緬甸蒙育瓦銅礦生態環境和社會經濟影響遙感監測

田定慧，鄔明權，劉波，牛錚，尹富杰

(1.東華理工大學 測繪工程學院，南昌 330013；2.中國科學院空天信息創新研究院 遙感科學國家重點實驗室，北京 100101)

0 引言

自2013年中國政府提出“一帶一路”倡議以來，中國與沿線國家之間的交流合作日益增強，在海外投資建設的礦山項目越來越多。礦產資源的持續開采與加工利用在促進當地社會經濟發展的同時，不可避免地會占用礦區周邊的生態資源，造成礦區內土地退化、植被破壞、水體和土壤的污染，使得礦區及周邊區域受到的污染日趨嚴重，對當地生態環境和社會經濟的可持續發展造成嚴重影響[1]。為貫徹綠色礦山理念、及時修復采礦對生態環境造成的影響，促進區域經濟的可持續發展，需要對礦區的生態環境狀況進行及時、準確、高效的監測。

傳統的礦區環境調查方式主要依靠人工調查的方法，該方法需要投入大量的人力物力，持續周期長、工作效率低，無法滿足大面積區域調查和直觀監測信息動態變化的需要[2-4]。而遙感技術具有高分辨、多時相、全天候、大面積覆蓋等特點，在礦區生態環境保護和社會經濟研究等方面有著不可替代的獨特優勢[2]。利用遙感技術對礦區資源進行調查，不僅能實現大面積生態環境信息和年際間變化信息的監測，且能節約成本、提高效率，及時準確地向參與建設的企業、各國政府和廣大公眾提供遙感信息支撐，從而使生態損失降至最低[3]。

國內外學者針對遙感監測礦區環境開展了大量研究和實踐工作。Jhanwar[5]利用多時相遙感影像，對印度比焦利亞地區的露天煤礦采礦區面積和植被覆蓋變化情況進行了研究，并分析了煤礦開發對于當地疾病傳播的影響。Alden[6]利用圖像分類方法和GIS方法，基于地球資源衛星影像數據，以美國懷俄明州粉河流域礦區為研究區域，對14年間地表采礦活動和礦區生態恢復狀況進行了研究，肯定了遙感技術在采礦和礦區生態恢復監測中發揮的作用。湯傲[7]利用InSAR和多光譜衛星影像數據，對烏海礦區進行監測分析，測度了烏海礦區生態受損情況，進而提出合理的生態修復策略。唐堯等[8]利用高分遙感影像數據， 提取了礦山尾礦庫“安全紅線”，對“安全紅線”范圍內的植被、人類活動等進行跟蹤監測，分析了庫區潰壩事故的潛在危險性，并針對尾礦庫存在的風險提出了相應預防措施和建議。畢凱等[9]針對當前小面積采煤沉陷區地表覆蓋監測數據源分辨率低、監測內容與指標設置不統一等實際問題，選取永城煤礦采煤沉陷區部分區域為研究區，探索構建了一套采煤沉陷區地表覆蓋變化遙感監測技術指標體系。郭山川等[10]采用Landsat TM/OLI影像和Sentinel-1A影像，利用3S、合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)技術，通過提取植被損傷指數、地表形變指數和土地覆被類型等關鍵參數，構建礦區土地損傷測度模型，對烏海礦區土地損傷狀況進行了研究。

