Sử dụng ảnh vệ tinh phát hiện các dấu hiệu khai thác khoáng sản thuộc tỉnh Thái Nguyên - Lê Minh Huệ

Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 29 S DNG NH V TINH PHÁT HIN CÁC DU HIU KHAI THÁC KHOÁNG SN THUC TNH THÁI NGUYÊN Lê Minh Hu1, Th Phng Tho2, V Th Thanh Hiên1 V Th Kim1, oàn Quc Vng1 1 i Vin thám Trung ng - Cc Vin thám Quc gia 2 Trng i hc M - a cht Tóm tt Hin nay công tác kim tra, giám sát hot ng khai thác khoáng sn theo phng pháp truyn thng là thng xuyên, nh k n hin trng xác nh tình trng nhng công vic này thc t rt tn thi gian, tin bc và nguy him n tính mng. Trong bi cnh hin nay, vin thám ã tr thành công c hu hiu trong công tác qun lý giám sát tài nguyên môi trng nói chung và hot ng khai thác tài nguyên khoáng sn nói riêng. Bài báo ã cp s dng các k thut vin thám làm công c phát hin các du hiu v khai thác khoáng sn và a ra kt qu th nghim v vic giám sát khai thác khoáng sn trái phép cho khu vc Thái Nguyên. xut này có ý ngha khoa hc và thc tin, góp phn nâng cao hiu qu qun lý Nhà nc v tài nguyên khoáng sn. T khóa: Du hiu khai thác; nh v tinh; Khai thác khoáng sn trái phép; Thái Nguyên Abstract Using optical satellite images to detect the signs of illegal mining in Thai Nguyen province The inspection and supervision in accordance with traditional methods is regularly and periodically visit the scene to determine the condition but the actual work is very time consuming, money and danger to life. Remote sensing has become an eective tool in the environmental resources management in general and the exploitation of mineral resources in particular. This article uses remote sensing techniques as a tool for detecting signs of mineral exploitation and provides test results for illegal mining monitoring in Thai Nguyen. This proposal has scientic and practical implications, contributing to improving the eciency of State management of mineral resources. Keywords: Mining signs; Satellite images; Illegal mining; Thai Nguyen 1. t vn Vit Nam l nc có ngun ti nguyên khoáng sn phong phú, a dng, l ngun nguyên liu, tim nng quý ca quc gia. Có khong 5.000 m v im khoáng sn ca hn 60 loi khoáng sn khác nhau t các khoáng sn nng lng, kim loi n khoáng cht công nghip v vt liu xây dng ã c phát hin [2]. Tuy nhiên, tr lng các m nh, không khai thác công nghip v li nhun khai thác không hon nguyên khu khai khoáng sau khi kt thúc khai thác [1]. Xut phát t c im ny, nhiu m ã không c cp phép tránh tn hi n môi trng cng nh i sng nhân dân, nhng nhiu t chc cá nhân ã vì li ích trc mt vn tin hnh khai thác trái phép gây tn hi ln n môi trng sinh thái cng nh môi trng sng ca dân a phng [2]. ây l vn nhc nhi ti nhiu tnh, thnh cn phi gii quyt. Mt khác, vi sc phát trin nhanh chóng ca nn kinh t, có