山西阳泉地区旅游地质资源遥感调查与成果分析

王浩乾，王明明，刘 安，郭政斌，王波涛

(中国冶金地质总局三局,太原 030000)

0 引言

山西省阳泉地区旅游地质资源类型多样，分布集中，特征突出，地质科学价值、人文资源价值、历史文化价值均较高，具有很大的科学研究意义和开发利用价值，需要合理地加以保护和开发利用[1]。随着遥感解译技术的日益发展，其应用领域不断拓宽，目前在基础地质调查、矿产勘查、地质灾害监测等地质工作中发挥了重要作用，并取得了一系列成果[2-5]。三维可视化遥感解译技术还具有视野广、清晰度高、信息丰富、形象直观等优点[6-7]。为查清阳泉地区旅游地质资源类型和分布现状，本文依托山西省自然资源厅2018年开展的“山西省阳泉地区旅游地质资源调查”项目，采用1∶5万和1∶1万2个尺度的遥感解译方法，筛选和评价了一批具有开发潜力的旅游地质资源，为当地政府全面掌握旅游地质资源分布现状并制定地质公园开发、保护与发展规划提供了科学依据。

1 研究区概况

山西省阳泉地区位于中朝地台山西断隆五台山块隆南部和沁水块坳东北部，出露太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代地层及各时期岩浆岩(图1)。在地质历史时期，经历地质作用而保存于岩层中的构造形迹、岩体、化石、地貌景观、矿床等旅游地质资源比较丰富。区域性断裂、小型断层、褶皱等构造形迹分布复杂，岩浆活动频繁，前寒武纪和中生代的岩浆活动强烈，主要分布在盂县北部、平定县南部等地区。各时代地层发育比较齐全，有七东山、榆林坪典型地质剖面。地貌形态多样，包括岩溶地貌、火山地貌、山地地貌等。地下水资源丰富，盂县北部出露温泉，娘子关泉域出露大量冷泉。古生物化石丰富，包括叠层石、三叶虫、角石及含煤地层中的植物群等。此外，矿产遗迹也丰富，有阳泉太湖石耐火黏土矿、盂县车轮铁矿、盂县千亩坪铝土矿、盂县潘家汇辉长岩矿、盂县石家塔辉绿岩矿等，其中耐火黏土矿是地质勘查规范中的典型矿床[8-9]。可见，阳泉地区旅游地质资源类型丰富，分布广泛。

图1 研究区地质简图

2 数据来源和技术方法

2.1 遥感数据源

为满足旅游地质资源解译的需要，收集了阳泉地区多种比例尺的基础地理信息框架数据和1∶10万比例尺的地质矿产基础数据，包括：①中等分辨率的卫星遥感数据(TM/ETM数据)，将其作为地质构造遥感解译图的数据源，其热红外波段数据可用作地下热水资源定量反演的数据源；②高分辨率卫星遥感高分一号数据，用于阳泉地区4 500 km2全区的旅游地质资源遥感解译；③高分辨率卫星遥感高分二号数据，用于阳泉地区570 km2重点区的旅游地质资源遥感解译。详见表1。

表1 基础数据列表

2.2 技术方法

2.2.1 数据处理

本研究所使用的影像数据表现为多源、多时相与多尺度，包括TM/ETM、ALOS、高分一号、高分二号、航摄像片等。现以高分二号影像数据为例给出遥感影像处理流程，如图2所示。

