自然资源遥感, 2024, 36(3): 233-239 doi: 10.6046/zrzyyg.2023066

技术应用

西藏自治区建材类非金属矿山与社会经济的相关性分析

王昊,, 刘采, 陈理,, 杨金中, 温静, 孙娅琴, 安娜, 周英杰, 邵治涛

中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083

Correlation analysis between nonmetallic mines for building materials and social economy in the Tibet Autonomous Region

WANG Hao,, LIU Cai, CHEN Li,, YANG Jinzhong, WEN Jing, SUN Yaqin, AN Na, ZHOU Yingjie, SHAO Zhitao

China Aero Geophysical Survey & Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China

通讯作者: 陈 理(1986-),女,博士,高级工程师,主要从事国土资源遥感方面的研究。Email:chenlixyz@163.com

责任编辑: 李瑜

收稿日期: 2023-03-15   修回日期: 2023-06-13  

基金资助: 中国地质调查局地质调查项目“全国矿山开发及重点地区生态空间遥感监测”(202012000000210017)

Received: 2023-03-15   Revised: 2023-06-13  

作者简介 About authors

王 昊(1985-),男,硕士,高级工程师,主要从事矿山遥感监测等方面的研究。Email: 1161624962@qq.com

摘要

该文以西藏自治区为研究对象,利用卫星遥感技术取得的调查监测成果,探索性地将市级行政单元的建材类非金属矿山压占损毁土地情况、矿山环境恢复治理情况、采场挖损规模与地区生产总值、人口、区划面积、人口密度等社会经济典型要素进行相关统计分析。结果显示,地区生产总值或人口密度越高的地区,建材类非金属矿产资源开采规模越大,该结论为在我国西部省份预测一定区域内建材类非金属矿山开采规模及今后实现建材类非金属矿山地质环境与社会经济建设和谐发展提供了研究基础。

关键词: 西藏自治区; 建材类非金属矿山; 社会经济; 相关性分析

Abstract

Based on the survey and monitoring results obtained using satellite remote sensing technology, this study investigated the nonmetallic mines for building materials under the jurisdiction of municipal administrative units in the Tibet Autonomous Region. It conducted an exploratory analysis by correlating the land damage, the restoration and control of mine environments, and the damage scales of mining areas in these mines with typical socio-economic factors like gross regional product (GRP), population, zoning area, and population density. The results show that higher GRP or population density is associated with a larger mining scale of nonmetallic mineral resources for building materials. This conclusion provides a research basis for predicting the mining scales of nonmetallic mines for building materials in certain regions in China’s western provinces and achieving harmonious development between the geological environments of such mines and socio-economic construction.

Keywords: Tibet Autonomous Region; nonmetallic mines for building materials; social economy; correlation analysis

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本文引用格式

王昊, 刘采, 陈理, 杨金中, 温静, 孙娅琴, 安娜, 周英杰, 邵治涛. 西藏自治区建材类非金属矿山与社会经济的相关性分析[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(3): 233-239 doi:10.6046/zrzyyg.2023066

WANG Hao, LIU Cai, CHEN Li, YANG Jinzhong, WEN Jing, SUN Yaqin, AN Na, ZHOU Yingjie, SHAO Zhitao. Correlation analysis between nonmetallic mines for building materials and social economy in the Tibet Autonomous Region[J]. Remote Sensing for Land & Resources, 2024, 36(3): 233-239 doi:10.6046/zrzyyg.2023066

0 引言

西藏自治区矿产资源丰富,其中建材类非金属矿产资源在区内普遍分布。由于西藏自治区地理位置特殊、与其他省市间交通道路复杂、矿产资源运输成本较高等因素,自治区社会经济发展和基础设施建设对该类矿产资源实际需求的提升,可能在一定程度上推动自治区内矿产资源的开采行为。建材类非金属矿山多采用露天开采方式,虽然其较能源、金属矿山具有压占损毁的自然资源规模相对较小,引发的地质灾害(隐患)相对较少、开采时间相对较短等特点,但在西藏脆弱的生态环境和独特的民族文化背景下[1],肆意开采往往会对当地生态环境造成难以复原的严重破坏和复杂的负面社会影响[2],因此有必要进一步加强对西藏自治区建材类非金属矿山开发的研究分析工作。

将矿产资源开发与社会经济发展进行关联性分析的研究相对较少,现有研究多集中于西藏自治区矿山开发占地与矿山环境修复方面。基于2016和2017年的生产矿山在用土地面积变化调查研究显示,西藏自治区建筑用砂矿山在用土地面积增加迅速[3]; 西藏自治区矿山环境恢复治理方面,回填平整是全区最主要的恢复治理措施,相关研究结合西部省份特点,建议进行以自然恢复为主、回填平整为辅、多种恢复治理措施相结合的矿山环境恢复治理策略[4],针对日喀则矿山环境恢复治理效果进行的分析研究也得出类似结论[5]