nhiu m a vo khai thác trong nhng nm va qua v ã tr thnh nhân t tích cc Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 30 trong s nghip công nghip hoá, hin i hoá t nc. Các hot ng khai thác khoáng sn ny u dn n s suy thoái môi trng m s bin i ca môi trng, lp ph b mt t chính l c s phát hin hot ng khai thác khoáng sn bng công ngh vin thám. Do ó, kim soát các vn khai thác bt hp pháp có hiu qu thì vic ng dng công ngh vin thám hon ton có th thc hin c [6]. Mc dù vy, ch mt s ít bi báo công b nhng li ích ca vin thám trong bi cnh phát hin thay i din tích liên quan n các hot ng khai thác trái phép. Hu ht các ti liu u hng ti các mi quan h gia khai thác m v thay i môi trng xung quanh hoc giám sát ti nguyên thiên nhiên [4]. Tim nng ca k thut ny ã c Merugu v Jain (2013) khám phá trong nghiên cu ti hai a im khai thác m nm trong vùng Milos Hy Lp thông qua phân tích nh Landsat TM nhiu thi k khác nhau. Các khu vc b nh hng bi hot ng khai thác m v các khu vc khai hoang cng nh các xu hng ci to ã c xác nh rõ rng. Hai tác gi cho rng công ngh vin thám cng d dng c áp dng v kt qu rt chính xác vi các a im nghiên cu ca h [6]. Nhng du hiu rõ rng nht có th phát hin c bng công ngh vin thám ó l [3, 5, 7]: (1) xut hin các i tng mi nh: các bãi t trng hoc vùng khai thác, các bãi tp kt t á, h thng ng xá, các công trình nh, xng, nhiu h sâu vi các ao h t nc, các kênh rch thoát nc, nhiu phng tin c gii vn chuyn; (2) bin i lp ph: t rng v t nông nghip b suy gim thay th bng t trng tp trung t á, rng tha, hoc cây c bi. Môi trng nc b nh hng: b mt nc có s chênh lch v nhit , áp sut v hm lng các cht trong nc tng t bin; (3) st l bt thng trên a bn; (4) st lún bt thng trên a bn; (5) bin dng ca ng b ao h, sông ngòi, Mc ích ca bi báo ny l s dng các k thut vin thám lm công c phát hin các hot ng khai thác trái phép trên b mt Trái t v có th c tích hp vo quá trình giám sát, cho phép các c quan qun lý có trách nhim theo dõi khai thác v khai thác khoáng trái phép hiu qu hn giúp tránh hoc gim thiu các tác ng bt li ca khai thác trái phép. Nhng k thut ny s hu ích cho vic giám sát s phát trin hoc s xáo trn do khai thác trái phép, xác nh v theo dõi các khu vc ci to, v ánh giá s thay i che ph t, cng l công c giúp các c quan có trách nhim ra quyt nh kp thi nhm tr li trng thái t nhiên ca môi trng. Cng trong nghiên cu ny, nhng du hiu khai thác chung nht s c lm rõ nhm xây dng c s khoa hc phát hin khai thác khoáng sn bng công ngh vin thám. 2. c im khu vc nghiên cu Thái Nguyên l mt tnh giu ti nguyên khoáng sn, phía Bc tip giáp vi tnh Bc Kn, phía Tây giáp vi tnh Vnh Phúc v tnh Tuyên Quang, phía ông giáp vi các tnh Lng Sn v Bc Giang, phía Nam tip giáp vi Th ô H Ni (hình 1). V trí a lý tnh l mt trong nhng trung tâm chính tr, kinh t ca khu Vit Bc nói riêng, ca vùng trung du min núi ông bc nói chung, l ca ngõ giao lu kinh t xã hi gia vùng trung du min núi vi vùng ng bng Bc b. Tnh Thái Nguyên có din tích 3.562,82 km², cách sân bay quc t Ni Bi 50 km, cách biên gii Trung Quc 200 km, cách trung tâm H Ni 75 km v cng Hi Phòng 200 km. Vic giao lu c thc hin thông qua h thng ng b, ng st, ng sông hình r qut m thnh ph Thái Nguyên l u nút. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 31 Hình 1: V trí a lý khu vc nghiên cu Thái Nguyên hin nay có 79 t chc, cá nhân tham gia hot ng khai thác khoáng sn vi 170 giy phép các loi, trong ó có 22 giy phép do b, ngnh Trung ng cp, 148 giy phép do tnh cp. Hot ng khai thác khoáng sn ã óng góp tích cc vo ngân sách ca tnh, góp phn thúc y phát trin kinh t - xã hi. Ngoi ra, nhiu doanh nghip ã thc hin tt chính sách bo h quyn li ca nhân dân ni có khoáng sn c khai thác, ch bin thông qua vic tuyn dng lao ng ti a phng; tích cc tham gia các hot ng xã hi, nhân o v t thin, ng h các hot ng ln ca tnh [10]. Tuy nhiên, tình trng khai thác trái phép khoáng sn vn tái din. Mt s doanh nghip vn lén lút buôn bán, khai thác, vn chuyn trái phép khoáng sn gây tht thoát ti nguyên, tht thu ngân sách. Mt s n v không thc hin úng quy trình khai thác, mt an ton lao ng gây ô nhim môi trng. Kho sát ca S Ti nguyên v Môi trng ti các m khoáng sn, nhiu doanh nghip s dng thit b khai thác lc hu, cha ng b nên hiu qu khai thác, ch bin thp; vic u t thc hin bin pháp gim thiu tác ng xu n môi trng còn hn ch. Ngun gây ô nhim v nh hng n môi trng ch yu l nc thi (t vic tháo khô moong khai thác (hình 2), nc cun trôi b mt qua khu vc khai thác, khu vc bãi thi v nc thi t quá trình tuyn ra qung); bi, khí thi (t các hot ng vn chuyn, xúc bc, khoan n mìn); các s c do trt l, trôi lp bãi thi; mt nc, st lún, nt t, nh ca v các công trình xây dng do h thp mc nc ngm,... M Núi Pháo i T i vo hot ng c hn mt nm, song qua các t kim tra v môi trng cho thy vic x thi ca nh máy ra môi trng có hm lng các kim loi nh thy ngân, cyanua, ng vt quá mc cho phép nhiu ln dn ti khiu kin kéo di ca mt s h dân sinh sng gn ó [10]. Hình 2: Moong khai thác là nguyên nhân gây mt nc st lún Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 32 Mc dù tnh ã có mt h thng vn bn quy phm pháp lut tng i y trong lnh vc khai thác khoáng sn, nhng vn tn ti mt khong cách nht nh gia các quy nh ca pháp lut v thc tin qun lý. Vic lp quy hoch, k hoch, quyt nh u t d án cha tính toán c th n các chi phí, li ích v mt xã hi v môi trng. Vic phân cp cho các a phng trong cp phép, qun lý khai thác, ch bin khoáng sn, bo v môi trng ã c tin hnh nhng cha c thanh tra, kim tra kp thi. Do vy, các c quan, ban, ngnh chc nng cn tng cng t chc kim tra nhm ngn chn, truy quét, gii