基于RS与GIS的新疆北部地区矿山地质环境评价

2021-12-09周智勇

西部资源 2021年2期

周智勇

摘要：基于矿山环境遥感监测技术方法，开展了新疆维吾尔自治区北部地区矿山开发环境遥感监测。根据该研究区的地质环境特征并结合专家经验，选取了自然地理数据、开发状况数据和对环境的影响3个要素层下的12个评价指标。运用层次分析法和GIS空间分析技术，对分级量化后的得分和权重值进行加权叠加，得到研究区的矿山地质环境综合评价分值，并将其划分无影响区、一般影响区、较严重影响区和严重影响区。研究成果可为综合整治矿区环境提供科学参考，促进新疆北部地区矿产资源的可持续发展。

关键词：矿山地质环境评价；层次分析法；新疆北部地区；RS；GIS

资助项目：中国地质调查局项目“全国2017年新增的矿山恢复治理状况监测”（编号：DD20189805）资助。

1.引言

矿产资源开发利用过程中，由于忽略生态环境的承载能力，导致部分地区生态环境失衡。对于矿山地质环境评价工作，前人已做了大量工作取得了很大的成就，但不同地区矿山地质环境存在许多差异，单一区域的评价不能形成适用于所有区域的完整系统。

本文以新疆北部为研究区，结合专家经验选取了适合该研究区的12个评价指标，运用层次分析法和GIS空间分析技术，对分级量化后的得分和权重值进行加权叠加，得到研究区的矿山地质环境综合评价分值，并对研究区内的矿山地质环境质量进行了分等定级评价分析。

2.研究区概况及数据源

2.1研究区概况

研究区地处我国新疆西北部，面积约18万hm2。区内分为两大地貌单元，东北的准格尔盆地边缘及南部天山区域。煤矿主要分布于盆地或山间盆地（谷地）边缘的低山丘陵区，以铁、镍、金为主的金属矿山和以石灰岩、花岗岩等主要组成的非金属矿山多分不于阿尔泰山、天山、昆仑山—阿尔金山重要山系内。

2.2数据源

矿山开采点面、矿山地质灾害及矿山环境复绿工程数据，利用遥感影像数据借助人机交互技术对信息进行提取和实地野外调查验证获取；坡度值和植被覆盖率来源于地理空间数据云；降水量观测值来源于中国气象局气象数据中心。

3.礦山地质环境影响评价指标体系的构建

3.1评价指标的确定

根据研究区矿山中存在的生态环境问题及地形地貌特征，采用合理的评价指标，按层次分析法进行划分目标层、要素层和准则层。其中，自然地理、矿山开发、对环境影响这三项为要素层的主要指标；地貌形态、年均降水量、植被覆盖比率、土地占有比例、地质灾害等十二个评价指标构成本次的指标层，如图1所示。

3.2评价单元的划分

采用规则网格法进行单元网格的划分，选用10km×10km作为评价单元。

3.3评价指标的分级

《矿山地质环境调查评价规范》划分矿山地质环境的评估指标为一般、较严重、严重三个等级，各项评价指标的具体分级标准见表1，将矿山地质环境分为1～3级。

3.4评价因子权重的确定

依照判断矩阵计算结果得到权重重要性排序（表2）。

4.矿山地质环境评价

式中，Wi、Si、S三项分别代表第i个影响因素的权重、等级以及环境评价指数。将分别获得的各分区S值再进行重分类，分为严重、较严重和一般三个等级，分级标准如表3所示。依据分级结果，得到研究区矿山地质环境的最终评价图（图2）。

通过统计受各影响因素影响的评价单元在各市级行政单位以及相应评价结果等级的面积比率，定量分析评价结果。2017年研究区面积为184409.48hm2，其中无影响区、一般影响区、较严重影响区和严重影响区面积分别为138251.83hm2、31874.61hm2、12920.31hm2、1362.73hm2，占比分别为74.97%、17.28%、7.01%、0.74%。根据评价结果在各市的面积分布和占比情况显示，受矿山地质环境影响较大的地区为博尔塔拉蒙古自治州和伊犁哈萨克自治州。