摘要：在我国，已有多个省份进行了矿山环境的评价工作，其中以矿山地质环境评价工作为主；但矿山环境评价工作还没有形成成熟的，被业内专家普遍接受的方法和理论体系，从评价体系的构建、评价方法的选择，因子权重的确定，到成果图件的表达等方面都需要深入的开展大量的研究工作，特别是在指标制定、多层次评价方面还存在着众多亟待解决与深化的问题；通过对矿山环境评价工作的调查了解，我们可以看出从评价方法上看，传统的环境评价方法占主导，另外也侧重单个环境要素的评价。论文就是在这种背景下，基于遥感和GIS技术构建一个较为完善的矿山环境评价体系，通过对矿山环境评价模型和方法的比选，选择适合的评价模型和方法，对矿山环境进行综合评价。
关键词：基于GIS和RS；矿山地质环境；评价方法比选
前言
矿山地质环境评价是一个复杂的系统工程，在不同地质环境背景区不同的矿产开采方式导致的主要环境地质问题各不相同。影响矿山地质环境质量评价结果的因素众多，只有筛选出正确的评价因子，制定合理的评价等级，选用正确的评价方法，才有可能保证评价结果的科学性、客观性与可比性。
1、研究区选择
选择某矿区为研究区。该研究区图像获取时间为2017年6月11日，研究区面积649.27ｋｍ2。
2、评价方案
2.1遵循原则
根据不同矿山地质环境特征，以各类矿山地质环境问题的分布、发育现状及矿山地质环境问题发展趋势为依据，评价采矿对环境影响程度，以兼顾地质环境背景、突出重点为原则。
2.2资料准备
开展矿山地质环境评价工作需要准备如下资料：遥感影像、地形图、地质图、矿山开发遥感调查成果、降雨量资料和矿山地质灾害遥感调查成果。
2.3评分方案
参照区域环境地质调查总则（试行）（ＤＤ2004—02）中对地质环境质量分级的规定，将评定矿山地质环境的评价因子及矿山地质环境质量划分为“好（级）”、“较好（级）”、“较差（级）”和“差（级）”4个等级。以国家和行业标准为基础，征求了业内专家的意见。
3、评价方法
3.1网格法
网格法就是将研究区划分成一定大小一定数量形状规则的网格，先对各个网格进行评分，并评价出各网格所属的矿山地质环境等级，然后根据各个网格的评价结果，通过插值分析得出整个研究区评价结果的方法。为方便相邻研究区之间的拼接，需要按照实际公里网划分网格，网格实际大小为1ｋｍ×1ｋｍ。根据以上评价方案，对各个网格进行评分，并计算矿山地质环境评价分值（Ｑ），即
式中，Ｑ为矿山地质环境评价分值；Ｗ为评价因子的权值；Ｆ为评价因子的评分。如前所述，矿山地质环境评价结果分为4级，各级别对应的Ｑ值见表1。
表 1 矿山地质环境分级标准
根据以上计算可得到各个网格的Ｑ值及其所属的矿山地质环境等级，然后对整个研究区进行插值分析，辅以必要的专家修正，就可以得到整个研究区的评价结果。
3.2矢量多边形法
矢量多边形法是先对各评价因子进行评价，根据实际情况，将整个研究区分成级别不等的若干区域，然后根据各评价因子的评价结果，通过空间叠加分析与属性运算得出各区域的综合评价分值与所属的矿山地质环境等级，并得出整个研究区评价结果的方法。
根据以上评价方案，对各评价因子进行评价，将整个研究区都分成表2所示的4个等级，然后据各因子的评价结果进行空间叠加分析。叠加分析后各区域的矿山地质环境评价分值计算见公式（1）。根据计算得出的Ｑ值和表3所示的分级标准，将整个研究区分为4个等级，辅以必要的专家修正，就可以得到整个研究区的评价结果。
3.3缓冲区法