ta các hot ng khai thác trái phép trên a bn thông qua các công c khoa hc công ngh tiên tin nht. 3. Kh nng phát hin nhng du hiu khai thác khoáng sn bng công ngh vin thám 3.1. Kh nng phát hin nhng du hiu khai thác m l thiên bng công ngh vin thám Trên c s c im v quy trình công ngh khai thác m l thiên, nhng du hiu khai thác có kh nng nhn bit bng công ngh vin thám bao gm: - Bãi khai thác: bin ng lp ph t lp ph thc vt thnh bãi khai thác - Bãi cha ph thi, cha t á: bin ng lp ph thnh bãi cha - Xng sng lc khoáng sn: bin ng lp ph thnh nh xng hoc bãi sn xut ngoi tri. - ng giao thông: Bin ng lp ph thnh t giao thông - Bin ng h thng sông sui, kênh rch v môi trng nc. - Bin ng môi trng sinh thái rng: rng b mt hoc b suy gim Nhng du hiu trên có th c s dng ng thi hoc riêng l theo tng giai on khai thác m: i vi giai on thoát nc, tháo khô m l thiên hay vic lm khô áy m s to iu kin thun li cho các thit b hot ng; tháo khô m bng h thng thoát nc t chy, thoát nc cng bc v các l khoan s dn n h thp mc nc ngm, thay i lp ph b mt t. nh hng u tiên l các rãnh thoát nc có rng khong 0,5 - 0,7m s xut hin, các rãnh thoát nc ny có kích thc nh nên rt khó phát hin trên nh v tinh ngoi tr các loi nh có phân gii siêu cao. Sau khi các rãnh thoát nc c hình thnh, nhng ao h tích nc hay các kênh mng ln c hình thnh tip dn nc ra ngoi, ây l nhng i tng có th phát hin d dng trong quá trình bt u tin hnh khai thác m nh hình 3a th hin ng dn nc khi m mi bt u hình thnh; hình 3b th hin ng dn nc ra kênh m ã v ang khai thác. Sau khi thoát khô v tháo nc, giai on tip theo l tin hnh dn dp gii ta mt bng. Lúc ny, các du hiu khai thác m rt rõ rng da trên bin ng s dng t. i vi các m c ph bng rng hoc t nông nghip thì s chuyn sang t bng nu nh chp vo thi im gii ta lp ph. Nhng rõ rng hn c l xut hin ca h thng ng xá, thông thng l mt con ng c o khá rõ rng dn t m ra ngoi hoc kt ni vi bãi thi. Trong hình 4, ti m á Yên Hp, Qu Hp, Ngh An nm 2009 l cha tin hnh khai thác; nm 2010 ã lm ng ni vi trung tâm xã, dn dp bãi khai thác; nm 2011 xut hin thêm ng ni vi bãi thi v h nc do chn dòng sui ti bãi thi; nm 2012 không bin ng thêm khi khai thác n nh. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 33 (a) (b) Hình 3: (a) ng dn nc khi m mi bt u hình thành,(b) Ao cha nc hình thành khi m ang khai thác Nm 2009 Nm 2010 Nm 2011 Nm 2012 Hình 4: Din tin khu vc khai thác m theo nh v tinh Landsat Các du hiu bin i rõ rng hn na ca quá trình khai thác m l thiên l các nh xng, thit b máy móc, vn ti v c bit l m va khoáng sn khai thác dn tng tng. Tip theo l các giai on khai thác bình thng, quá trình ny b va t mc cc i, các bãi thi tng lên v khi lng. Giai on kt thúc m s có nhiu du hiu rõ rng nh vic tháo d c s h tng nh xng, máy móc, các h nc xut hin, lp thc ph c