矿产资源规划遥感监测研究

赵鸿燕，魏也纳，戴立乾

(河南省国土资源科学研究院，河南郑州450053)

矿产资源规划遥感监测研究

赵鸿燕，魏也纳，戴立乾

(河南省国土资源科学研究院，河南郑州450053)

从规划监测研究的现状进行分析，提出矿产资源规划监测的技术流程，并对郑州市矿产资源规划监测进行研究。结果表明所采用的技术方法行之有效，具有推广价值。最后从多目标、多技术集成的角度对矿产资源规划全面监测进行展望。

矿产资源规划;郑州;监测

矿产资源规划是依法审批和监督矿产资源调查评价、勘查、开发利用的重要依据。我国首轮省级矿产资源规划于2001年启动，2002年底全面完成，2006年开展第二轮矿产资源规划编制工作。矿产资源规划在加强矿产勘查、促进矿山合理布局、控制部分矿产开采规模过快增长、提高资源利用效率和保护矿山环境等方面发挥了重要作用。但目前矿产资源规划监测比较薄弱，对矿产资源规划的执行情况缺乏全面的了解和掌控，不能充分发挥规划的整体控制作用，因此矿产资源规划监测的研究显得尤其重要。

一、规划监测研究的现状

就目前研究而言，遥感技术和GIS技术在矿产资源规划中的研究与应用主要有：利用GIS技术进行矿产资源规划环境影响评价［1］、矿产资源勘查开发［2］、矿产资源规划信息系统和矿产资源规划审查系统建设［3-6］以及利用遥感影像监测矿山开采所造成的环境变化并分析矿山开发对环境的影响［7］。规划监测方面的研究主要有：彭瑛等［8］利用多源遥感影像对鄂西矿产资源开发利用状况、规划、矿山环境以及环境破坏情况进行监测;周世烨等［9］在研究中提及3S技术对国土资源的规划和动态监测主要作用是确定考察评价地点以及国土资源规划编制和修编;康高峰等［10］在研究中选择不同分辨率的遥感数据进行矿山开采状况遥感解译，分析煤炭资源开发状况以及煤矿开采合法性监测。

矿产资源规划监测能使相关部门对其有全面掌控，对于新一轮规划修编、矿山环境治理项目安排与实施具有重要的参考价值。目前遥感技术及GIS技术在矿产资源规划监测研究中已有涉及但并不深入。

二、矿产资源规划监测

1.规划监测技术方法

研究中采用的矿产资源规划监测技术流程如图1所示。首先对遥感影像进行预处理，然后建立解译标志，结合采矿权、地质矿产以及矿山开采等相关资料进行矿山环境解译，最后在GIS平台上对解译的结果进行分析从而实现对矿产资源规划监测。

图1 矿产资源规划监测技术流程

2.规划概况及解译标志

郑州市是河南省重要的铝土矿、煤矿、灰岩产区，根据2003年完成的《郑州市矿产资源总体规划》，划出鼓励开采区33处，限制开采区4处，全部风景名胜区列为禁止开采区。郑州市总面积为7 446.2 km2，研究选取矿产资源比较集中的区域，面积4 620 km2，采用资源二号、SPOT 5、QuickBird三种类型的影像。

根据各类地物的色调、纹理、阴影等影像特征，参考矿产开发相关知识建立遥感解译标志，研究中建立的解译标志有铝土矿采场、灰岩采场、砖瓦窑、煤矿开采点、矸石山等。

郑州市铝土矿大多为露天开采，从SPOT 5影像上看，采坑多成窝地分布，周围均有道路相连;采坑形状呈圆形、椭圆形，采场形状不规则，边界明显;影像上圆形、椭圆形采坑的东南部多为深灰至黑色，西北部为浅灰至亮白色，阴影的大小随采场的深度及影像获取时的太阳高度角而变化;采场色调为不均匀浅灰色调，随开采时间增加而逐渐变暗;与采坑或采场相连的道路为亮白或浅灰色调，边界清晰;采场影像纹理为不规则排列的灰色斑块，如图2所示。

图2 SPOT 5影像铝土矿解译标志及实地照片

对于部分灰岩与铝土矿采矿场、关停煤矿与正在开采煤矿不易区分的问题，借助其地层、岩性、矿产分布图、采矿权数据、生产运输方式等相关资料，结合实地调查来提高判读的准确性，比如同一景影像中关停煤矿和其附近正在开采煤矿在色调深浅、周围公路上撒落煤灰的情况等方面有细微差别，通过这些细节可以解译出煤矿开采状况。

