基于“天地一体化”监管的平定县生产建设项目水土流失扰动特征分析

任志勇

（山西省水土保持监测中心，山西 太原 030002）

随着国家对生态文明重视程度的不断提高，人为水土流失的监管越来越受到水土保持监管部门的重视。生产建设项目水土保持“天地一体化”监管是以高分遥感技术特别是国产高分辨率卫星影像、无人机遥感数据以及地面视频监测等空天地数据为基础，对生产建设项目进行水土保持监管，已在不同的区域开展示范和实践。马大为等2017 年基于国产高分二号卫星影像数据，对宁夏灵武市生产建设项目进行了水土保持信息化监管；彭晓刚等2017年对陕西境内9 个县区进行了生产建设项目水土保持“天地一体化”监管；马红斌等利用2015—2016年遥感影像，对晋陕蒙接壤地区开展了水土保持动态监管；黄颖伟等以高分辨率遥感影像为数据源，利用遥感和GIS 技术对辽宁鞍山市千山区2015、2016 年生产建设项目进行了调查，有效验证了“天地一体化”技术的可靠性和实用性。

山西省是资源大省，近年来生产建设项目扰动频繁，监管难度加大。为快速准确发现人为扰动状况和及时跟踪掌握区域生产建设项目水土保持工作情况，选择阳泉市平定县，利用水土保持“天地一体化”监管技术对生产建设项目开展监管，以期加大区域监管力度，提高监管效率，遏制人为水土流失，进一步改善生态环境。

1 研究区概况

平定县位于山西省东部，属太行山西南部山地丘陵保土水源涵养区，是国家级水土流失重点治理区，北接盂县、阳泉市郊区，西邻寿阳县，南毗昔阳县，东与河北省井陉县交界，土地总面积1 391 km2。平定县属暖温带大陆性季风气候，四季分明，降雨天气集中在6—9月，年平均气温10.8℃，最低温度零下21.8℃，最高温度39℃，年平均降雨量505.1 mm。平定县属于资源大县，地下矿藏丰富，现已探明的矿种有无烟煤、硫铁矿、铝土矿、铅锌矿、石英砂、大理石等30多种，尤以无烟煤、高铝黏土、硫铁矿、石灰石为最。

2011 年全国水利普查水土保持普查结果表明，平定县水土流失总面积783.82 km2，占全县总面积的56%，其中轻度侵蚀251.47 km2、中度侵蚀337.43 km2、强烈侵蚀194.92 km2，分别占总侵蚀面积的32.08%、43.05%、24.87%。

2 资料与研究方法

2.1 资料

2.1.1 生产建设项目资料

本项目共收集平定县生产建设项目水土保持方案信息44个，其中部级项目3个、省级项目31个、县级项目10 个，涉及14 类（以监管分类的36 类为标准），项目类型详见表1。水土保持方案信息经矢量化后，形成矢量化图斑502个。

表1 平定县生产建设项目类型统计

2.1.2 遥感信息来源

扰动信息提取主要基于高清遥感影像，使用2018年度资源三号卫星及高分一号卫星影像，具体成像时间详见表2。

表2 原始遥感影像数据统计

2.2 研究方法

依据《生产建设项目水土保持信息化监管技术规定（试行）》关于判断合规性的技术流程，开展以下工作。

根据收集的生产建设项目资料，进行防治责任范围上图。利用遥感影像，采取人机交互解译的判读方法完成平定县生产建设项目扰动图斑解译。

将防治责任范围和扰动图斑进行叠加分析，初步判定扰动图斑的合规性。在此基础上，对扰动图斑和生产建设项目有关情况进行现场调查复核，并根据现场复核情况完善扰动图斑更新成果。

在合规性分析后，按行政边界和生产建设项目类型进行水土流失扰动特征分析。技术路线，如图1所示。

图1 技术路线

3 结果分析

3.1 扰动分析

3.1.1 扰动图斑空间分布特征

平定县生产建设项目由于县域资源、区位条件、人力资源等原因，具有一定的空间分布特征。2018年平定县扰动图斑399 个，分布于8 个镇2 个乡，主要分布在冠山镇、张庄镇、冶西镇、巨城镇等。具体分布情况如下：冠山镇88 个，占比22.06%；张庄镇65个，占比16.29%；冶西镇51个，占比12.78%；巨城镇51个，占比12.78%；锁簧镇47个，占比11.78%；石门口乡36个，占比9.02%，岔口乡35个，占比8.77%；娘子关镇14 个，占比3.51%；柏井镇9 个，占比2.26%；东回镇3个，占比0.75%。

