矿山遥感监测评估的应用

矿山遥感监测评估的应用

0实施效果评估采矿遥感监测是建设部建设“地图”综合监督平台，实现资源开发利用的“自上而下、在线管理、在线调查”，是实现资源动态监测目标的重要举措之一。实施效果评估是通过遥感监测手段获得矿产资源开发利用状况、矿山环境和矿产资源规划执行情况,为矿政管理部门制定矿产资源规划、整顿矿产资源开发秩序、治理矿山地质环境等提供技术支撑和决策依据。实施效果评估是客观评价项目实施所发挥的矿产资源监管效果、效率和效益。本文分析了矿山遥感监测实施效果评估的特点,建立了评估指标体系,并根据实验性评估结果提出了进一步推进该项工作的建议。1遥感监测成果应用现状1)评估涉及的对象多。近年来,我国进行的矿山遥感监测覆盖区域包括全国100多个矿产资源开发集中区,涉及的矿种达数十种;45个工作项目,参与单位50余个,参加人员400多名。这些分散于各单位的监测数据,给资料的收集、统计和分析带来了很多不便和偏差。2)遥感监测的内容多。为满足矿政监管工作的需要,矿山遥感监测需要多时段、多来源及多分辨率的数据,以发现违法、违规开发矿产资源的行为,监督矿产资源规划的执行情况,以及因矿产开发带来的崩塌、滑坡及泥石流等次生地质灾害状况。上述数据部分可以从遥感数据中获得。但是,为验证遥感所发现问题的真实性,客观解译发现的各类现象,项目人员要到现场核实。这些监测内容和人工核实数据既是各遥感监测区所需要的,也是实施效果评估不可缺少的素材。对多来源数据,统一其计量单位、将其录入数据库并实现可分析检索是一项复杂而又细致的工作,但对于评估来讲是必须的,不然会影响评估的真实性。3)监测成果应用面广。遥感监测数据多种多样,可以提取的信息丰富,可以为各类需求提供支持。目前,矿山遥感监测成果已广泛应用于矿政管理工作:国土资源部规划司利用矿山遥感监测成果评估各地土地复垦规划执行情况,评估矿产勘查规划执行情况,检查绿色矿山建设进度等;地质环境司利用该成果检查矿山地质环境生态恢复治理规划的执行情况;开发司、储量司利用其检查矿业秩序整顿情况;执法局利用其成果进行现场执法检查。上述司局对矿山遥感监测成果的应用有力地推动了该项工作的深入开展,也为国土资源部实施“一张图”平台建设起到重要的支撑作用。4)监测效果评估难度大。主要体现在数据的整合和量化评估方面。从数据真实性方面来看,由于矿山遥感监测数据来源多,难以统一,不易统计,很难保证数据完全真实有效;从应用方面来看,上至国土资源部下至基层国土局不同层次的应用,均难以统计其使用次数及状况;从效果评估量化方面来看,按照目前提出的资源监管效果、效率和效益(简称“三效”)3个一级指标,资源管理效果、矿政管理效果、规划执行效果、遥感监测频次、遥感监测矿山数、遥感监测精度、矿产资源资产价值、灾害防治效果以及投入产出对比等9个二级指标,只有部分指标可以量化表达。2遥感监测指标的选取矿山遥感监测实施效果评估按照资源监管的效果、效率和效益(简称“三效”)设置不同级别指标,包括了遥感监测与实地调查范围内涉及的矿山与矿种数量,监测区内次生地质灾害的数量与影响范围,对遥感监测结果的核查、执法情况,以及从统计角度分析对比遥感监测的频次、面积和精度等。矿山遥感监测实施效果评估的框架见表1。2.1遥感监测结果的分析与运用资源监管效果指标反映的是矿产资源开发宏观管理状况,主要指遥感监测覆盖面、矿业秩序及规划执行效果等综合表征全国性矿业活动基本状况的内容。客观地讲,资源监管效果是矿政、法律及技术等多力量综合作用的结果,并不完全是遥感监测的成绩。所以,这项指标是在假设其他有助于推进矿产资源监管效果提升因素相对稳定的情况下发生的。在测算方法上则要采取历史分析对比的方法,用年度间的变化反映遥感监测手段在矿产资源开发监督管理方面的作用及产生的效果。资源监管效果包括资源管理效果、矿政管理效果和规划执行效果3个二级指标。其中资源管理效果反映遥感监测覆盖面内各监测区的面积,以及全部监测区范围内重要矿产的储量及矿山产能占全国的比例。监测面积的变化用以说明遥感监测覆盖面的不断扩大过程,以及监测成果得到认可并不断受到重视的程度。监测区内重要矿产储量和产能的统计分析,既可以说明重要矿产储备资源的受监控开发程度和生产潜力,也可以说明受监管矿产的稳定市场供应能力。矿政管理效果主要体现在违法案件数量的变化方面,也可以通过深入分析违法案件的区域差异、矿种差异等引申出管理的建议。规划执行效果主要是选择与矿业活动相关的矿产资源规划、矿产资源勘查规划和矿山生态恢复治理规划等,通过对个别指标如复垦率变化的分析,反映区域规划的执行情况。2.2提高矿产资源开发监督管理的威慑力和质量资源监管效率指标反映的是相对传统举报、巡查等矿产资源开发利用监督管理工作,在时间的节约上、单位人员监管的矿山数和监测的客观精确度等方面的差异,属于技术性较强的指标。