ph tr li. Nhng du hiu v lp ph, sông ngòi, thy h v h thng nh xng l nhng du hiu rõ rng nht ca khai thác m l thiên [8], tuy nhiên, tùy loi nh vin thám m có th nhn bit nhng du hiu cp khác nhau, chi tit v chính xác khác nhau. 3.2. Kh nng phát hin nhng du hiu khai thác m hm lò bng công ngh vin thám T nhng c im ca khai thác m hm lò, nhng du hiu c trng có th nhn bit c gm: - Các công trình mt t gm: + Mt bng tp kt vt liu + Nh xng, công trình liên quan + Các thit b máy móc + Phng tin vn chuyn + Bãi thi + H thng ng xá. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 34 Hình 5: Khai thác hm lò trên nh v tinh - Các dch chuyn b mt t do nh hng ca khai thác hm m ti a cht công trình: V c bn, khai thác m hm lò luôn cn din tích mt bng ln tp kt t á, khoáng sn do quá trình o bi hm lò. Chính vì th, bin ng s dng t t loi t rng, t nông nghip sang các bãi tp kt t á l du hiu rõ rng u tiên cho công tác khai khoáng. Tip n l nh xng vi các máy phát in cung cp ánh sáng v in cho các thit b khai thác di lò, các phng tin vn chuyn t á cng l du hiu có th nhn bit khai khoáng, h thng ng xá cho các phng tin vn chuyn có th i li cng l mt du hiu khác. Tuy nhiên, trên các nh phân gii thp du hiu ny không rõ rng. Thông thng, nu khai thác khoáng sn hm lò, vic chng gi hm ht sc quan trng, chng gi hm bng g nu thc hin khu vc vùng sâu thì g rng l r nht v d khai thác nht, chính vì th, s suy gim rng l du hiu áng k tip theo. Khai thác hm lò cng lm suy gim kt cu a cht trong khu vc gây nên dch chuyn b mt, du hiu ny có th biu hin qua vic st l bt thng trên a bn hoc st lún trên b mt, st l có th phát hin bng nh vin thám quang hc còn st lún có th phát hin bng radar giao thoa, trên thc t, du hiu khai thác hm lò không nhiu m ch yu da trên vic phát hin bãi mt bng ti ca hm. 3.3. Phát hin các du hiu khai thác gn ca hm lò làm suy gim kt cu a cht Nhng du hiu rõ rng nht có th phát hin c bng công ngh vin thám ó l: - Xut hin các i tng mi: + Xut hin các bãi t trng hoc rung khai thác + Xut hin các bãi tp kt t á + Xut hin h thng ng xá + Xut hin các công trình nh, xng + Xut hin nhiu h sâu vi các ao h t nc, các kênh rch thoát nc. + Xut hin nhiu phng tin c gii vn chuyn. - Bin i lp ph: + t rng v t nông nghip b suy gim thay th bng t trng tp trung t á, rng tha, hoc cây c bi + Môi trng nc b nh hng: nc có hm lng SST tng t bin. - St l bt thng trên a bn. - St lún bt thng trên a bn. - Bin dng ca ng b ao h, sông ngòi. Hình 6: Khai thác l thiên trên nh v tinh Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 35 B n g 1 . á n h g iá t ìn h h ìn h k h a i th ác k h o án g s n t rá i p h ép t n h T h á i N g u yê n b n g n h v ti n h T T S G i y p h é p N g à y c p L o i k h o á n g s n V tr í h à n h c h ín h k h u v c t h m d ò /k h a i