本文以西藏自治区为研究对象,利用卫星遥感技术的宏观、快速、高效等优势[6-8],在以往年调查监测成果的基础上,获得2020年西藏建材类非金属矿山数据,分析该类矿山的分布特征,以简单的相关性数据分析探索西藏矿山压占损毁土地、矿山环境恢复治理、采场挖损规模与当地经济、人口、面积等社会经济典型要素之间可能存在的关系,为未来西藏自治区提升矿政管理工作效率、预估矿山开采情况、建立矿山地质环境与社会经济建设和谐发展等提供技术支撑与研究背景。

1 研究区概况

西藏自治区位于我国西南边陲,地处N26°50'~36°53',E78°25'~99°06'之间,平均海拔在4 000 m以上,面积122.84万km2,约占全国总面积的1/8。西藏自治区下辖7地级行政区,包括6个地级市、1个地区,共有8个市辖区、64个县、2个县级市。

西藏是青藏高原的主体,气势磅礴,景象万千。多种多样的地形地貌,反映了高原自然条件的复杂和自然资源的丰富。西藏地形的主要特点是高原辽阔,群山巍峨,平原狭长,峡谷深邃,冰川广布。西藏地形是以辽阔的高原作为基础的,其地势总体是由西北向东南倾斜,海拔从5 000 m以上逐渐递减到4 000 m左右,这些高原面是低山、丘陵和宽谷盆地的共同组合。西藏地形复杂,按其成因形态大体可划分为喜马拉雅高山区、藏南山原湖盆谷地区、藏北高原湖盆区和藏东高山峡谷区4个不同的自然区。西藏自治区矿产资源丰富,截止2009年,累计发现矿产资源共101种,已探明储量矿产有41种。

2 数据来源与核定

本研究所使用数据均来源于中国自然资源航空物探遥感中心承担的“全国矿产资源开发环境遥感监测”“全国矿山环境恢复治理状况遥感地质调查与监测”等地质调查项目。以上项目均以全国陆域为调查目标,充分利用卫星遥感技术优势,按照《矿山遥感监测工作指南》《矿产资源开发遥感监测技术要求》和各年度矿山监测项目实施方案等相关技术要求,采用计算机自动信息提取和人机交互解译相结合、室内解译与野外实地查证相结合的方式[9-11],对2018年全国陆域矿山地质环境开展本底调查,对2019年和2020年全国陆域新增矿山压占损毁和矿山环境恢复治理开展动态监测(图1)。

图1

图1   数据获取流程图

Fig.1   Flow chart of data acquisition


本研究所使用的2020年本底数据,即以2018年本底调查成果为基础,经2019年和2020年新增变化监测成果数据进行相应增减后形成。其中,各年度矿山地质环境新增变化监测数据通过“净增矿山环境恢复治理在线审核系统”,2018年矿山地质环境本底调查数据中的废弃矿山数据是于2022年通过“历史遗留矿山核查系统”,由自治区、市、区县等各级自然资源管理部门与项目组技术人员审核后确定得到。

基于卫星遥感数据提取的建材类非金属矿山典型变化图斑如图2图3所示。

图2

图2   典型压占损毁变化图斑

Fig.2   Typical compression damage patterns


图3

图3   典型恢复治理变化图斑

Fig.3   Typical restoration and governance change patterns


3 建材类非金属矿山地质环境情况

2020年数据显示,西藏自治区建材类非金属矿山压占损毁土地与矿山环境恢复治理在各市级行政单元中分布差异较大,涉及矿种主要是建筑用砂,占地类型主要是采场占较大比重。

3.1 建材类非金属矿山占损土地与恢复治理情况

西藏自治区建材类非金属矿山压占损毁土地总面积逾6 200 hm2,涉及建筑用砂、花岗岩、水泥用灰岩等共28种矿产资源。按矿种统计,建筑用砂规模最大,占压占损毁土地总面积的83.89%。按分布统计,主要分布于拉萨市、日喀则市和山南市,合计占总面积的66.66%。

矿山恢复治理面积约为压占损毁土地面积的1/4,涉及建筑用砂、花岗岩、饰面用花岗岩等共9种矿产资源。按矿种统计,建筑用矿规模最大,占恢复治理总面积的96.10%。按分布统计,主要分布于日喀则市、那曲市和拉萨市,合计占总面积的75.91%(图4)。

图4

图4   矿山地质环境示意图

Fig.4   Schematic diagram of mining geological environment


3.2 采场挖损规模情况

建材类非金属矿山采场挖损土地逾5 000 hm2,占压占损毁总面积的80.59%。按分布统计,主要分布于拉萨市、日喀则市和山南市,合计占总面积的65.62%(图5)。

图5

图5   采场挖损规模示意图

Fig.5   Schematic diagram of stope scale


4 相关性分析

国民经济与社会发展包含诸多内容,例如经济增长、产业结构、区划面积、人口组成、教育水平等。本研究重点选取了地区生产总值、区划面积、常住人口、人口密度4项重要且与建材类非金属矿产资源可能存在直接关联的内容。其中地区生产总值来源于《西藏统计年鉴2021》总第33期,地级行政区面积来源于西藏自治区人民政府官网,常住人口来源于《西藏统计年鉴》总第33期和《西藏自治区第七次全国人口普查主要数据公报》[12-14]