缓冲区法是在已知的矿山地质环境严重地区周边设置一定范围的缓冲区，根据缓冲区的叠置数量，确定矿山地质环境等级的一种方法。分析网格法和矢量多边形法的评价结果认为：矿山地质环境的决定性影响因子是矿山开发占地和矿山地质灾害，网格法和矢量多边形法所得出的矿山地质环境差和较差地区几乎都分布在采场、尾矿库、废渣堆、地面塌陷等地区，与矿山占地和矿山地质灾害紧密相关。根据以上结论，做缓冲区采用的因子为：矿山占地中的采场、尾矿库、废渣堆、废弃矿山及地质灾害相关内容。
一般来说，矿山规模较大的地区对周围环境的扰动也较大，矿山规模较小的地区对周围环境扰动也较小。故在做缓冲区分析时，首先将矿山占地图斑以1000ｍ2为界分为两部分[11，12]，其缓冲区半径的选择见表2。
表2 缓冲区半径一览表
根据选择的缓冲区半径，对矿山占地和地质灾害图斑做相应的缓冲区分析。由缓冲区分析结果可进行矿山地质环境分级，其原则见表3。
表3 矿山地质环境分级标准（缓冲区法）
另外，矿山地质环境差区与矿山地质环境较好区之间、矿山地质环境较差区与矿山地质环境好区之间不应该直接接触，需要建立半径为300ｍ的缓冲区。根据以上处理方法，辅以必要的专家修正，就可以得到整个研究区的评价结果。
4、评价方法对比
笔者从整个评价工作的前期准备、评价过程、评价结果等方面对网格法、矢量多边形法、缓冲区法进行了对比分析。
网格法的评价结果能体现较多的信息量，对发展趋势的预测较好，但不易操作，受评价人经验的影响较大，且评价结果与实际地物边界吻合程度较差，致使评价结果不易理解，不易被他人接受。矢量多边形法的评价结果能体现较多的信息量，与实际地物边界吻合程度较高，易于理解，且较易操作，受评价人经验的影响较小，但对发展趋势的预测稍差。
利用缓冲区法开展矿山地质环境评价工作易于操作，受评价人经验的影响较小，对发展趋势的预测较好，但体现的信息量较少，且评价结果与实际地物边界吻合程度较差，评价结果虽然易于理解，但不易被他人接受。
5结论
本文共采用了3种方法开展矿山地质环境评价工作：利用网格法开展矿山地质环境评价工作能体现出较多的信息量，也能较好地预测发展趋势，但其评价结果不易理解，需要在相应的报告中详细解释；利用缓冲区法开展矿山地质环境评价工作能较好地预测发展趋势，但体现的信息量较少；矢量多边形法的评价结果虽然对发展趋势的预测不如网格法，但能体现较多的信息量，与实际地物边界吻合程度较高，易于理解。综合认为，采用矢量多边形法开展本地区矿山地质环境评价工作（尤其是矿山地质环境现状评价工作）可以取得较好的评价效果。
参考文献：
[1]陈绍杰等.基于HJ-1遥感数据的矿区水体污染监测与分析—以龙岩紫金山金铜矿为例.测绘，2011，34（6）：252-255.
[2]丁丽.陇南金矿区矿山环境遥感监测与GIS评价研究[硕士学位论文].湖南：中南大学，2010.
[3] 王正刚.基于GIS的乌鲁木齐周边矿山地质环境影响定量评价[J].新疆有色金属.2014（S1）
[4]谢洪斌，姚光华，罗真富，杨雪，谭德军.GIS与RS技术在页岩气钻场选址中的应用——以重庆酉阳东页岩气勘查区块为例[J].遥感信息.2017（04）
[5] 张兵，崔希民，韦锐，宋保平.基于RS与GIS多源数据融合的高原区地质调查研究[J].煤炭工程.2016（03）
论文作者:向夏芸
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签：评价论文; 矿山论文; 地质论文; 环境论文; 缓冲区论文; 网格论文; 因子论文; 《基层建设》2019年第7期论文;