盡管遙感監測礦區已有以上多種應用研究，但是以往對于礦區的遙感監測應用研究主要集中在國內，對國外礦區遙感監測應用研究仍然缺乏，且對于礦區遙感監測研究主要側重于生態監測，如植被、土壤，但是對于礦區開發建設對當地社會經濟影響的遙感監測研究較少，缺少礦區生態環境與社會經濟綜合性研究。“一帶一路”倡議提出后，我國在海外投資建設的礦山項目逐漸增多，國外對我國礦山建設造成的環境污染問題有很多批評。為此筆者以持續開發時間長達20多年的緬甸蒙育瓦銅礦為研究區，基于礦區典型因素植被、水體、土地和燈光的光譜特征，利用30 m 空間分辨率Landsat系列衛星影像、亞米級高分遙感影像和夜間燈光遙感影像，采用遙感解譯、統計分析和歷史對比相結合的方法[11]，對1997—2018年緬甸蒙育瓦銅礦在不同建設時期的生態環境和社會經濟狀況進行遙感定量監測，對比分析中國與外國公司建設時期蒙育瓦銅礦開發建設對當地生態環境和社會經濟造成的影響，以期為將來礦區遙感監測研究和緬甸蒙育瓦銅礦的開發建設提供參考，為國內部門監管國外項目，以及生態環境保護等方面提供技術手段。

1 研究區概況及數據預處理

1.1 研究區概況

緬甸蒙育瓦銅礦，位于緬甸西北部實皆省南部蒙育瓦縣欽敦江邊的薩林基鄉(Salingyi township)，距離緬甸第二大城市曼德勒120 km，如表1所示。緬甸蒙育瓦銅礦(Monywa copper mine)又稱望瀨銅礦，包括萊比塘(Letpadaung)銅礦、薩比塘(Sabetaung)銅礦和七星塘(Kyisintaung)銅礦共3個分礦，其中七星塘銅礦和薩比塘銅礦相連為一個大礦區。蒙育瓦銅礦開發時間較長，先后歷經多家公司建設。1997—2011年，為緬甸艾芬豪銅業公司(Myanmar Ivanhoe Company Copper Limited，MICCL)建設時期；2011年至今項目業主為中國萬寶礦業有限公司。

表1 蒙育瓦銅礦地理位置

1.2 數據及數據預處理

本文采用Landsat系列衛星遙感影像(包括Landsat-5和Landsat-8)、天地圖高分遙感影像、DMSP系列衛星和NPP衛星夜間燈光影像作為數據源。Landsat遙感影像空間分辨率為30 m，其中選取1997年(1、3、5、10、12月)、2011年(1、2、3、7、11月)和2018年(1、3、9、11、12月)15期影像用于礦區生態資源類型的提取與動態分析。天地圖高分影像分辨率可達0.5 m，選取2009年6月1日、2011年11月17日、2013年12月31日、2016年2月20日和2018年3月19日共5期影像用于礦區土地利用類型的提取。DMSP-OLS夜間燈光影像空間分辨率約為2 700 m，選取1999—2013年的影像共15期，采用年平均數據。NPP-VIIRS夜間燈光影像空間分辨率約740 m， 選取2012—2018年的影像共7期，采用月平均數據。夜間燈光影像數據用于礦區燈光的提取與變化分析。影像在使用前首先進行預處理操作，主要為幾何校正、大氣校正、影像裁剪等過程，以滿足精度要求，對于不同時相的影像裁剪相同大小的范圍作為研究區域。夜間燈光影像由于時間跨度大，來源不同的衛星和傳感器，具有不同的空間分辨率，會導致不同年份、不同傳感器間的長時間序列數據不具有連續性和可比性。因此，首先需要對DMSP和VIIRS影像進行重采樣處理，利用ENVI classic軟件Resize Data工具對VIIRS燈光影像數據進行重采樣操作，轉化成DMSP燈光影像相同的空間分辨率；之后以ENVI IDL、ArcGIS軟件為數據處理平臺，構建夜間燈光數據校正模型，進行傳感器間相互校正、連續性校正等處理。傳感器間相互校正采用張夢琪等[12]基于偽不變區域的依次校正的方法。

2 方法

2.1 礦區植被生長時序監測

植被覆蓋度(vegetation fractional coverage，VFC)是遙感科學領域具有重要生態指示意義的參數之一，與植被長勢以及生物多樣性具有顯著關聯性。植被覆蓋度越高，表征地表植被覆蓋程度越高[13]。根據所采用Landsat系列衛星多光譜影像數據的特點，利用不同時期的歸一化差異植被指數(normalized difference vegetation index，NDVI)對礦區周邊500 m、1 km、2 km、5 km緩沖區的植被進行提取。設定合理的閾值對不同生長狀況的植被進行劃分，得到礦區500 m、1 km、2 km、5 km緩沖區植被覆蓋度。

