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国土资源遥感  2021, Vol. 33 Issue (1): 183-190    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020006
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基于遥感的露天煤矿集中区地质环境灰关联评价——以准格尔煤田为例
高俊华1,2(), 刘莎莎1,2, 杨金中3, 赵明鹏1,2, 刘欣悦1,2, 邹联学1,2
1.湖南省地质环境监测总站,长沙 410007
2.湖南省自然资源事务中心,长沙 410004
3.中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
Gray correlation evaluation of geological environment in the open-pit coal mine concentration area based on remote sensing:A case study of the Zhungeer Coalfield
GAO Junhua1,2(), LIU Shasha1,2, YANG Jinzhong3, ZHAO Mingpeng1,2, LIU Xinyue1,2, ZOU Lianxue1,2
1. Hunan Provincial General Station of Geological Environment Monitoring, Changsha 410007, China
2. Hunan Natural Resources Affairs Center, Changsha 410004, China
3. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China
全文: PDF(2935 KB)   HTML  
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摘要 

我国十余年来利用卫星遥感技术获取了每年一次的全国性矿山地质环境遥感监测数据。如何充分利用现有遥感监测成果,开展较大区域的矿山地质环境评价分区,非常值得探讨和研究。因此,以准格尔煤田为研究区,采用人工插值和分级加权改进后的灰色关联分析法(简称灰关联法)对区内16座露天煤矿山的地质环境进行评价分析,得出以矿山为单元的评价等级分区。评价结论为: 汇隆、蒙祥和梁家碛3座矿山为环境影响严重区,天赐源、魏家峁、厅子堰、刘胡梁和黑岱沟5座矿山为环境影响较严重区,哈尔乌素、金正泰、召富、永胜、崔二圪咀、宏燃、华富和正仁8座矿山为环境影响一般区,其他非矿山地区为无影响区。评价结果相对客观地反映了准格尔煤田地质环境现状,矿山地质环境灰关联评价方法可以在较大区域甚至全国范围内推广应用。

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高俊华
刘莎莎
杨金中
赵明鹏
刘欣悦
邹联学
关键词 遥感露天煤矿灰关联法矿山地质环境评价    
Abstract

Satellite remote sensing technology has been used in China for more than ten years to obtain annual national mine geological environment remote sensing monitoring data. How to make full use of existing remote sensing monitoring results to carry out large-scale mining geological environmental assessment zoning is worthy of discussion and research. Therefore, the Zhungeer Coalfield was taken as the research area, and the artificial interpolation and hierarchical weighted improved gray correlation method was used to evaluate and analyze the geological environment of the 16 open-pit coal mines in the area, and the evaluation level divisions based on the mines were obtained. The evaluation conclusion is that the 3 mines of Huilong, Mengxiang and Liangjiaqi are severely affected by the environment, and the 5 mines of Tianciyuan, Weijiamao, Tingziyan, Liuhuliang and Heidaigou have relatively high environmental impacts. In the severe areas, 8 mines of Harwusu, Jinzhengtai, Zhaofu, Yongsheng, Cui’ergezui, Hongran, Huafu and Zhengren are general environmental impact areas, and other non-mine areas are the non-influenced areas. The evaluation results can reflect the geological environment status of the Zhungeer coalfield relatively objectively. Therefore, the gray correlation evaluation method of mine geological environment could be popularized and applied in a large area or even in whole China.

