基于“天地一體化”監(jiān)管的平定縣生產(chǎn)建設項目水土流失擾動特征分析

任志勇

（山西省水土保持監(jiān)測中心，山西 太原 030002）

隨著國家對生態(tài)文明重視程度的不斷提高，人為水土流失的監(jiān)管越來越受到水土保持監(jiān)管部門的重視。生產(chǎn)建設項目水土保持“天地一體化”監(jiān)管是以高分遙感技術特別是國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星影像、無人機遙感數(shù)據(jù)以及地面視頻監(jiān)測等空天地數(shù)據(jù)為基礎，對生產(chǎn)建設項目進行水土保持監(jiān)管，已在不同的區(qū)域開展示范和實踐。馬大為等2017 年基于國產(chǎn)高分二號衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，對寧夏靈武市生產(chǎn)建設項目進行了水土保持信息化監(jiān)管；彭曉剛等2017年對陜西境內9 個縣區(qū)進行了生產(chǎn)建設項目水土保持“天地一體化”監(jiān)管；馬紅斌等利用2015—2016年遙感影像，對晉陜蒙接壤地區(qū)開展了水土保持動態(tài)監(jiān)管；黃穎偉等以高分辨率遙感影像為數(shù)據(jù)源，利用遙感和GIS 技術對遼寧鞍山市千山區(qū)2015、2016 年生產(chǎn)建設項目進行了調查，有效驗證了“天地一體化”技術的可靠性和實用性。

山西省是資源大省，近年來生產(chǎn)建設項目擾動頻繁，監(jiān)管難度加大。為快速準確發(fā)現(xiàn)人為擾動狀況和及時跟蹤掌握區(qū)域生產(chǎn)建設項目水土保持工作情況，選擇陽泉市平定縣，利用水土保持“天地一體化”監(jiān)管技術對生產(chǎn)建設項目開展監(jiān)管，以期加大區(qū)域監(jiān)管力度，提高監(jiān)管效率，遏制人為水土流失，進一步改善生態(tài)環(huán)境。

1 研究區(qū)概況

平定縣位于山西省東部，屬太行山西南部山地丘陵保土水源涵養(yǎng)區(qū)，是國家級水土流失重點治理區(qū)，北接盂縣、陽泉市郊區(qū)，西鄰壽陽縣，南毗昔陽縣，東與河北省井陘縣交界，土地總面積1 391 km2。平定縣屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，降雨天氣集中在6—9月，年平均氣溫10.8℃，最低溫度零下21.8℃，最高溫度39℃，年平均降雨量505.1 mm。平定縣屬于資源大縣，地下礦藏豐富，現(xiàn)已探明的礦種有無煙煤、硫鐵礦、鋁土礦、鉛鋅礦、石英砂、大理石等30多種，尤以無煙煤、高鋁黏土、硫鐵礦、石灰石為最。

2011 年全國水利普查水土保持普查結果表明，平定縣水土流失總面積783.82 km2，占全縣總面積的56%，其中輕度侵蝕251.47 km2、中度侵蝕337.43 km2、強烈侵蝕194.92 km2，分別占總侵蝕面積的32.08%、43.05%、24.87%。

2 資料與研究方法

2.1 資料

2.1.1 生產(chǎn)建設項目資料

本項目共收集平定縣生產(chǎn)建設項目水土保持方案信息44個，其中部級項目3個、省級項目31個、縣級項目10 個，涉及14 類（以監(jiān)管分類的36 類為標準），項目類型詳見表1。水土保持方案信息經(jīng)矢量化后，形成矢量化圖斑502個。

表1 平定縣生產(chǎn)建設項目類型統(tǒng)計

2.1.2 遙感信息來源

擾動信息提取主要基于高清遙感影像，使用2018年度資源三號衛(wèi)星及高分一號衛(wèi)星影像，具體成像時間詳見表2。

表2 原始遙感影像數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2.2 研究方法

依據(jù)《生產(chǎn)建設項目水土保持信息化監(jiān)管技術規(guī)定（試行）》關于判斷合規(guī)性的技術流程，開展以下工作。

根據(jù)收集的生產(chǎn)建設項目資料，進行防治責任范圍上圖。利用遙感影像，采取人機交互解譯的判讀方法完成平定縣生產(chǎn)建設項目擾動圖斑解譯。

將防治責任范圍和擾動圖斑進行疊加分析，初步判定擾動圖斑的合規(guī)性。在此基礎上，對擾動圖斑和生產(chǎn)建設項目有關情況進行現(xiàn)場調查復核，并根據(jù)現(xiàn)場復核情況完善擾動圖斑更新成果。