2.2 礦區土地利用變化監測

本研究基于天地圖高分遙感衛星影像，分析緬甸蒙育瓦銅礦遙感監測區域2009—2018年不同時期的土地利用變化情況。選取5期無云的亞米級高分遙感衛星影像數據進行人工目視解譯。根據礦區實際情況，將土地利用類型劃分為8類：露天采礦場、輔助生產設施用地、水利設施用地、堆浸場、排土場、銅工業生產區、礦山污染場地、土地復墾區。原地貌及道路設施用地等沒有解譯提取。最終得到2009—2018年5期蒙育瓦銅礦土地利用變化人工解譯數據。通過對比不同時期各土地利用類型面積和占比，分析蒙育瓦銅礦的開發建設對周邊生態環境的影響。

2.3 生態資源占用與恢復

1)生態資源狀況。為定量化認知蒙育瓦銅礦項目對當地生態資源的影響，本研究以蒙育瓦礦區為中心，礦區周邊10 km緩沖區建立遙感監測區域，利用30 m Landsat系列遙感影像，解譯蒙育瓦銅礦1997、2011、2018年生態資源的分布狀況，其中生態資源類型劃分為灌木/草地、耕地、水域、礦區用地以及其他資源。為了削弱緬甸熱帶季風氣候等因素對礦區生態資源解譯的影響，選取1997年(1、3、5、10、12月)、2011年(1、2、3、7、11月)和2018年(1、3、9、11、12月)同一年中無云的多個月份影像分別計算NDVI，將多個時期NDVI影像借助ENVI軟件Layer Stacking工具合成一個多時序的NDVI影像，再進行監督分類，統計礦區在不同建設時期各類型生態資源面積及占比。

2)生態資源占用。利用1997、2011、2018年蒙育瓦礦區生態資源解譯結果和礦區土地利用變化解譯結果，計算礦山在不同時期開發建設過程中占用的生態資源面積，以及造成的短期性與長期性生態損失分類面積。考慮到銅礦項目開發周期較長，露天采礦場、礦區工業生產場地及其他輔助生產設施用地等生態占用短時間內無法恢復的損失為長期性生態損失，排土場及其他因生產需要的占用為短期性生態損失，待礦區礦藏開發完之后這一部分生態損失理論上在相對較短的時間內可以修復。

3)生態資源恢復。為精確分析蒙育瓦銅礦在不同建設時期礦區生態保護與恢復情況，利用亞米級天地圖高分遙感衛星影像，分析蒙育瓦礦區內部和周邊的生態恢復情況。選取2009—2018無云亞米級高分遙感衛星影像數據進行人工目視解譯，對不同年份礦區污染場地和土地復墾區域面積進行統計，分析工程建設過程中礦區生態資源恢復情況。

2.4 礦區水體監測

1)礦區水體面積變化。本文通過歸一化差異水體指數(normalized difference water index， NDWI)對1997—2018年蒙育瓦礦區水體面積進行提取，分析礦區開發建設對周邊水資源的影響。其依據的主要原理是：水體反射率從可見光到近紅外波段水體反射率逐漸降低，在近紅外波段反射率幾乎為零；而植被在近紅外波段有著較高的反射率。NDWI運用綠光波段和近紅外波段的比值進行運算，可以很好地抑制其他地物信息突出水體[14]。

2)礦區及周邊的水色異常。通過對礦區污染水體和清潔水體光譜進行對比分析表明，清潔水體和礦區污染水體在紅色波段反射率存在顯著差異，清潔水體在紅光波段呈高反射，礦區污染水體在紅光波段呈低反射。本文利用紅光單波段閾值分割法提取礦區污染水體信息，根據統計的均值加減標準差設定閾值，借助ENVI軟件Density Slice工具對紅色波段進行分割，提取礦區污染水體的分布信息。

