储备性质的探矿。在已经完成恢复治理的矿山随时间的变化存在地质环境恶化的现象。从遥感影像和野外查证得到部分矿山已开始开展恢复治理，但有些矿山设施未拆除或者治理效果随时间而逐渐减弱，今后可能存在矿山环境逐渐恶劣的隐患，因此监测成果要实时监测。

参考文献

[1] 彭小云.在保护中有效开发利用资源是矿规编制的首要目标[J].国土资源导刊，2013(3)：58-60.

[2] 国土资源部规划司.矿产资源规划研究[M].北京：地质出版社，2005.

[3] 成金华.矿产资源规划的理论与方法[M].北京：中国环境科学出版社，2004.

[4] 赵鸿燕，魏也纳，戴立乾.矿产资源规划遥感监测研究[J].测绘通报，2010(11)：30-32.

[5] 王海庆.基于GIS和RS的矿山地质环境评价方法必选[J].国土资源遥感，2010，85(3)：92-96.

[6] 路云阁，王昊，刘采.西藏东部地区矿产资源开发环境遥感监测成果[J].中国地质调查，2016，3(5)：32-40.

[7] 周进生，牛建英，张旭，等.矿山遥感监测评估特点与指标体系[J].国土资源遥感，2014，26(2)：1-4.

[8] 杨金中，秦绪文，聂洪峰，等.全国重点矿区矿山遥感监测综合研究[J].中国地质调查，2015，2(4)：23-30.

[9] 王娟，张建国，杨自安，等.遥感技术在甘肃省重点矿山开发调查与监测中的应用[J].矿产勘查，2014，5(2)：312-321.

[10] 刘臻，任效颖.全国矿产资源规划信息数据库及管理系统的构建[J].建设进展，2012(2)：39-44.

[11] 陈德敏，胡耘通.法治视野中的矿产资源规划研究[J].资源科学，2010，32(9)：1814-1820.

[12] 刘伟，杜培军，李永峰.基于GIS的山西省矿产资源规划环境影响评价[J].生态学报，2014，34(10)：2775-2786.

[13] 原振雷.河南省矿产资源规划研究[D].北京：中国地质大学(北京)，2007.

[14] 赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京：中国科学出版社，2014.

[15] 王燕波，罗伟，李名勇，等.基于高分辨率遥感影像的矿山开发监测研究[J].热带地理，2011(4)：377-382.