3.1.2 扰动图斑项目类型及建设状态特征

平定县2018年扰动图斑项目类型涉及17类（以监管分类的36类为标准），占比最大的为井采煤矿，扰动图斑103个，占比25.81%；其他电力工程扰动图斑49 个，占比12.29%；其他行业项目扰动图斑48个，占比12.04%；露天非金属矿扰动图斑47个，占比11.78%；加工制造类项目扰动图斑35 个，占比8.77%；露天金属矿扰动图斑31 个，占比7.77%；房地产工程扰动图斑23个，占比5.76%；公路工程和露天煤矿扰动图斑均有22 个，占比均为5.51%。其他的项目类型如工业园区工程、火电工程、农林开发工程、城市管网工程等的扰动图斑数量较少。

从建设状态来看，399个扰动图斑中，施工图斑196 个，占比49.12%；停工图斑90 个，占比22.56%；完工图斑113个，占比28.32%。

3.2 扰动合规性

平定县2018年生产建设项目扰动图斑共有399个。经复核，与2017年相比，有26个扰动图斑不再扰动，不对其进行合规性分析，所以进行合规性分析的扰动图斑共计373个。

经统计，平定县2018年合规图斑共193个，不合规图斑共180个，合规率为51.74%，不合规率为48.26%。在不合规图斑中，超出防治责任范围图斑26 个，建设地点变更图斑13个，未批先建图斑141个；以未批先建图斑为主、占比37.80%，超出防治责任范围图斑占比6.97%，建设地点变更图斑占比3.49%。

3.2.1 扰动合规性空间分布特征

373 个扰动图斑分布于8 个镇2 个乡。从扰动图斑合规性分析，冶西镇合规图斑最多、为46个，合规率90.20%；冠山镇不合规图斑最多、为51个，不合规率66.23%。

3.2.2 扰动合规性面积分布特征

平定县生产建设项目2018 年监管扰动面积总计2 589.40 hm2，按照扰动面积分级分为0～1、1～10、10～50、50～100、100 hm2以上5个级别。

（1）0～1 hm2图斑70 个，扰动面积36.92 hm2，占总扰动面积的1.43%，其中合规扰动图斑总面积20.86 hm2，占比56.50%；不合规扰动图斑总面积16.06 hm2，占比43.50%。不合规扰动图斑中未批先建的扰动面积最大、为9.45 hm2，超出防治责任范围扰动面积4.97 hm2、建设地点变更扰动面积1.64 hm2。

（2）1～10 hm2图斑242个，扰动面积917.75 hm2，占总扰动面积的35.44%，其中合规扰动图斑总面积440.45 hm2，占比47.99%；不合规扰动图斑总面积477.30 hm2，占比52.01%。不合规扰动图斑中未批先建的扰动面积最大、为384.96 hm2，超出防治责任范围的扰动面积66.92 hm2、建设地点变更的扰动面积25.42 hm2。

（3）10～50hm2图斑54个，扰动面积1035.25hm2，占总扰动面积的39.98%，其中合规扰动图斑总面积480.02 hm2，占比46.37%；不合规扰动图斑总面积555.23 hm2，占比53.63%。不合规扰动图斑中未批先建的扰动面积最大、为494.06 hm2，超出防治责任范围的扰动面积37.52 hm2，建设地点变更的扰动面积23.65 hm2。

（4）50～100 hm2图斑5个，扰动面积367.05 hm2，占总扰动面积的14.18%，其中合规扰动图斑总面积171.20 hm2，占比46.64%；不合规扰动图斑总面积195.85 hm2，占比53.36%，均为未批先建的扰动面积。

（5）＞100 hm2图斑2个，扰动面积232.43 hm2，占总扰动面积的8.97%，其中合规扰动图斑总面积104.32 hm2，占比44.88%；不合规扰动图斑总面积128.10 hm2，占比55.12%，均为超出防治责任范围的扰动面积。

3.2.3 生产建设项目扰动合规性特征

（1）合规。合规图斑数193个，主要类型包括井采煤矿90 个扰动图斑，占比46.63%；露天非金属矿26个扰动图斑，占比13.47%；其他电力工程25个扰动图斑，占比12.95%；加工制造类项目15 个扰动图斑，占比7.77%；其他类型占比较小。

（2）超出防治责任范围。超出防治责任范围图斑数26个，主要类型包括其他电力工程18个扰动图斑，占比69.23%；井采煤矿4 个扰动图斑，占比15.38%；公路工程项目2 个扰动图斑，占比7.69%；加工制造类项目2个扰动图斑，占比7.69%。

（3）建设地点变更。建设地点变更图斑数13个，主要类型包括公路工程项目8个扰动图斑，占比61.54%；其他电力工程3 个扰动图斑，占比23.08%；井采煤矿2个扰动图斑，占比15.38%。