2.5 蒙育瓦銅礦建設的社會經濟影響

為采用夜間燈光遙感影像數據開展蒙育瓦銅礦建設對當地社會經濟影響的相關分析，本文以蒙育瓦銅礦為中心，礦區周邊30 km緩沖區建立遙感監測區域，對1999—2018年不同建設時期蒙育瓦銅礦遙感監測區域燈光指數大于7的面積和年均燈光增長率進行統計研究，分析不同時期蒙育瓦銅礦建設對當地經濟的拉動作用[15]。夜間燈光的統計方法如式(1)所示。

(1)

式中：Areagt7表示礦區遙感監測區域燈光指數大于7的面積；c為常數代表單個像元的面積大小；n為DN值大于7的像元數量；xi為DN值大于7的第i個像元。礦區年均燈光增長率的計算如式(2)所示。

(2)

式中：i、j表示年份，i大于j；Li、Lj表示第i、j年礦區遙感監測區域校正處理后的平均燈光指數影像；r表示j到i年間年均燈光增長率[15-17]。

3 結果與分析

3.1 礦區植被生長時序監測

為了研究2011—2018年時期蒙育瓦銅礦開發建設對周邊植被的影響，本文選取2011年11月和2018年11月項目建設前和建設過程中2期Landsat影像，計算礦區周邊500 m、1 km、2 km、5 km緩沖區植被覆蓋度，統計結果如表2所示。2011、2018年蒙育瓦銅礦遙感監測區域植被分布情況如圖1所示。

表2 2011年和2018年蒙育瓦礦區500 m、1 km、2 km、5 km緩沖區不同植被覆蓋度的面積及其占比

圖1 蒙育瓦礦區植被覆蓋度分布狀況

如表2所示， 2011年和2018年蒙育瓦礦區500 m、1 km、2 km、5 km緩沖區內0.2～1各個區間的植被面積均有所增加，而且增加得非常明顯；隨著礦區緩沖區距離的增加，總體的植被面積也隨之增長，距離礦區越遠植被覆蓋度越高，生態環境狀況越好。這說明期間礦區的開發建設僅對周邊生態環境產生了一定影響，但對當地整體生態環境沒有造成破壞性擾動。

從表中可以看出，2011年與2018年相比，500 m、1 km、2 km這3個緩沖區內0～0.2區間級的占比都是2011年高于2018年，而5 km緩沖區內二者基本持平，說明2011—2018年萬寶礦業有限公司建設時期，非常注重對蒙育瓦礦區生態環境的保護，采用了綠色施工的方式，不僅沒有對礦區的生態環境造成破壞，而且還對蒙育瓦礦區及周邊區域進行了生態恢復。

3.2 礦區土地利用變化監測

2009—2018年緬甸蒙育瓦銅礦土地利用變化情況高分遙感影像目視解譯結果如表3、圖2、圖3所示。2009—2011年時期為MICCL公司建設末期，蒙育瓦銅礦僅有薩比塘礦區長期開采形成的2個礦坑、3個堆浸場以及濕法煉銅相關配套設施，期間礦區各土地利用類型面積變化不大，礦區輪廓基本形成。2011—2018年蒙育瓦銅礦土地利用變化情況如圖3所示，該時期為萬寶礦業有限公司建設時期。隨著七星塘、萊比塘銅礦等新礦區的開工建設，如表3所示，2011年到2018年蒙育瓦礦區各土地利用類型面積均出現較大增長，變化最明顯的為露天采礦場、輔助生產設施用地、排土場和堆浸場，露天采礦場面積增加了2.498 5 km2，增長率為245.41%；排土場面積增加了3.726 6 km2，增長率為551.76%；輔助生產設施用地面積增加了2.592 3 km2，增長率為460.94%；堆浸場面積增加了7.831 km2，增長率為249.11%。2011年之前，沒有出現土地復墾和礦山污染場地治理，2011—2018年期間出現土地復墾和礦區污染場地治理跡象，2011年工程開工前土地復墾面積為0，到2018年土地復墾面積達到了2.330 1 km2，變化十分明顯。礦山污染場地從0.754 1 km2降至0.332 0 km2，減少55.97%。

