歷史遺留礦山核查方法研究

楊金中， 姚維嶺， 陳 棟， 王晉棟

(1.中國自然資源航空物探遙感中心，北京 100083； 2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083)

0 引言

歷史遺留礦山是在不同的經(jīng)濟發(fā)展階段，由于責(zé)任主體滅失，需由政府承擔(dān)恢復(fù)治理責(zé)任的廢棄礦山。隨著國家生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，針對采礦損毀土地開展有序整治，消除礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患，或轉(zhuǎn)型利用，或逐步修復(fù)土地功能，相繼開展生態(tài)重建，減少采礦損毀土地存量，控制采礦損毀土地增量，已經(jīng)成為當(dāng)前國土空間生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的熱點和難點。歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)是其中的重要內(nèi)容之一[1]。我國先后開展了多次礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作，自2015年起逐年開展全國礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測，積累了豐富的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于大量遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)未開展實地核查，多數(shù)礦山的采礦損毀土地面積和礦山生態(tài)修復(fù)土地面積多為投影面積而非實地核查面積，因此，仍存在著全國歷史遺留礦山底數(shù)不清的問題。不同部門的相關(guān)數(shù)據(jù)存在較大的出入。為摸清全國歷史遺留礦山分布情況，國家擬組織開展歷史遺留礦山核查工作。根據(jù)歷史遺留礦山的定義，在總結(jié)現(xiàn)有工作現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文探索研究了歷史遺留礦山核查方法、核查內(nèi)容及屬性定義，并開展了試驗應(yīng)用，可為全國性核查工作提供技術(shù)建議[2-8]。

1 技術(shù)思路

1.1 歷史遺留礦山定義

歷史遺留礦山是由政府承擔(dān)恢復(fù)治理責(zé)任的廢棄礦山。它是根據(jù)行政管理的需求，將廢棄礦山中的某幾種類型按其屬性歸集而成的[3]。根據(jù)我國礦山地質(zhì)環(huán)境管理辦法的變化進(jìn)程，歷史遺留礦山應(yīng)包括： ①計劃經(jīng)濟時期遺留的廢棄礦山； ②市場經(jīng)濟時期因國家去產(chǎn)能、退出自然保護(hù)地等政策原因，在政府作出關(guān)閉決定時明確由政府承擔(dān)恢復(fù)治理責(zé)任的廢棄礦山； ③責(zé)任人滅失或難以確定的廢棄礦山。需要注意的是，因管理權(quán)限等原因，河道采砂類、重大工程建設(shè)涉及的砂石開采類廢棄礦山，暫不列入本文討論的歷史遺留礦山范疇內(nèi)[4]。

1.2 核查思路

根據(jù)上述定義，需要分步開展如下工作才能核定歷史遺留礦山： ①開展全國礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查與監(jiān)測，圈定可能與采礦活動有關(guān)的遙感解譯圖斑，建立歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)和相關(guān)數(shù)據(jù)庫，下發(fā)遙感解譯圖斑； ②利用歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)，由地方自然資源主管部門或指定的技術(shù)支撐單位通過“與采礦活動相關(guān)性”判釋，將遙感解譯圖斑區(qū)分采礦損毀土地圖斑、非采礦活動圖斑； ③通過“圖斑活動狀態(tài)”判釋，將采礦損毀土地圖斑區(qū)分生產(chǎn)礦山采礦損毀土地圖斑、廢棄礦山采礦損毀土地圖斑； ④通過與采礦權(quán)數(shù)據(jù)、礦業(yè)權(quán)管理數(shù)據(jù)相關(guān)性等的綜合分析，將廢棄礦山采礦損毀土地圖斑分為“無采礦權(quán)的廢棄礦山”，“有采礦權(quán)、恢復(fù)治理責(zé)任為政府的廢棄礦山”，“有采礦權(quán)、恢復(fù)治理責(zé)任為企業(yè)或個人的廢棄礦山”等類別； ⑤通過國家、省、市、縣等自然資源主管部門審核，共同確定歷史遺留礦山本底數(shù)據(jù)。相關(guān)技術(shù)路線見圖1。

圖1 歷史遺留礦山核查技術(shù)流程Fig.1 Verification process of historically abandoned mines

2 研究方法

2.1 遙感調(diào)查監(jiān)測

參照《礦產(chǎn)資源開發(fā)遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0266—2014)，利用長時間序列、空間分辨率優(yōu)于2.5 m的遙感影像，以ArcGIS軟件為主要平臺，采用人機交互解譯和自動信息提取相結(jié)合的方法，提取(疑似)礦產(chǎn)資源開采點的分布位置、范圍、開采方式(按露天開采、井工開采、聯(lián)合開采分類)、開采礦種、礦山開采狀態(tài)(按正在開采、關(guān)閉/廢棄分類)、礦山地物類型(按露天采場、固體廢棄物堆場、礦山建筑、洗煤場或選礦廠等中轉(zhuǎn)場地、塌陷坑等分類)或采礦損毀土地類型(按挖損土地、壓占土地、塌陷土地分類)及面積等信息[5]。剔除在有效采礦權(quán)范圍內(nèi)的圖斑，以一個或多個礦山為單位，制作廢棄礦山遙感監(jiān)測圖； 按照統(tǒng)一的編號規(guī)則進(jìn)行采礦主體編號，同一幅廢棄礦山遙感監(jiān)測圖內(nèi)的遙感解譯圖斑，按照“采礦主體編號+順序號”規(guī)則進(jìn)行圖斑編號[6]。構(gòu)建歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)和相關(guān)核查數(shù)據(jù)庫(另文專述)，在線分發(fā)廢棄礦山遙感監(jiān)測圖及相關(guān)圖斑的位置信息。