3.矿产资源保护规划监测

2003年(基准年)矿山监测通过资源二号、QuickBird等遥感影像解译获取，2006(现状年)矿山监测通过SPOT 5、QuickBird等遥感影像解译获取。使用GIS软件对两期解译结果与矿产资源开发规划区进行空间分析，得出矿产资源开发规划执行情况(见表1)。

表1 开发规划执行监测情况统计表

从表1监测结果来看，煤矿鼓励开发区内2006年的煤矿采矿点较2003年减少50个，限制开采区内煤矿开采点较2003年增加1个，煤矿禁止开采区内较2003年减少2个，其余煤矿采矿点全部位于允许开采区内。按照《郑州市矿产资源规划》，到2005年煤矿山开采规模不低于9万吨/年，监测结果显示，监测到的新增煤矿采矿点，经与区内有效采矿权数据中矿山设计开采规模核对，新增矿井中除4个设计开采规模为6万吨/年外，其余均在9万吨/年以上，与规划基本符合。

2006年监测结果与2003年相比，禁采区正在开采的灰岩和铝土矿数量和面积明显减少，禁采区、鼓励开采区没有发现正在开采的铝土矿，2003年正在开采的1处铝土矿2006年也停采，期间新增的铝土矿采场2006年也停采;区内没有设置铝土矿、无灰岩限制开采区，其余铝土矿、灰岩采场全部位于灰岩鼓励开采区和允许开采区内。

通过以上分析可以看出，2003年以来郑州市矿山开采秩序较好，矿产资源管理的科学性不断提高，矿产资源开发规划基本得到了落实。

三、结论与展望

1.技术方法可行有效

从监测结果来看，新增矿井90%以上满足开采规模不低于9万吨/年的规划要求，2003年—2006年间铝土矿近于掠夺式的开采，通过集中整治2006年大部分已停采，2006年开展黏土砖瓦窑场整治活动取得了一定的效果，矿产资源规划基本得到落实。

研究中根据解译标志，借助地学相关理论、矿产资源开发特征及社会经济资料用于矿产资源规划监测的技术方法是行之有效的，可推广应用到矿权监测、矿山环境治理监测、土地利用总体规划监测等方面。

2.存在的问题及展望

从影像上看，部分窑场已开始土地复垦，但砖窑尚未拆除，今后可能存在死灰复燃的隐患，可将监测结果报至有关部门重点检查或条件允许时进行实时监控。

研究中通过矿山环境动态监测从而掌握了矿产资源规划的执行情况，但为了监测更全面，尚需结合矿体建模、三维可视化以及雷达差分干涉测量等技术进行集成对矿权、矿产储量、地面沉降等进行多目标的监测，这也是今后研究的一个重要方向。

［1］ 宋震，华建伟，王宝军，等.GIS在矿产资源规划环评中的应用［J］.高校地质学报，2009，15(2)：218-225.

［2］ 王莉，武法东.GIS在矿产资源勘查开发的应用现状和前景展望［J］.中国矿业，2008，17(7)：90-92.

［3］ 王宝，谈树成，蒋顺德，等.基于GIS的矿产资源规划管理信息系统研发［J］.矿产保护与利用，2007(4)：1-5.

［4］ 方晓波，胡友彪.MAPGIS在淮南市矿产资源规划中的应用［J］.矿山测量，2005(1)：19-21.

［5］ 叶玉丰.基于GIS技术的矿产资源规划管理信息系统［J］.地质与资源，2004，13(1)：52-56.

［6］ 游江南，索万和.基于GIS的矿产资源规划审查信息系统的设计与开发［J］.华北国土资源，2007(4)：52-54.

［7］ 汪金花，李玉凤.遥感技术在矿山资源管理中的研究与思考［J］.中国国土资源经济，2007，20(9)：25-26.41.

［8］ 彭瑛，张志，彭丹，等.鄂西聚磷区矿产开发多目标遥感监测目视解译技术［J］.工矿自动化，2009(4)：6-9.

［9］ 周世烨，贺茂林.3S技术在国土资源规划和动态监测中的应用［J］.国土资源，2002(2)：30-31.

［10］ 康高峰，卢中正，李社，等.遥感技术在煤炭资源开发状况监督管理中的应用研究［J］.中国煤炭地质，2008，20(1)：13-16.

Remote Sensing Monitoring Research on Mineral Resources Planning

ZHAO Hongyan，WEI Yena，DAI Liqian

0494-0911(2010)11-0030-03

P237

B

2009-11-17

赵鸿燕(1972—)，女，山西绛县人，硕士，工程师，主要研究方向为3S技术应用与研究。