表3 2009—2018年蒙育瓦銅礦土地利用狀況統計表

圖2 2009—2011年蒙育瓦銅礦土地利用變化狀況

圖3 2011—2018蒙育瓦銅礦土地利用變化狀況

3.3 生態資源占用與恢復

1)生態資源狀況與占用分析。1997—2011年為MICCL公司建設時期，1997年項目開工前蒙育瓦礦區生態資源遙感監測結果如表4和圖4所示。1997年蒙育瓦礦區整體上以耕地類型為主，面積為553.470 0 km2，占比達到了64.93%。灌木/草地資源、耕地資源和其他資源三者在空間上呈現交錯分布的狀態，其中灌木/草地資源面積為123.295 0 km2，占蒙育瓦礦區遙感監測區內總面積的14.46%，分布相對較為集中；礦區用地相對較少，面積為6.218 1 km2，僅占遙感監測區域總面積的0.73%。

表4 1997年和2011年蒙育瓦銅礦遙感監測區域生態資源狀況

圖4 1997年MICCL公司開工前蒙育瓦銅礦遙感監測區域生態資源分布圖

圖5 2011年MICCL公司末期(萬寶礦業開工前)蒙育瓦銅礦遙感監測區域生態資源分布圖

2011—2018年為中國萬寶礦產有限公司建設時期。2011年項目開工前礦區生態資源遙感監測結果如表4、圖5所示。2011年整體上蒙育瓦礦區以耕地類型為主，面積為558.115 0 km2，占比達到了65.47%，與1997年相比耕地面積變化不大。灌木/草地資源、耕地資源和其他資源三者在空間上呈現交錯分布的狀態。其中灌木/草地資源面積為107.249 0 km2，占蒙育瓦銅礦遙感監測區總面積的12.58%，分布相對較為集中，相比 1997年減少了 16.046 km2，下降1.88%；礦區用地面積為8.571 0 km2，占遙感監測區域總面積的1.01%，相比1997年，蒙育瓦銅礦經過長達14年的開發建設，面積增加2.352 9 km2，占比上升0.28%，礦區擴大將近五分之二。

截止到2011年2月MICCL公司建設末期，如表5所示，1997年至2011年期間MICCL公司對蒙育瓦銅礦生產建設共造成耕地資源生態占用總面積約2.672 7 km2，占蒙育瓦銅礦遙感監測區域耕地資源面積的0.48%，其中長期性占用約2.323 5 km2，占耕地面積的0.42%，短期性占用約0.349 2 km2， 占耕地面積的0.06%；造成灌木/草地資源生態占用總面積約0.281 8 km2，占蒙育瓦銅礦生態環境遙感監測區域灌木/草地面積的0.23%，其中長期性占用面積約0.231 5 km2，占灌木/草地面積的0.19%，短期性占用面積約0.050 3 km2， 占灌木/草地面積的0.04%。

表5 2011年和2018年蒙育瓦礦區建設占用不同生態資源明細

截止到2018年3月，萬寶礦業有限公司建設時期生態占用情況如表5、圖6所示。2011—2018年期間共造成耕地資源生態占用總面積約11.590 2 km2，占蒙育瓦銅礦遙感監測區域耕地資源面積的2.08%，其中長期性占用約9.504 0 km2，占耕地面積的1.70%，短期性占用約2.086 2 km2， 占耕地面積的0.37%；造成灌木/草地資源生態占用總面積約5.434 2 km2，占蒙育瓦銅礦生態環境遙感監測區域面積的5.07%，其中長期性占用面積約4.104 0 km2，占灌木/草地面積的3.83%，短期性占用面積約1.330 2 km2， 占灌木/草地面積的1.24%。2011年至2018年耕地資源的長期性生態占用面積較大，但占比較小。