在合規(guī)性分析后，按行政邊界和生產(chǎn)建設項目類型進行水土流失擾動特征分析。技術路線，如圖1所示。

圖1 技術路線

3 結果分析

3.1 擾動分析

3.1.1 擾動圖斑空間分布特征

平定縣生產(chǎn)建設項目由于縣域資源、區(qū)位條件、人力資源等原因，具有一定的空間分布特征。2018年平定縣擾動圖斑399 個，分布于8 個鎮(zhèn)2 個鄉(xiāng)，主要分布在冠山鎮(zhèn)、張莊鎮(zhèn)、冶西鎮(zhèn)、巨城鎮(zhèn)等。具體分布情況如下：冠山鎮(zhèn)88 個，占比22.06%；張莊鎮(zhèn)65個，占比16.29%；冶西鎮(zhèn)51個，占比12.78%；巨城鎮(zhèn)51個，占比12.78%；鎖簧鎮(zhèn)47個，占比11.78%；石門口鄉(xiāng)36個，占比9.02%，岔口鄉(xiāng)35個，占比8.77%；娘子關鎮(zhèn)14 個，占比3.51%；柏井鎮(zhèn)9 個，占比2.26%；東回鎮(zhèn)3個，占比0.75%。

3.1.2 擾動圖斑項目類型及建設狀態(tài)特征

平定縣2018年擾動圖斑項目類型涉及17類（以監(jiān)管分類的36類為標準），占比最大的為井采煤礦，擾動圖斑103個，占比25.81%；其他電力工程擾動圖斑49 個，占比12.29%；其他行業(yè)項目擾動圖斑48個，占比12.04%；露天非金屬礦擾動圖斑47個，占比11.78%；加工制造類項目擾動圖斑35 個，占比8.77%；露天金屬礦擾動圖斑31 個，占比7.77%；房地產(chǎn)工程擾動圖斑23個，占比5.76%；公路工程和露天煤礦擾動圖斑均有22 個，占比均為5.51%。其他的項目類型如工業(yè)園區(qū)工程、火電工程、農(nóng)林開發(fā)工程、城市管網(wǎng)工程等的擾動圖斑數(shù)量較少。

從建設狀態(tài)來看，399個擾動圖斑中，施工圖斑196 個，占比49.12%；停工圖斑90 個，占比22.56%；完工圖斑113個，占比28.32%。

3.2 擾動合規(guī)性

平定縣2018年生產(chǎn)建設項目擾動圖斑共有399個。經(jīng)復核，與2017年相比，有26個擾動圖斑不再擾動，不對其進行合規(guī)性分析，所以進行合規(guī)性分析的擾動圖斑共計373個。

經(jīng)統(tǒng)計，平定縣2018年合規(guī)圖斑共193個，不合規(guī)圖斑共180個，合規(guī)率為51.74%，不合規(guī)率為48.26%。在不合規(guī)圖斑中，超出防治責任范圍圖斑26 個，建設地點變更圖斑13個，未批先建圖斑141個；以未批先建圖斑為主、占比37.80%，超出防治責任范圍圖斑占比6.97%，建設地點變更圖斑占比3.49%。

3.2.1 擾動合規(guī)性空間分布特征

373 個擾動圖斑分布于8 個鎮(zhèn)2 個鄉(xiāng)。從擾動圖斑合規(guī)性分析，冶西鎮(zhèn)合規(guī)圖斑最多、為46個，合規(guī)率90.20%；冠山鎮(zhèn)不合規(guī)圖斑最多、為51個，不合規(guī)率66.23%。

3.2.2 擾動合規(guī)性面積分布特征

平定縣生產(chǎn)建設項目2018 年監(jiān)管擾動面積總計2 589.40 hm2，按照擾動面積分級分為0～1、1～10、10～50、50～100、100 hm2以上5個級別。