Key wordsremote sensing    open pit coal mine    gray correlation method    mine geological environment evaluation
收稿日期: 2020-01-06      出版日期: 2021-03-18
ZTFLH:  TP79  
基金资助:中国地质调查局项目“全国矿山开发状况遥感地质调查与监测”(202012000000180606);“全国矿山环境恢复治理状况遥感地质调查与监测”共同资助(202012000000180007)
作者简介: 高俊华(1982-),男,硕士,高级工程师,主要从事遥感地质、环境地质、土地调查及国土测绘等方面的研究。Email: 105964561@qq.com
引用本文:   
高俊华, 刘莎莎, 杨金中, 赵明鹏, 刘欣悦, 邹联学. 基于遥感的露天煤矿集中区地质环境灰关联评价——以准格尔煤田为例[J]. 国土资源遥感, 2021, 33(1): 183-190.
GAO Junhua, LIU Shasha, YANG Jinzhong, ZHAO Mingpeng, LIU Xinyue, ZOU Lianxue. Gray correlation evaluation of geological environment in the open-pit coal mine concentration area based on remote sensing:A case study of the Zhungeer Coalfield. Remote Sensing for Land & Resources, 2021, 33(1): 183-190.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020006      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2021/V33/I1/183
Fig.1  准格尔煤田矿区分布示意图
县级行政区 矿山名称 开采规
模/万t
矿权面
积/ha
已开采
年/a
准格尔旗 哈尔乌素 2 000 5 772.43 12
黑岱沟 2 000 5 033.39 11
魏家峁 600 5 259.32 8
汇隆 300 762.70 6
厅子堰 300 406.35 3
蒙祥 180 454.84 5
崔二圪咀 120 1 267.40 2
金正泰 120 958.42 5
召富 120 741.00 2
华富 120 651.29 2
宏燃 120 600.59 2
清水河县 永胜 60 522.91 3
天赐源 60 248.25 5
刘胡梁 60 168.00 2
河曲县 梁家碛 300 1695.36 6
偏关县 正仁 90 813.02 4
Tab.1  准格尔煤田露天采矿权设置情况一览表
Fig.2  矿山地质环境评价指标体系
准则层要素 指标 权重 参评因子 因子等级
较轻 一般 较重 很重
0.2 0.4 0.6 0.8
土地压占损毁 压占面积/hm2 0.2 中转场地 未利用地 <1 [1,10) [10,20] >20
林地草地 <1 [1,2) [2,4] >4
耕地 0 (0,1) [1,2] >2
损毁面积/hm2 0.4 固体废弃物 未利用地 <1.33 [1.33,2.67) [2.67,5.33] >5.33
林地草地 <0.67 [0.67,1.33) [1.33,2.67] >2.67
耕地 0 (0,0.33) [0.33,0.67] >0.67
采场 未利用地 <1.33 [1.33,2.67) [2.67,5.33] >5.33
林地草地 <0.67 [0.67,1.33) [1.33,2.67] >2.67
耕地 0 (0,0.33) [0.33,0.67] >0.67
矿山建筑 未利用地 <1.33 [1.33,2.67) [2.67,5.33] >5.33
林地草地 <0.67 [0.67,1.33) [1.33,2.67] >2.67
耕地 0 (0,0.33) [0.33,0.67] >0.67
矿山地质灾害 灾害体积/104m3 0.4 崩塌 <1 [1,10) [10,100] >100
滑坡 <10 [10,100) [100,1 000] >1 000
泥石流 <2 [2,20) [20,50] >50
影响范围/hm2 0.6 地面塌陷 <10 [10,100) [100,1 000] >1 000
地裂缝 <0.3 [0.3,1) [1,2] >2
矿山环境污染 影响范围/hm2 0.8 水体污染范围 <1 [1,10) [10,100] >100
土壤污染范围 <0.1 [0.1,1) [1,10] >10
Tab.2  矿山地质环境评价指标等级
矿山名称 土壤污
染源/hm2
土壤污
染范围/hm2
水体污
染源/hm2
水体污
染范围/hm2
露天采
场/hm2
滑坡灾害/
104m3
矿山生产
区/hm2
矿山生活
区/hm2
矿山办公
区/hm2
排土场/hm2 排土场
平整/hm2
哈尔乌素 26.88 126.85 4.72 38.47 650.85 NA 211.91 10.21 71.84 277.48 411.21
黑岱沟 20.50 194.47 NA NA 1 023.52 6 409.60 105.39 NA NA 875.54 186.05
魏家峁 56.75 226.04 NA NA 212.42 2 054.80 251.08 10.87 11.76 417.01 307.25
汇隆 3.37 39.47 NA NA 246.91 2 201.20 85.40 8.02 9.86 147.81 100.30
厅子堰 0.11 12.00 NA NA 70.44 700.80 9.49 15.13 10.75 68.44 NA
蒙祥 0.33 16.52 2.37 55.21 61.47 111.20 19.92 9.46 NA 89.92 NA
崔二圪咀 2.11 28.83 2.27 11.07 84.54 NA 73.13 NA NA 154.55 382.04
金正泰 NA NA NA NA 80.02 1 395.60 NA NA 9.13 215.75 NA
召富 NA NA 1.32 19.34 46.65 320.40 NA NA NA 64.88 NA
华富 NA NA NA NA 14.48 NA 0.99 NA 1.22 8.01 NA
宏燃 0.01 8.92 NA NA 72.49 295.20 1.55 4.32 NA 129.42 NA
矿山名称 土壤污
染源/hm2
土壤污
染范围/hm2
水体污
染源/hm2
水体污
染范围/hm2
露天采
场/hm2
滑坡灾害/
104m3
矿山生产
区/hm2
矿山生活
区/hm2
矿山办公
区/hm2
排土场/hm2 排土场平
整/hm2
永胜 0.18 9.26 NA NA 49.71 NA 19.53 1.10 1.35 8.26 8.75
天赐源 0.04 19.33 1.02 27.86 122.96 1 236.00 2.17 12.18 NA 111.59 30.09
刘胡梁 1.40 53.85 NA NA 92.48 150.00 25.92 3.74 3.90 90.88 NA
梁家碛 7.42 81.78 10.24 173.12 165.20 980.00 90.78 9.97 7.00 302.19 319.31
正仁 NA NA NA NA 4.64 NA 0.51 2.51 NA NA NA
Tab.3  准格尔煤田露天煤矿地质环境遥感监测成果统计
矿山名称 平均值 标准差 矿山名称 平均值 标准差
哈尔乌素 0.774 7 0.118 9 召富 0.771 4 0.156 2
黑岱沟 0.787 4 0.173 6 华富 0.752 6 0.172 6
魏家峁 0.795 8 0.154 0 宏燃 0.756 9 0.149 1
汇隆 0.809 4 0.198 3 永胜 0.769 9 0.138 9
厅子堰 0.793 8 0.181 3 天赐源 0.797 7 0.189 0
蒙祥 0.807 7 0.126 2 刘胡梁 0.792 2 0.130 0
崔二圪咀 0.763 9 0.141 1 梁家碛 0.804 8 0.135 1
金正泰 0.771 7 0.175 8 正仁 0.750 9 0.169 5
Tab.4  准格尔煤田矿山地质环境灰关联评价结果
Fig.3  准格尔煤田矿山灰关联平均值趋势
Fig.4  准格尔煤田矿山地质环境评价分区
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