图2 高分二号影像数据预处理流程图

2.2.2 遥感解译工作过程

本研究获得的最终遥感解译成果见图3，可分为3个阶段：①遥感图像初步解译阶段。根据不同旅游地质资源类型的影像色调、形状、大小、阴影、纹理、图案、布局、位置等特征，建立各旅游地质资源类型的直接解译标志，同时运用相关分析法建立各类型的间接解译标志，编制《山西省阳泉市地质资源调查项目旅游地质资源遥感解译标志图册》；②野外调查和验证阶段。验证所建立解译标志的准确性，检查初步解译成果的可靠性，实际上此项工作一直贯穿于解译工作的全过程。本研究对不同旅游地质类型解译内容进行了实地核查，野外核查路线全长287 km，拍摄照片850余张，共核查旅游地质解译点54处，其中正确图斑点47处，错误点1处，遗漏点6处，解译正确率达到87.04%；③详细解译阶段。在以上工作的基础上，运用遥感图像数字处理技术，在重要区段或尚未摸清的地区，采用中等分辨率和高分辨率数据相结合、室内解译与野外调查相结合、遥感解译与常规资料相结合的方法进行研究。

3 主要成果

由于旅游地质资源并无相关的分类标准，本研究参照《旅游资源分类、调查与评价》[10]中的分类结构，并结合解译调查成果，将阳泉地区旅游地质资源分为5个主类53个基本类型。其中5个主类分别为地文景观(121处)、水域风光(16处)、生物景观(12处)、遗址遗迹(17处)、建筑与设施(109处)。详见表2。

表2 阳泉地区旅游地质资源类型表

3.1 阳泉地区旅游地质资源类型及特征

3.1.1 主类分布统计

以主类做统计分析得出，阳泉地区旅游地质资源以地文景观和建筑与设施2大主类为主。地文景观占调查总资源点数量的44%，表明阳泉地区旅游地质资源中地文景观资源数量多，分布广泛。建筑与设施占调查总资源点数量的40%，表明阳泉地区除丰富的旅游地质资源外，还有丰富的地表人文资源。水域风光、生物景观、遗址遗迹则共解译45处，占调查总资源点数量的16%，也是阳泉地区旅游地质资源的重要组成部分。

3.1.2 基本类型分布统计

以基本类型对各主类做统计，结果如下：

(1)地文景观。主要以山丘型旅游地、峡谷段落和岩石洞与岩穴为主，体现了阳泉地区属于山地旅游资源丰富区的特点，包括著名的藏山、冠山、药岭寺山、翠枫山、红岩岭等景区，这与阳泉地区位于太行山西麓有关，继承了太行山雄壮秀美的特点。同时发育众多峡谷段落和岩溶洞穴，如温河大峡谷和玉皇洞、万花洞、如来洞等众多大型溶洞，是北方岩溶在太行山区的重要展现地。

(2)水域风光。主要以观光游憩河段与冷泉为主，如滹沱河、龙华河、桃河、温河、绵河等，体现了阳泉地区地表河流众多的特点。岩溶地下水在该区聚集于娘子关泉群，发育丰富的泉眼，如苇泽关泉、五龙泉等，是阳泉地区重要的供水水源地。地热温泉有2处，其中寺平安温泉是山西省地热资源利用的重要区域，现建有山西省老干部疗养院。

(3)生物景观。主要以林地为主，如冠山森林公园、药林寺森林公园等，同时有藏山龙凤松、冠山金槐等独树资源，体现了阳泉地区森林资源丰富的特点。美丽的传说与古树的久远历史增添了旅游的人文基础。

(4)遗址遗迹。主要为长城段落烽燧、军事遗址与古战场、历史事件发生地，体现了阳泉地区在历史长河中重要的军事地位。阳泉地区地处太行八陉中的井陉，坐落于桃河瀑布峡谷和高山之间的井陉西口要隘娘子关，地势险要，与山下的井陉关遥相呼应，控制着晋冀通道的咽喉。

(5)建筑与设施。主要以寺庙和古村落为主，包括著名的刘备庙、关王庙等三国传说祭祀地，其中大汖村享有“太行深处布达拉宫”的美誉。

3.2 旅游地质资源的分布特征与密度分析

3.2.1 分布特征

依据地质赋存条件对旅游地质资源点分布进行了统计分析：阳泉地区旅游地质资源主要分布于碳酸盐岩区，占调查总资源点数量的63%；其次是碎屑岩景观区，占调查总资源点数量的24%；剩余的13%则分布于变质岩及岩浆岩景观区。