研究方法主要通过相关要素散点和Pearson相关系数法进行展示与分析。其中Pearson相关系数法是一种准确度量2个变量之间的关系密切程度的统计学方法,相关系数r取值范围为[-1,1], r 的绝对值越大,线性相关性越强。一般情况下,当|r|≥0.8时,可视为高度相关; 0.5≤|r|<0.8时,可视为中度相关; 0.3≤|r|<0.5时,可视为低度相关; |r|<0.3时,说明2个变量之间相关程度极弱,可视为非线性相关[15-19]

4.1 建材类非金属矿山占损土地和恢复治理相关性分析

以各市级行政单元内建材类非金属矿山压占损毁土地面积、矿山恢复治理面积与市级地区生产总值、人口、区划面积和人口密度进行相关性分析(图6)。通过观察散点图与R2值,压占损毁土地面积与地区生产总值和人口密度呈较明显的正相关,且R2值相对较高,与人口相关性较弱,与区划面积相关性最低。

图6

图6   相关要素散点图

Fig.6   Scatter plot of related elements


在进一步的Pearson双变量相关性检测(表1)中,压占损毁土地面积与地区生产总值的相关系数为0.918,P<0.01,为显著性正相关; 压占损毁土地面积与人口密度的相关系数为0.865,P<0.05,为显著性正相关。

表1   Pearson双变量相关性检测结果

Tab.1  Pearson correlation coefficient results

Pearson
相关性
地区生
产总值
人口市级行政
区面积
人口密度
压占损毁面积0.918**①0.714-0.5050.865*
恢复治理面积0.1950.4910.134-0.037

*表示在0.05水平(双侧)上显著相关,**表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

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4.2 建材类非金属矿山采场挖损规模相关性分析

以各市级行政单元内建材类非金属矿山采场挖损规模与市级地区生产总值、人口、区划面积和人口密度进行相关性分析(图7)。采场挖损规模与压占损毁土地的散点图与R2值相似,与地区生产总值和人口密度呈较明显的正相关,且R2值相对较高,与人口相关性次之,与区划面积相关性最低。

图7

图7   相关要素散点图

Fig.7   Scatter plot of related elements


在Pearson双变量相关性检测(表2)中,采场面积与地区生产总值的相关性系数为0.886,P<0.01,为显著性正相关; 采场面积与人口的相关系数为0.758,P<0.05,为显著性正相关; 采场与人口密度的相关性系数为0.804,P<0.05,为显著性正相关; 与区划面积的相关性系数没有统计学意义。

表2   Pearson双变量相关性检测结果

Tab.2  Pearson correlation coefficient results

Pearson
相关性
地区生
产总值
人口市级行政
区面积
人口密度
采场挖损规模0.886**①0.758*-0.4660.804*

*表示在0.05水平(双侧)上显著相关,**表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

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5 结论与讨论

1)本研究中的建材类非金属矿山包括了持证矿山、扶贫砂场、居民自采自用等多类型矿山,部分矿产资源实际收益未列入地区生产总值,另外2020年西藏自治区工业增加值仅占全年地区生产总值约7.63%,而采矿业作为工业的一部分,其中的建材类非金属矿采选业增加值占比更低,因此与地区生产总值的相关性不能解释为建材类非金属矿产资源开采规模的提升推动了地区生产总值的增长,而是地区生产总值越高,建材类非金属矿产资源开采规模越大; 同理,西藏自治区建材类非金属矿产资源开采规模一般较低,难以形成大型矿业社区所产生的人口流动与聚集效应,因此,其相关性不能理解为建材类非金属矿产资源开采规模的扩大带动了人口密度的增长,而是人口密度的增长引发了建材类非金属矿产资源开采规模的扩大。概括来讲,即为地区生产总值或人口密度的升高在一定程度上提升该地区建材类非金属矿产资源开采规模,或理解为地区生产总值或人口密度越高的地区,建材类非金属矿产资源开采规模越大。

2)受地理位置、交通条件、运输成本等影响,西藏自治区与相邻省区间以及各市级行政单元间的非金属矿产资源交流程度相对较低,因此能够以市级行政单元调查数据开展相关性分析; 而在地理位置相邻或交通条件更为便利的其他省区进行相关性分析,受相邻地区非金属矿产资源流动影响,可能会得出不同结论。

3)以上分析结果证明了当年西藏自治区各市级行政单元中矿山与社会经济存在的相关性,今后的研究工作中,可以多年度或县级行政单元为研究目标,将社会经济要素聚焦为第二产业值、交通道路修建、建筑业发展等与建材类非金属矿产资源关系更为密切的角度,或将矿产开发要素进一步分解为矿山数量、实际在采矿山数量、年度内实际开采土方量等要素,从更丰富的层次、更精细的分类等角度对建材类非金属矿山与社会经济典型要素间相关性进行论证与研究。

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