（1）0～1 hm2圖斑70 個，擾動面積36.92 hm2，占總擾動面積的1.43%，其中合規(guī)擾動圖斑總面積20.86 hm2，占比56.50%；不合規(guī)擾動圖斑總面積16.06 hm2，占比43.50%。不合規(guī)擾動圖斑中未批先建的擾動面積最大、為9.45 hm2，超出防治責任范圍擾動面積4.97 hm2、建設地點變更擾動面積1.64 hm2。

（2）1～10 hm2圖斑242個，擾動面積917.75 hm2，占總擾動面積的35.44%，其中合規(guī)擾動圖斑總面積440.45 hm2，占比47.99%；不合規(guī)擾動圖斑總面積477.30 hm2，占比52.01%。不合規(guī)擾動圖斑中未批先建的擾動面積最大、為384.96 hm2，超出防治責任范圍的擾動面積66.92 hm2、建設地點變更的擾動面積25.42 hm2。

（3）10～50hm2圖斑54個，擾動面積1035.25hm2，占總擾動面積的39.98%，其中合規(guī)擾動圖斑總面積480.02 hm2，占比46.37%；不合規(guī)擾動圖斑總面積555.23 hm2，占比53.63%。不合規(guī)擾動圖斑中未批先建的擾動面積最大、為494.06 hm2，超出防治責任范圍的擾動面積37.52 hm2，建設地點變更的擾動面積23.65 hm2。

（4）50～100 hm2圖斑5個，擾動面積367.05 hm2，占總擾動面積的14.18%，其中合規(guī)擾動圖斑總面積171.20 hm2，占比46.64%；不合規(guī)擾動圖斑總面積195.85 hm2，占比53.36%，均為未批先建的擾動面積。

（5）＞100 hm2圖斑2個，擾動面積232.43 hm2，占總擾動面積的8.97%，其中合規(guī)擾動圖斑總面積104.32 hm2，占比44.88%；不合規(guī)擾動圖斑總面積128.10 hm2，占比55.12%，均為超出防治責任范圍的擾動面積。

3.2.3 生產(chǎn)建設項目擾動合規(guī)性特征

（1）合規(guī)。合規(guī)圖斑數(shù)193個，主要類型包括井采煤礦90 個擾動圖斑，占比46.63%；露天非金屬礦26個擾動圖斑，占比13.47%；其他電力工程25個擾動圖斑，占比12.95%；加工制造類項目15 個擾動圖斑，占比7.77%；其他類型占比較小。

（2）超出防治責任范圍。超出防治責任范圍圖斑數(shù)26個，主要類型包括其他電力工程18個擾動圖斑，占比69.23%；井采煤礦4 個擾動圖斑，占比15.38%；公路工程項目2 個擾動圖斑，占比7.69%；加工制造類項目2個擾動圖斑，占比7.69%。

（3）建設地點變更。建設地點變更圖斑數(shù)13個，主要類型包括公路工程項目8個擾動圖斑，占比61.54%；其他電力工程3 個擾動圖斑，占比23.08%；井采煤礦2個擾動圖斑，占比15.38%。

（4）未批先建。未批先建圖斑數(shù)141個，主要類型包括其他行業(yè)項目29 個擾動圖斑，占比20.57%；露天非金屬礦項目20 個擾動圖斑，占比14.18%；露天金屬礦項目19 個擾動圖斑，占比13.48%；露天煤礦18個擾動圖斑，占比12.77%；房地產(chǎn)工程18個擾動圖斑，占比12.77%；加工制造類項目15 個擾動圖斑，占比10.64%。其他行業(yè)項目未批先建現(xiàn)象突出，露天非金屬礦和露天金屬礦項目未批先建項目較普遍。

3.3 擾動動態(tài)變化特征

3.3.1 圖斑個數(shù)變化特征

平定縣2017 年擾動圖斑按個數(shù)統(tǒng)計，合規(guī)率45.00%，不合規(guī)率55.00%。

2018 年對擾動圖斑進行動態(tài)更新，新增圖斑共63 個，合規(guī)圖斑21 個，占新增擾動圖斑的33.33%。非新增圖斑336個，其中擾動范圍擴大的圖斑38個、擾動范圍縮小的圖斑11 個、擾動范圍不變的圖斑261 個、不再擾動的圖斑26 個，合規(guī)圖斑共172 個，占非新增圖斑的55.48%。綜合上述數(shù)據(jù)，2018年擾動圖斑個數(shù)合規(guī)率為48.37%，不合規(guī)率為51.63%。