即需要研究分析矿山遥感监测的时间投入、人力投入和精度检测,同时还需要对大量矿产资源开发管理的历史资料进行统计与分析。资源监管效率指标也包括3个二级指标(表1)。监管时间的节约可以增加监测频次,提高监督管理效率;单位人员监管矿山数的增加可以扩大监督管理的范围,消除监管死角,提高监管威慑力;监测精度的提高则使得应用遥感监测手段可以在第一时间发现违法活动,并准确定位,为打击违法、违规活动提供可靠依据。节约的时间是对比数据,包括从购买(接收)数据、解译、野外核查,直至将查验成果提交国土资源监管部门为止所耗费的总时间与传统监督管理时间(包括从研究部署或者群众举报、自检或者上级实地检查、汇总检查成果提交上级国土资源监管部门的耗费时间)的对比。监管的矿山数也是对比数据,即遥感监测范围内的矿山数与行政监督管理的矿山数进行对比。其中矿山数既包括登记的规范化生产矿山,也包括未经许可非法的矿业活动数量。该类数据分别以矿业权数据库和监测区内确认的矿业活动宗数为准。监测精度体现在遥感监测视野的扩大,可以直接或者间接发现隐藏在深山中的违法违规活动,而且可以准确定位,精确核查,提高矿产资源开发监督管理的威慑力。以山东莱西铁矿监测为例,遥感监测时间为传统方法监测时间的1/4;遥感监测覆盖的面积是传统方法检测的10.3倍;遥感监测资金投入不到传统方法监测的1/300(以100km2监测面积为例)。2.3地质环境监测结果监测的发现和分析监测投入监测项目资源监管效益指标反映的是在监测区范围内资源性资产的价值、监测发现的次生地质灾害预防减灾数量以及遥感监测手段与传统手段投入产出的对比。属于引申出来的经济效果指标。监测区内矿产资源性资产价值是各类矿产价值的总和。其中各单矿种价值量的测算则按照该矿种核定储量、采区采选回收率及矿产品价格连乘得出。监测所发现的次生地质灾害预防效果是指在监测区内发现的崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害可能影响范围内涉及的人财物数量,可以根据矿山地质环境监测数据进行统计、分析测算。监测成本对比包括单位面积的监测投入和单位违法违规数量的投入。单位面积的监测投入利用各级国土资源部门的投入和遥感监测的面积和项目经费数进行对比得出。贵州六盘水监测区的实测表明,2008—2010年间,连续监测的传统投入成本高达419~540万元,而遥感监测工作成本投入只需要18~21万元,节约成本约为传统监测工作的95%以上。3矿山遥感监测的规划设想1)深入调研,构建简便可行的指标体系和评估方法。结合国土资源部正在开展的绩效评价工作,深入到野外遥感监测项目组,研讨遥感和野外调查数据特点,挖掘遥感信息,同时提出统一的、可统计的数据内容,并征求项目组意见;构建以资源监管效果为主,监测效率和效益为辅,尽量可测为目标的三级指标体系,并在评估实践中加以不断完善;在实践中加强评估方法的研究、推广和培训,确保评估工作能得到野外项目组的大力配合和支持;项目研究应根据遥感监测动态评估结果及时为矿产资源管理工作提供有效的政策建议。2)实事求是,选择热点矿业经济活动区进行动态监测。在保证数据质量满足监测需要的前提下,充分利用国产遥感数据进行不定期地监测,尤其是对矿业活动热点区、问题集中区等敏感区域,只要气候等条件满足即接收数据并及时进行解译、核查,发现疑似违法立即联系执法部门进行核实和监管,做到随时监测、及时查处。努力适应监测范围日趋扩大的新形势,不断完善矿山遥感监测评估的工作方法,为在全国范围内开展动态监测并建立遥感监测的长效机制奠定基础。3)抓住机遇,加快监测技术标准化体系和监管制度体系建设。进一步做好各项矿山遥感监测技术标准,包括不同监测区域遥感数据获取标准、数据质量要求(标准)、解译监测内容的标准、分析评价标准以及成果分类标准等的细化、完善和升级工作;进一步理顺和加强监管制度体系建设,包括成果管理与应用的制度化,成果表达方式的规范化,成果送达范围、送达时间要求,以及现场执法与违法案件约谈处理机制建设等。4)与时俱进,进一步拓宽矿山遥感监测服务范围。自2006年以来,矿山遥感监测工作取得的成绩得到了各级管理部门的认可,这是遥感技术适应国土资源管理的实际需要,结合矿山开发管理特点大力发挥自身技术优势,扩大遥感监测成果服务范围的大好时机。目前,一系列新的地质矿产调查专项以及找矿战略突破行动,均需要遥感监测技术支持。例如,全国重要成矿区带的遥感地质调查,特别是在人迹罕至的高海拔、森林高覆盖和戈壁沙漠等地区,遥感的空中监测优势可以完成大范围的区域地质调查工作;随着矿业管理工作的加强和新的矿业发展方式的转变,对矿山开发环境的动态评价工作显得越来越重要,采用遥感进行矿山环境监测亟需深入研究;另外,根据2008—2015年全国矿产资源规划中提出的到2020年建成600个绿色矿山的目标,如何动态掌握及评价绿色矿山建设进度,