2.2 分類核查

地方自然資源主管部門依據(jù)下發(fā)圖斑，結(jié)合本地區(qū)實際情況、礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)和已有的調(diào)查監(jiān)測成果等，組織實施室內(nèi)數(shù)據(jù)分析比對、外業(yè)實地調(diào)查核實等工作[7]。核查內(nèi)容參見表1。

表1 歷史遺留礦山核查內(nèi)容建議Tab.1 Suggestions for verification contents of historically abandoned mines

(續(xù)表)

室內(nèi)核查的主要工作包括： ①確定下發(fā)的遙感解譯圖斑是否是由采礦造成的采礦損毀土地圖斑； ②確定采礦損毀土地圖斑的開發(fā)利用現(xiàn)狀，是生產(chǎn)礦山還是廢棄礦山； ③核實廢棄采礦損毀土地圖斑的空間位置和面積、涉及的礦種類型、土地利用狀況和權(quán)屬等信息； ④確定廢棄采礦損毀土地圖斑所在礦區(qū)內(nèi)存在的主要生態(tài)環(huán)境問題，初步擬定圖斑的修復(fù)方式(如自然恢復(fù)、輔助再生、生態(tài)重建、轉(zhuǎn)型利用等)[8]; ⑤補充下發(fā)圖斑之外、確屬歷史遺留礦山的圖斑; ⑥發(fā)現(xiàn)下發(fā)的遙感解譯圖斑信息與地方掌握的最新信息不符時，提供最新時相的調(diào)查成果(含矢量及相關(guān)的影像數(shù)據(jù)、廢棄礦山遙感監(jiān)測圖等)，替換數(shù)據(jù)庫中原有的調(diào)查成果。

實地核查的重點在于： ①通過調(diào)查走訪，核實下發(fā)的遙感解譯圖斑是否為歷史遺留礦山的圖斑； ②對認(rèn)定的歷史遺留礦山圖斑的范圍進(jìn)行核實，需要增加的范圍應(yīng)在現(xiàn)場調(diào)繪后增補，不屬于采礦損毀土地的范圍應(yīng)合理扣除； ③核查歷史遺留礦山圖斑的現(xiàn)狀、權(quán)屬、主要生態(tài)環(huán)境問題等信息； ④采集現(xiàn)場照片或現(xiàn)場短視頻； ⑤收集佐證材料，如已經(jīng)恢復(fù)治理圖斑的驗收意見等[9]。實地核查應(yīng)在充分收集分析利用已有資料的基礎(chǔ)上開展。地方已組織開展過實地核查的，可充分運用已有資料，根據(jù)需要合理安排實地核查工作量。室內(nèi)核查能夠有效舉證，對圖斑核定無異議，能夠完整、準(zhǔn)確獲取核查圖斑中心點及拐點坐標(biāo)、面積、損毀地類、權(quán)屬、主要生態(tài)問題等信息的，可不開展實地核查。地方補充的新增圖斑均需實地核查[10]。

2.3 分級審核

為保證國家和地方歷史遺留礦山本底數(shù)據(jù)的唯一性，建議實行圖斑逐級審核制度，以“二上二下”方式進(jìn)行填報信息審核認(rèn)定。“一上”由地方通過歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)，逐級上報核查結(jié)果，并對信息的真實性、準(zhǔn)確性、完整性和規(guī)范性進(jìn)行審核把關(guān)。“一下”由自然資源部組織技術(shù)單位[11]，對地方上報的圖斑核查結(jié)果進(jìn)行初步確認(rèn)，反饋初步審核結(jié)果。“二上”由地方對初步審核結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，并通過歷史遺留礦山核查信息系統(tǒng)完善相關(guān)資料。“二下”由自然資源部組織技術(shù)單位，對“二上”信息進(jìn)行審核，重點審核有爭議的圖斑，從而反饋最終認(rèn)定結(jié)果。

2.4 數(shù)據(jù)入庫

縣級自然資源主管部門應(yīng)將歷史遺留礦山認(rèn)定結(jié)果報縣級人民政府同意后，依據(jù)《土地復(fù)墾條例實施辦法》(原國土資源部第56號令)第29條的規(guī)定，公告歷史遺留礦山損毀土地認(rèn)定結(jié)果[12]。根據(jù)公告結(jié)果，逐圖斑建檔立卡，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，建立部省一致的歷史遺留礦山核查檔案表(以表1內(nèi)容為基準(zhǔn))和數(shù)據(jù)庫，為編制礦山環(huán)境評估、礦山生態(tài)修復(fù)規(guī)劃、部署生態(tài)修復(fù)工程、完善礦山生態(tài)修復(fù)政策等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[13-15]。