（4）未批先建。未批先建图斑数141个，主要类型包括其他行业项目29 个扰动图斑，占比20.57%；露天非金属矿项目20 个扰动图斑，占比14.18%；露天金属矿项目19 个扰动图斑，占比13.48%；露天煤矿18个扰动图斑，占比12.77%；房地产工程18个扰动图斑，占比12.77%；加工制造类项目15 个扰动图斑，占比10.64%。其他行业项目未批先建现象突出，露天非金属矿和露天金属矿项目未批先建项目较普遍。

3.3 扰动动态变化特征

3.3.1 图斑个数变化特征

平定县2017 年扰动图斑按个数统计，合规率45.00%，不合规率55.00%。

2018 年对扰动图斑进行动态更新，新增图斑共63 个，合规图斑21 个，占新增扰动图斑的33.33%。非新增图斑336个，其中扰动范围扩大的图斑38个、扰动范围缩小的图斑11 个、扰动范围不变的图斑261 个、不再扰动的图斑26 个，合规图斑共172 个，占非新增图斑的55.48%。综合上述数据，2018年扰动图斑个数合规率为48.37%，不合规率为51.63%。

与2017年相比，2018年图斑个数合规率提高了3%以上，监督检查作用初步显现。但从新增图斑合规率看，低于平均合规率，应加大对新增项目的水土保持宣传和监督力度。

3.3.2 图斑面积变化特征

平定县生产建设项目2017 年扰动面积总计2 327.70 hm2，其中合规图斑面积 733.84 hm2，占扰动总面积的31.53%；不合规扰动图斑面积1 593.86 hm2，占扰动总面积的68.47%。不合规扰动图斑中以未批先建为主，总面积1 405.89 hm2，占扰动总面积的60.40%。

平定县生产建设项目2018 年扰动面积总计2 589.40 hm2，其中合规图斑面积1 240.64 hm2，占扰动总面积的47.91%；不合规扰动图斑面积1 348.76 hm2，占扰动总面积的52.09%。不合规扰动图斑中以未批先建为主，总面积为1 084.31 hm2，占扰动总面积的41.87%。

2018 年与2017 年相比，合规图斑面积增加了506.80 hm2，面积合规率由原来的31.53%增加到47.91%；不合规图斑面积由1 593.86 hm2减少到1 348.76h hm2，减少了 245.1 hm2。2017—2018 年扰动图斑合规性面积增减对比，详见表3。

表3 2017—2008年扰动图斑合规性面积汇总

4 结论

（1）2018年平定县扰动图斑399个，分布于8个镇2个乡，主要分布在冠山镇、张庄镇、冶西镇、锁簧镇等。项目类型涉及17 类，占比最大的为井采煤矿，扰动图斑103 个，占比25.81%；其他电力工程扰动图斑49 个，占比12.29%；其他行业项目扰动图斑48 个，占比12.04%；露天非金属矿扰动图斑47 个，占比11.78%；加工制造类项目扰动图斑35 个，占比8.77%。从图斑面积来看，以1～10 hm2图斑和10～50 hm2图斑为主，分别占扰动总面积的35.44%和39.98%。

（2）从生产建设项目扰动合规性分析发现，扰动图斑合规性最高的为井采煤矿，占总合规图斑数的46.63%，露天非金属矿占比13.47%，其他电力工程占比12.95%，加工制造类项目占比7.77%；超出防治责任范围图斑主要类型为其他电力工程占比69.23%，井采煤矿占比15.38%，公路工程项目占比7.69%，加工制造类项目占比7.69%；建设地点变更图斑数主要类型为公路工程项目占比61.54%，其他电力工程占比23.08%，井采煤矿占比15.38%；未批先建图斑主要类型为其他行业项目占比20.57%，露天非金属矿占比14.18%，露天金属矿占比13.48%，露天煤矿占比12.77%，房地产工程占比12.77%。其他行业项目未批先建现象突出，露天非金属矿和露天金属矿项目未批先建项目较普遍。

（3）从年际变化来看，2018 年平定县生产建设项目较2017年新增扰动图斑63个，非新增图斑336个，其中扰动范围扩大的图斑有38 个、扰动范围缩小的图斑有11个、扰动范围不变的图斑有261个、不再扰动的图斑有26 个。2018 年扰动图斑个数合规率为48.37%，不合规率为51.63%。2018年与2017年相比，合规面积增加了506.80 hm2，面积合规率由原来的31.53%增加到47.91%；不合规面积由1 593.86 hm2减少到 1 348.76h hm2，减少了 245.1 hm2。