依据地貌条件对旅游地质资源点分布进行统计分析：阳泉地区旅游地质资源主要分布于岩溶地貌区，占调查总资源点数量的36%；其次是黄土地貌区，占调查总资源点数量的35%；剩余的29%则分布于流水地貌区。

3.2.2 密度分析

对阳泉地区旅游地质资源解译成果进行核密度分析，并将核密度分析结果叠加于地貌与地质构造解译图上(图4)，可以清晰地看到阳泉地区旅游地质资源点在空间上形成了3个密集分布区，分别为藏山旅游区、娘子关旅游区和冠山旅游区，同时还有4个相对密集区，分别为梁家寨温泉景区、圣堂—浮山景区、水神山景区和七亘景区。其中藏山旅游区—娘子关旅游区之间的密集带状碳酸盐岩岩溶地貌旅游地质资源分布区域具典型性和可开发性。

图4 阳泉地区旅游地质资源分布点密度图

4 地质公园规划建议

本研究在阳泉中东部圈定了一条呈月牙形的旅游地质资源密集分布带。该带西起盂县藏山，向南东过平定玉皇洞，终至平定县娘子关，分布在碳酸盐岩区，集山地地貌景观、岩溶地貌景观和泉域地貌景观于一体，是我国北方地区规模较大、较为典型的碳酸盐岩地貌、岩溶地貌和泉域地貌出露区。区内旅游地质资源分布集中，特征突出，在区域上连片分布，具有较高的开发潜力。建议在“藏山旅游区—岩溶地貌景区—娘子关旅游区”范围申请建立北方碳酸盐岩景观多类型成因地质公园。

该地质公园以碳酸盐岩地貌、岩溶地貌和泉域地貌为主，山体遗迹景观、水体景观和流水地貌为辅，兼具自然景观和历史文化遗迹、宗教遗迹和民俗风情于一体，是具备地质遗迹保护、科普教育、文化体验、旅游观光、登山健身、休闲度假功能的综合型国家地质公园，是展示地球科学知识和自然美学的天然博物馆。

总体发展目标为建成集科学研究、地学普及、旅游观光、休闲度假功能于一体，国内著名、国际知名、地质遗迹和人文遗迹得到有效保护、科学研究程度较高、科普教育功能显著、能有效促进地方经济发展的国家级地质公园，成为阳泉及周边地区的旅游品牌。建议总体布局为1园区、3景区格局，整体公园为1个园区，下分3个主要景区，分别为藏山山体地貌景区、玉华洞—玉皇洞岩溶地貌景区和娘子关泉域地貌景区。

5 结论

(1)通过本次研究，了解了阳泉地区旅游地质资源类型和分布现状。阳泉地区旅游地质资源以地文景观和建筑与设施2大类为主，约占调查总资源点数量的84%；其次还有水域风光、生物景观、遗址遗迹，也是阳泉地区旅游地质资源的重要组成部分，占调查总资源点数的16%。阳泉地区旅游地质资源主要分布在碳酸盐岩区，约占调查总资源点数量的63%。

(2)阳泉地区旅游地质资源类型丰富，分布集中，特征突出。通过本次调查工作发现的“藏山旅游区—岩溶地貌景区—娘子关旅游区”一体化的旅游地质资源集中分布带，西起盂县藏山，向南东过平定玉皇洞，终至平定县娘子关，是典型的碳酸盐岩成因的地质景观带，具有多样性，集山地地貌景观、岩溶地貌景观和泉域地貌景观于一体，也具有典型性和地质科普性，是北方少有的岩溶地貌。该带具有很大的开发潜力，建议将其打造为多成因类型的碳酸盐岩地质公园。

(3)阳泉地区还分布有其他的典型地貌，如砂页岩地貌、火山熔岩等，虽然规模较小，但分布集中，在较小的范围内可以观赏到完全不同的地质自然景观，再结合阳泉地区大量的人文景观，总体来说，这些典型地貌区也具有较强的规划开发价值。