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“天眼”助推生态文明和美丽中国建设

  建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。矿山环境保护与修复是推进生态文明和美丽中国建设的重要组成部分。坚持节约世界资源和保护自然环境的基本国策,建立反映资源消耗、环境损害、环境恢复和生态保护等矿产资源开发环境全流程的监测体系,开展矿产资源开发环境全要素全天候监测,已成为国家矿政管理和生态保护修复工作的必然需求。通过全国矿山开发环境遥感动态监测,能够有效获取全国矿山开发状况、矿山地质环境状况,精准服务于国家自然资源督查执法、国土空间用途管制、国土空间生态保护修复等工作,为生态文明和美丽中国建设提供基础数据与技术支撑。

  我国是一个矿产资源开采和消费大国,矿产资源的开发利用对于社会经济加快速度进行发展发挥了巨大作用。但长期大规模矿产开发活动为国家经济建设做出巨大贡献的同时,也引起了矿山生态环境的破坏。部分矿区矿业开发秩序混乱,矿产资源无证开采、越界开采等违背法律规定的行为时有发生,不仅浪费了宝贵的矿产资源,还造成土地资源的破坏,引发一系列生态环境问题。如2020年新闻新闻媒体报道的青海木里矿区非法采煤,对原生态的高寒草原湿地造成了巨大的伤口,如今正以高昂的代价做修复;2021年新闻新闻媒体报道的宁夏中卫因无序开采铁矿,使西北最古老的铜矿遗址照壁山变得满目疮痍,生态环境更加脆弱。这些都表明维护矿业开发秩序、保护矿山生态环境是一项长期性、艰巨性、复杂性的工作。

  矿业开发活动对生态环境的影响主要体现在三个方面:一是直接占用和损毁土地,包括露天采场、矿山建筑用地、中转场地(矿石堆、选矿厂、选矿池)、固体废弃物(排土场、尾矿库、煤矸石堆、废石堆)等,各种矿山地物均会在不同程度上占用和损毁大量土地资源,破坏地表植被;二是直接或间接引发各类矿山地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷等;三是对土壤、水体、大气等旁边的环境造成污染。

  我国矿山分布点多面广,矿山环境问题错综复杂,监测难度大,想要摸清全国矿山环境现状,掌握其动态变动情况,就需要一种快速、宏观、高效的监测技术方法。遥感监测技术一直被人们称之为“天眼”,现如今已经成功地应用于矿山开发动态监测、土地利用动态监测、城市环境调查、地质灾害调查、遥感找矿等诸多领域。其快速、高效、动态的技术优势得到了充分的发挥,已经取得明显的社会经济效益。实际上,“天眼”是人们对多种航空、航天遥感平台所搭载的各种传感器以及遥感技术集成系统的统称。目前“天眼”的应用仍以空间对地观测为主,正向外层的其他星体、空间和领域扩展。

  “天眼”能够发挥多大作用,主要根据遥感数据质量、数据获取能力、数据挖掘能力的大小。以往我国民用高分辨率光学卫星数据和雷达数据主要来自于国外商业卫星数据公司,数据购置价格高昂。2006年,我国将高分辨率对地观测系统重大专项(简称“高分专项”)列入《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020年)》。自2010年全面启动实施以来,已经成功发射十多个型号、几十颗高分系列卫星,数据源日益丰富,目前已涵盖不同空间分辨率、不同幅宽、不同波段、不同重访周期。“高分专项”的实施对加快我国空间信息与应用技术发展,提升自主创造新兴事物的能力,建设高分辨率先进对地观测系统,满足国民经济建设、社会持续健康发展和国家安全等方面起到了重要的保障作用。“高分专项”在网络上被亲切的称为“中国人自己的全球观测系统”。“高分家族”一经面世,纷纷受到各行各业的青睐,推广应用十分迅速。