圖6 2018年萬寶礦業有限公司時期蒙育瓦銅礦遙感監測區域生態資源分布圖

對1997—2011年MICCL公司建設時期和2011—2018年萬寶礦業有限公司建設時期的生態占用情況進行對比分析可知，與1997—2011年MICCL建設時期相比，2011—2018年萬寶礦業有限公司占用耕地資源面積11.590 2 km2，是MICCL時期的4倍，其中長期性耕地資源占用增長7.180 5 km2，上漲1.28%。2011—2018年占用灌木/草地資源面積為5.434 2 km2，是1997—2011年MICCL公司建設時期的將近20倍，變化非常明顯，其中4.104 0 km2是對灌木/草地資源長期性的生態占用，短期性占用1.330 2 km2。如圖5和圖6所示，2011—2018年萬寶礦業有限公司建設時期占用的耕地、灌木和草地等生態資源面積出現較大增長，是由于七星塘和薩比塘等新礦區的開發建設，占用了礦區周邊的生態資源，但是礦區分布相對集中，對生態資源的占用僅限于礦區生產建設的周邊區域，沒有對礦區以外的其他地區造成大的影響，萬寶礦業有限公司建設時期蒙育瓦銅礦的開發建設對當地自然資源環境整體格局沒有造成破壞性擾動。

2)生態資源恢復分析。緬甸蒙育瓦銅礦開發時間較長，先后歷經多家公司的開發建設，在不同階段對礦區生態資源恢復情況存在較大差異。根據高分遙感影像分析可知，如表6、圖7所示，MICCL公司時期沒有對礦區生態環境進行有效治理，相比萬寶礦業有限公司,在開發過程中更注重對礦區生態資源的保護和恢復。如圖7、圖8、圖9所示，2011—2018年期間堅持邊建設邊保護原則，對礦區污染場地、礦坑、排土場等區域進行了污染治理和土地復墾，盡量減少對生態環境的影響。2011—2018年在萬寶礦業有限公司建設期間，工程從2011年開工，截止到2018年3月。如表6所示，2018年礦山污染場地面積為0.332 0 km2，相比2011年減少0.422 1 km2，下降50%多；礦區土地復墾面積從2011年為0 km2，沒有出現土地復墾，2018年礦區土地復墾面積為2.330 1 km2。

表6 不同建設時期蒙育瓦礦區生態恢復情況

圖7 蒙育瓦銅礦不同建設時期礦區污染場地生態恢復情況對比

圖8 萬寶礦業有限公司建設前和建設中薩比塘礦坑生態恢復遙感監測影像對比

圖9 萬寶礦業有限公司建設時期排土場生態恢復遙感監測影像對比

3.4 礦區水體監測

1)礦區水體面積變化監測。基于30 m Landsat系列遙感影像，通過歸一化差異水體指數(NDWI)對1997—2018年每年12月(2005和2011年為11月)蒙育瓦礦區水體面積進行提取，統計出蒙育瓦銅礦10 km遙感監測區域每一年的水體面積，根據歷年水體面積值計算出1997—2018年水體面積平均值，分析蒙育瓦銅礦開發建設對周邊水資源造成的影響。

圖10 1997—2018年蒙育瓦銅礦遙感監測區水體面積變化折線圖

截止到2018年12月，蒙育瓦銅礦約10 km遙感監測區域水體面積的變化情況，如圖10所示。總體上，1997—2018年水體面積始終在平均值27.32 km2附近波動，沒有出現特別大的起伏變化，水體面積相對穩定。其中2005年和2011年受數據的可獲取性和低云覆蓋度影響，選擇的是當年相鄰11月的遙感影像數據，因此出現較大幅度的上升。局部上，以2011年為分界點，2011年之前水體面積波動較大，分別在1997—2000年和2003—2011年間出現2次起伏較大的波動。2011年之后水體面積波動較小并逐漸趨于穩定。由以上分析可知，1997—2018年蒙育瓦銅礦的開發建設雖然對礦區及周邊區域水資源產生一定影響，但是整體上影響不大沒有形成破壞性擾動。1997—2011年MICCL公司建設時期與2011—2018年萬寶礦業有限公司建設時期相比，MICCL公司時期造成的水資源擾動較大， 萬寶礦業有限公司時期對周邊水資源造成的影響較小并趨于穩定，說明萬寶礦業有限公司在開發建設蒙育瓦銅礦時更注重對礦區周邊水資源的保護。