與2017年相比，2018年圖斑個數(shù)合規(guī)率提高了3%以上，監(jiān)督檢查作用初步顯現(xiàn)。但從新增圖斑合規(guī)率看，低于平均合規(guī)率，應加大對新增項目的水土保持宣傳和監(jiān)督力度。

3.3.2 圖斑面積變化特征

平定縣生產(chǎn)建設項目2017 年擾動面積總計2 327.70 hm2，其中合規(guī)圖斑面積 733.84 hm2，占擾動總面積的31.53%；不合規(guī)擾動圖斑面積1 593.86 hm2，占擾動總面積的68.47%。不合規(guī)擾動圖斑中以未批先建為主，總面積1 405.89 hm2，占擾動總面積的60.40%。

平定縣生產(chǎn)建設項目2018 年擾動面積總計2 589.40 hm2，其中合規(guī)圖斑面積1 240.64 hm2，占擾動總面積的47.91%；不合規(guī)擾動圖斑面積1 348.76 hm2，占擾動總面積的52.09%。不合規(guī)擾動圖斑中以未批先建為主，總面積為1 084.31 hm2，占擾動總面積的41.87%。

2018 年與2017 年相比，合規(guī)圖斑面積增加了506.80 hm2，面積合規(guī)率由原來的31.53%增加到47.91%；不合規(guī)圖斑面積由1 593.86 hm2減少到1 348.76h hm2，減少了 245.1 hm2。2017—2018 年擾動圖斑合規(guī)性面積增減對比，詳見表3。

表3 2017—2008年擾動圖斑合規(guī)性面積匯總

4 結論

（1）2018年平定縣擾動圖斑399個，分布于8個鎮(zhèn)2個鄉(xiāng)，主要分布在冠山鎮(zhèn)、張莊鎮(zhèn)、冶西鎮(zhèn)、鎖簧鎮(zhèn)等。項目類型涉及17 類，占比最大的為井采煤礦，擾動圖斑103 個，占比25.81%；其他電力工程擾動圖斑49 個，占比12.29%；其他行業(yè)項目擾動圖斑48 個，占比12.04%；露天非金屬礦擾動圖斑47 個，占比11.78%；加工制造類項目擾動圖斑35 個，占比8.77%。從圖斑面積來看，以1～10 hm2圖斑和10～50 hm2圖斑為主，分別占擾動總面積的35.44%和39.98%。

（2）從生產(chǎn)建設項目擾動合規(guī)性分析發(fā)現(xiàn)，擾動圖斑合規(guī)性最高的為井采煤礦，占總合規(guī)圖斑數(shù)的46.63%，露天非金屬礦占比13.47%，其他電力工程占比12.95%，加工制造類項目占比7.77%；超出防治責任范圍圖斑主要類型為其他電力工程占比69.23%，井采煤礦占比15.38%，公路工程項目占比7.69%，加工制造類項目占比7.69%；建設地點變更圖斑數(shù)主要類型為公路工程項目占比61.54%，其他電力工程占比23.08%，井采煤礦占比15.38%；未批先建圖斑主要類型為其他行業(yè)項目占比20.57%，露天非金屬礦占比14.18%，露天金屬礦占比13.48%，露天煤礦占比12.77%，房地產(chǎn)工程占比12.77%。其他行業(yè)項目未批先建現(xiàn)象突出，露天非金屬礦和露天金屬礦項目未批先建項目較普遍。

（3）從年際變化來看，2018 年平定縣生產(chǎn)建設項目較2017年新增擾動圖斑63個，非新增圖斑336個，其中擾動范圍擴大的圖斑有38 個、擾動范圍縮小的圖斑有11個、擾動范圍不變的圖斑有261個、不再擾動的圖斑有26 個。2018 年擾動圖斑個數(shù)合規(guī)率為48.37%，不合規(guī)率為51.63%。2018年與2017年相比，合規(guī)面積增加了506.80 hm2，面積合規(guī)率由原來的31.53%增加到47.91%；不合規(guī)面積由1 593.86 hm2減少到 1 348.76h hm2，減少了 245.1 hm2。