  为适时获取客观基础数据,掌握全国矿山开发状况及矿山环境现状及动态变化,在2003年试点研究的基础上,自2006年起,原国土资源部、中国地质调查局先后启动了我国“矿产资源开发多目标遥感调查与监测”、“矿山开发遥感调查与监测”、“矿山环境监视测定”、“全国矿产资源开发环境遥感监测”、“全国矿山开发状况遥感地质调查与监测”、“全国矿山环境恢复治理状况遥感地质调查与监测”等多项矿山遥感监测项目,按照统一的标准,持续对全国矿产资源开发状况和矿山环境状况做遥感调查和监测。相关工作紧密围绕国家矿政管理需求,结合社会关心的矿产资源开发的热点地区、问题地区,先后开展了全国重点矿区、全国陆域矿产资源开发环境遥感调查与监测工作。

  矿山开发状况遥感调查与监测的内容有:①矿山开采点的分布位置、数量、开采方式(露天、地下、联合)、开采矿种;②矿山开采状态(正在开采或已经关闭);③矿业秩序情况(是否无证开采、越界开采等情况)。矿山环境遥感调查与监测的内容有:①矿山地物(采场、中转场地、固体废弃物、矿山建筑等)的分布位置及其压占或损毁土地的类型与面积;②矿山地质灾害(塌陷坑、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等)分布位置、分布范围、规模、发育特征、成因或诱发因素、影响和危害对象、治理情况;③矿山环境污染状况(土壤污染、粉尘污染、水体污染等),查明污染源、污染范围及影响对象;④矿山环境恢复治理现状(恢复治理前的矿山地物类型及面积、恢复后的土地类型及面积等)及新增矿山恢复治理情况。

  历年开展的全国矿山遥感监测工作取得了显著的社会效益、经济效益、生态效益。根据矿山遥感监测结果统计,2016年全国共查明矿产疑似违法图斑10383处,为当年矿产卫片执法工作提供了重要技术支撑。2016-2018年,根据矿产卫片遥感监测提供的疑似违法图斑线索,有关部门共没收违法来得到的10.3亿元,没收矿产品676.5万吨,罚款3.8亿元,取得显著社会经济效益。2016年全国31个省(自治区、直辖市)共圈定各类矿山开发占地面积290.72万公顷,共圈定各类矿山地质灾害6617处。根据监测成果,分省编制了1:50万-1:100万矿山开发现状遥感调查图、矿山环境现状遥感调查图、矿山环境恢复治理现状遥感调查图、矿山地质灾害分布图及相关报告31套。基本查明了全国矿山开发现状、矿山环境现状及变动情况,圈定了矿山环境问题严重区,为国家矿山环境管护提供了决策数据,有力推进了矿山生态保护修复工作。

  矿山开发环境遥感监测的实践表明,服务国家需求是技术进步的永恒驱动力。当前社会经济发展、国家科学技术创新发展的策略对于遥感技术支撑服务的需求慢慢的升高。利用“天眼”能快速、准确掌握全国矿产资源开发现状、全国矿山地质环境现状及动态变动情况,相关成果已经应用于全国土地矿产监管平台和矿山环境恢复治理工作中。能够为全国自然资源督查执法、国土空间用途管制、国土空间生态保护修复等工作提供强有力的技术支撑。2022年开始,自然资源部中国地质调查局组织实施了新一轮的“全国矿山开发及重点地区生态空间遥感监测”项目,继续利用国产卫星高精度多光谱、雷达、高光谱遥感数据开展全国陆域矿山开发状况及矿山环境监视测定,利用无人机遥感开展重点矿区矿山环境动态变化监测和实时监测,继续为矿业开发秩序监管、矿山环境保护与生态修复提供遥感技术支撑。

  生态文明建设功在当代、利在千秋。此刻,一双双“天眼”正在璀璨星空中遥望山川,和我们大家一起守护绿水青山。我们将始终树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,从始至终坚持节约世界资源和保护自然环境的基本国策,像对待生命一样对待生态环境,统筹山水林田湖草系统治理,实行最严格的生态环境保护制度,努力形成绿色发展方式和生活方式。能预见,随着遥感传感器和卫星数据源的不断丰富完善、数据质量和精度的进一步提升、矿山遥感监测技术方法体系的逐渐完备,矿山遥感监测事业势必会焕发出崭新的面貌。我们将不忘初心,矢志不渝,继续为矿业开发秩序监管和矿山生态保护修复提供更为快速、高效的技术支撑。矿山遥感监测工作必将在推进生态文明建设和美丽中国建设的伟大事业、伟大工程中发挥应有的作用,做出新的更大的贡献。

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