3 技術(shù)要求

3.1 廢棄礦山遙感監(jiān)測圖制作

圖件以調(diào)查監(jiān)測用的遙感影像為底圖，以CGCS2000坐標(biāo)系、1980國家高程基準(zhǔn)為地理基礎(chǔ)，采用高斯-克呂格3°分帶。圖件一般為A4大小，圖斑數(shù)量較多時可采用1幅或多幅A3幅面，但單幅圖件對應(yīng)實際區(qū)域的面積不得超過25 km2。圖件名稱以“主體編號+.JPG”命名。

圖名采用黑體，標(biāo)示礦山主體名稱，A4幅面字體大小采用28號字，A3幅面采用36號字，字符間距1.0。使用紅色(255，0，0)線(線寬2.0 mm)表示廢棄礦山圖斑邊界； 以注記形式標(biāo)注圖斑順序號(標(biāo)注有效數(shù)據(jù)，如“001”的標(biāo)注為“1”)，紅色(255，0，0)，字體Arial，字體大小12號字。注記不得壓蓋邊界。用綠色(0，255，0)線(線寬2.0 mm)表示恢復(fù)治理圖斑邊界，以注記形式標(biāo)注圖斑順序號(標(biāo)注有效數(shù)據(jù))，綠色(0，255，0)，字體Arial，字體大小12號字。

3.2 入庫矢量數(shù)據(jù)制作

入庫矢量數(shù)據(jù)采用SHP格式，相關(guān)屬性要求見表2。

表2 歷史遺留礦山矢量屬性定義Tab.2 Vector attributes definition of historically abandoned mines

(續(xù)表)

4 試驗應(yīng)用

選擇江西省上饒市德興市和九江市德安縣、遼寧省朝陽市建平縣和鞍山市海城市4個縣級行政區(qū)，開展了歷史遺留礦山圖斑判別流程、技術(shù)方法等的試驗應(yīng)用，均順利完成4個縣級行政區(qū)的試驗圖斑分類核查、分級審核、數(shù)據(jù)入庫等工作。本次研究提出的歷史遺留礦山核查技術(shù)流程、工作方法有效可行。

以江西省德興市某黏土礦山為例。該礦位于德興市店前村附近，開采圖斑投影面積18 187.51 m2，開采礦種為磚瓦用黏土(圖2(a))。礦山不在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)。其所有權(quán)權(quán)屬為國有土地所有權(quán)，使用權(quán)權(quán)屬為國有土地使用權(quán)； 在第三次國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫中，該圖斑為采礦用地。該圖斑迄今未治理(圖2(b))。礦山開采造成的生態(tài)地質(zhì)問題是破壞植被。通過采礦權(quán)信息比對、多期遙感影像對比，結(jié)合實地核查，確認(rèn)該礦山于2018年關(guān)閉，為“無法確認(rèn)治理恢復(fù)責(zé)任主體的無主廢棄礦山”。由于礦山位于山區(qū)范圍內(nèi)，周邊無居民地和重要生產(chǎn)生活設(shè)施，建議采用自然恢復(fù)方式，在消除地質(zhì)災(zāi)害隱患等工作基礎(chǔ)上，將圖斑范圍內(nèi)的土地恢復(fù)為天然草地。

5 結(jié)論

查明全國歷史遺留礦山分布現(xiàn)狀，有序開展歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)是礦山生態(tài)修復(fù)規(guī)劃編制的重要內(nèi)容和生態(tài)修復(fù)工程部署的主要依據(jù)。本文根據(jù)行政管理的需求，提出了歷史遺留礦山核查技術(shù)流程、工作方法，為相關(guān)工作開展進(jìn)行了技術(shù)準(zhǔn)備。

1)利用長時間序列、空間分辨率優(yōu)于2.5 m的遙感影像，可以有效判定礦山地物(采場、固體廢棄物堆場、礦山建筑等)的利用狀況，初步篩選出廢棄礦山分布范圍，為全國歷史遺留礦山核查提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2)按照同一標(biāo)準(zhǔn)，形成統(tǒng)一的全國調(diào)查成果、分類核查成果，實行圖斑逐級審核制度，通過國家、省、市、縣4級自然資源主管部門，以“二上二下”方式進(jìn)行填報信息審核認(rèn)定，是建立部省一致的歷史遺留礦山核查檔案表和數(shù)據(jù)庫的有效途徑。

3)目前建議的核查內(nèi)容是為滿足全國歷史遺留礦山數(shù)據(jù)庫建設(shè)而提出的普適性工作內(nèi)容。各地方可根據(jù)本地工作實際需求，擴展調(diào)查內(nèi)容，添加一些特色性、區(qū)域性的工作內(nèi)容和要求，但不能減少普適性工作量。