2)礦區及周邊的水色異常。使用單波段閾值分割法對Landsat系列衛星遙感影像的紅色波段進行分割，提取蒙育瓦銅礦遙感監測區域礦區污染水體、自然水體的分布信息，對礦區及周邊的水色異常情況進行分析。

如表7、圖11所示，2011年蒙育瓦銅礦10 km遙感監測區域礦區污染水體主要集中分布在0～15區間內，面積為0.120 3 km2，占遙感監測區域總面積的0.01%；水庫和湖區等清潔水體主要集中分布在16～20區間內，面積為10.989 0 km2，占比遙感監測區域總面積的1.29%。河流等含泥沙雜質較多的渾濁水體主要分布在 21～131區間內。截止到2018年12月，如表8、圖12所示，蒙育瓦銅礦10 km遙感監測區域礦區污染水體主要分布在區間0～627 7內，面積為0.508 3 km2，占比0.06%；清潔水體主要分布在6 278～7 584區間內，面積為148.497 0 km2，占比為17.42%；河流和湖泊等含泥沙較高反射率較大的水體主要分布在7 585～17 955區間內。

表7 2011年蒙育瓦銅礦遙感監測區域紅色波段密度分割各類別面積及占比

圖11 2011年蒙育瓦銅礦遙感監測區域紅色波段密度分割分類圖

圖12 2018年蒙育瓦銅礦遙感監測區域紅色波段密度分割分類圖

表8 2018年蒙育瓦銅礦遙感監測區域紅色波段密度分割各類別面積及占比

2018年與2011年相比，如表7和表8所示，礦區污染水體集中分布區間面積增加0.388 0 km2，主要是因為七星塘和萊比塘新礦區的開發建設增加了堆浸場和防洪池等礦區水利設施的面積。空間分布上，如圖11、圖12所示，2011年礦區污染水體主要集中分布在薩比塘礦區及周邊區域，沒有出現大的擴散；2018年礦區污染水體主要集中分布在新建設的七星塘和薩比塘礦區，以及完全新建的萊比塘礦區，2011年與2018年相比，礦區污染水體分布都主要集中在礦區及周邊區域，沒有出現大的擴散。

綜上所述，2011年MICLL公司建設末期和2018年萬寶礦業有限公司建設時期，蒙育瓦礦區進行濕法煉銅生產活動，雖然產生了大量的工業污染水體，但工業污染水體主要集中分布在七星塘、薩比塘礦區和萊比塘礦區及相鄰區域，總體上銅礦的開發建設沒有對蒙育瓦銅礦遙感監測區域造成嚴重的水體污染，這也符合濕法煉銅技術在銅礦生產冶煉方面對生態環境造成的污染更小的事實。

3.5 蒙育瓦銅礦建設的社會經濟影響

夜間燈光指數和經濟發展具有極大相關性，燈光指數大于7的區域一般是經濟發達區[15]。本文采用夜間燈光遙感影像數據開展蒙育瓦銅礦建設對當地社會經濟影響的相關分析。受數據影響，蒙育瓦銅礦1999年前的燈光數據缺失。1999—2018年礦區周邊30 km緩沖區的燈光指數遙感監測結果如表9所示。1999—2011年MICCL公司建設的12年間，燈光指數大于7的面積前期為105.05 km2，后期增至227.60 km2，增幅為216.66%，1999—2011年的年均增量為10.21 km2，其中增長率主要集中在0～50%區間內。2011—2018年為萬寶礦業建設時期，截止到2018年，相對工程開工前燈光指數大于7的面積增加122.56 km2，增幅為53.85%，2011—2018年的年均增量為17.51 km2，相比MICCL時期燈光指數大于7的年均增量顯著提高。年均燈光增長率大于50%的年均面積相比MICCL公司建設時期增加了370.84 km2，增幅達到了321.35%，這段時期礦區周邊經濟得到較大發展。

表9 蒙育瓦礦區30 km緩沖區內年均燈光增長率及相應面積 km2

礦區夜間燈光指數遙感監測結果表明，空間上燈光指數增長區域主要集中在城鎮和礦區區域，具有明顯的沿中心向四周延伸的現象，并且越靠近城鎮、礦區等中心，年均燈光增長率就越高，由中心向四周逐漸遞減。1999—2011年MICCL時期，年均燈光增長率主要集中分布在薩比塘礦區和蒙育瓦市及相鄰區域，由中心向周邊逐漸遞減，在遠離城鎮和礦區區域基本上沒出現燈光指數的增長。2011—2018年萬寶礦業有限公司建設時期，隨著萊比塘礦區的開發建設，萊比塘礦區及周邊地區燈光指數出現大面積增加，越靠近礦區燈光指數增長越快；而原MICCL建設時期增長較快的薩比塘礦區和蒙育瓦市區域沒有出現燈光指數的增長。這段時期蒙育瓦礦區30 km緩沖區絕大部分區域都明顯出現燈光指數的增長，相比1999—2011年分布范圍更加廣泛，說明萬寶礦業有限公司對蒙育瓦銅礦的開發建設極大地拉動了當地經濟的發展，尤其是對以前欠發展的鄉村地區的經濟有明顯的促進作用。

4 結束語

本文利用1997—2018年Landsat系列衛星影像、高分遙感影像和夜間燈光影像數據，對我國在海外投資建設的蒙育瓦銅礦生態環境狀況和社會經濟發展狀況進行了遙感監測，結合實際情況將礦區的建設分為中國萬寶礦業公司建設時期和外國MICCL公司建設時期，并對2個時期礦區的建設情況進行對比分析，得到以下結論。

1)蒙育瓦銅礦在開發建設過程中雖然對周邊的生態環境造成了一定的破壞，但是由于生態風險防范得當，對周邊生態環境造成的損失較小。與外國公司建設時期相比，中國公司建設時期堅持邊開發邊治理原則，并采用綠色施工的方式，降低了工程的生態占用和對周邊環境的影響，在礦區生態環境保護方面取得了更好的成效。

2)1997—2018年蒙育瓦銅礦開發建設對周邊水體面積產生了一定影響，但影響不大，沒有造成破壞性擾動，水體面積總體上比較穩定。1997—2011年與2011—2018年2個時期相比，2011之前水體面積波動相對較大，2011年之后水體面積逐漸趨于穩定，2011—2018年中國萬寶礦業有限公司時期在礦區周邊水資源保護方面做得更好。蒙育瓦銅礦采用濕法煉銅技術，1997—2018年銅礦的生產活動雖然產生了大量的工業水體，但工業水體的分布主要集中在礦區，沒有對周邊水域造成污染。

3)1997—2018年蒙育瓦銅礦30 km遙感監測區域夜間燈光指數出現了顯著增長，表明蒙育瓦銅礦的開發建設促進了當地社會經濟的發展。2011—2018年萬寶礦業有限公司時期與1999—2011年MICCL公司時期相比，2011—2018年期間蒙育瓦銅礦開發建設對周邊30 km緩沖區范圍經濟拉動作用更加顯著，礦區的建設不光促進了礦區和城市經濟的增長，同時也拉動了以往欠發展的鄉村地區的經濟。

4)利用遙感技術對礦山項目開發建設造成的生態影響和取得的經濟成就進行監測研究，有利于客觀全面地對礦山項目建設作出評價。這為海外礦山項目的投資建設、國內部門監管國外項目，以及生態環境保護等方面提供了技術手段。