th á c N m c p p h é p n v c p h é p th m d ò / k h a i th á c T h i h n c p p h é p D i n tí c h c p p h é p (m 2 ) n h S e n ti n e l- 2 n m 2 0 1 4 n h S e n ti n e l- 2 N m 2 0 1 5 S o s á n h T K 2 0 1 4 - 2 0 1 5 n h S e n ti n e l- 2 N m 2 0 1 6 S o s á n h T K 2 0 1 5 - 2 0 1 6 n h S e n ti n e l- 2 N m 2 0 1 7 S o s á n h T K 2 0 1 6 - 2 0 1 7 D i n t íc h tr ê n n h (m 2 ) D i n tí c h t rá i p h é p D i n t íc h tr ê n n h (m 2 ) D i n t íc h tr á i p h é p D i n t íc h b i n n g (m 2 ) D i n t íc h tr ê n n h (m 2 ) D i n tí c h t rá i p h é p D i n t íc h b i n n g (m 2 ) D i n t íc h tr ê n n h (m 2 ) D i n tí c h t rá i p h é p D i n t íc h b i n n g (m 2 ) 1 3 8 0 /T T g n g à y 2 4 /7 /1 9 9 3 T h a n x ã P h n M , h u y n P h ú L n g 2 4 /7 /1 9 9 3 C ô n g t y C P G a n g th é p T h á i N g u y ê n K h ô n g c ó t h i h n 5 4 0 0 0 0 2 1 7 6 3 2 ,2 7 5 7 2 8 2 ,7 2 3 4 7 8 5 ,3 5 7 2 8 2 ,7 1 7 1 5 3 ,1 2 1 9 4 9 7 ,6 7 6 0 4 1 ,1 -1 5 2 8 7 ,7 2 4 7 3 5 9 ,3 7 6 0 4 1 ,1 2 7 8 6 1 ,7 2 6 7 6 /G P - B T N M T s t x ã L in h S n , h u y n n g H 3 1 /3 /2 0 0 8 C ô n g t y C P G a n g th é p T h á i N g u y ê n 3 0 ,0 6 5 0 4 0 0 5 3 9 4 4 ,8 3 3 3 5 8 ,4 1 6 6 11 6 ,3 4 9 9 3 6 ,0 11 2 1 7 1 ,5 1 9 5 8 8 6 ,9 7 2 9 8 5 ,2 2 9 7 7 0 ,6 2 3 5 8 9 7 5 ,5 1 0 0 3 7 6 1 6 3 0 8 8 ,6 3 2 3 3 2 /Q - U B N D s t x ã M in h L p , h u y n n g H 0 2 /1 0 /2 0 0 8 C ô n g t y C P g a n g th é p G ia S à n g 1 2 ,5 1 7 0 0 0 0 6 8 4 8 1 ,1 2 5 5 9 2 ,4 6 8 4 8 1 ,1 2 5 5 9 2 ,4 0 ,0 6 7 6 5 3 ,9 1 6 8 9 2 ,4 -8 2 7 ,2 6 7 6 5 3 ,9 1 6 8 9 2 ,4 0 ,0 4 6 6 3 /G P - U B N D s t x ã H o á T ru n g , h u y n n g H 0 2 /4 /2 0 0 9 C ô n g t y C P T p o à n ô n g á 1 4 ,0 1 2 3 4 0 0 1 0 1 8 1 0 ,7 5 2 3 7 7 ,1 11 0 5 6 1 ,4 5 9 2 8 2 ,7 8 7 5 0 ,7 1 0 3 2 4 1 ,2 5 2 3 9 9 ,2 -7 3 2 0 ,2 11 0 5 6 1 ,4 5 9 2 8 2 ,7 7 3 2 0 ,2 0 7 2 1 5 2 0 4 0 /Q - U B N D s t x ã P h n M , h u y n P h ú L n g 2 8 /9 /2 0 0 7 H T X C ô n g n g h i p v à V n t i C h i n C ô n g 1 2 ,5 2 8 7 4 0 0 1 0 3 7 1 6 ,0 1 6 0 0 6 ,3 1 2 6 0 3 2 ,0 1 6 0 0 6 ,3 2 2 3 1 5 ,9 1 4 5 2 9 8 ,7 2 7 1 6 7 ,6 1 9 2 6 6 ,8 1 4 5 2 9 8 ,7 2 7 1 6 7 ,6 0 ,0 6 4 7 5 /Q - U B N D s t x ã n g t, h u y n P h ú L n g 1 2 /3 /2 0 0 8 H T X C ô n g n g h i p v à V n t i C h i n C ô n g 6 ,5 1 9 6 0 0 0 2 0 1 8 5 7 ,3 8 5 4 8 3 ,6 2 0 1 8 5 7 ,3 8 5 4 8 3 ,6 0 ,0 2 0 1 8 5 7 ,3 8 5 4 8 3 ,6 ,0 2 5 8 5 1 9 ,6 1 2 1 9 4 8 5 6 6 6 2 ,4 7 1 2 1 9 /G P - U B N D s t x ã K h e M o , x ã L in h S n , h u y n n g H 1 7 /5 /2 0 11 C ô n g t y T N H H ô n g V i t T h á i N g u y ê n 1 5 ,0 2 2 8 6 0 0 5 3 2 9 9 ,8 11 6 8 0 ,2 7 8 2 3 9 ,0 3 6 6 1 9 ,4 2 4 9 3 9 ,2 8 2 5 0 2 ,8 3 9 5 4 5 ,8 4 2 6 3 ,8 1 0 7 6 8 4 ,7 1 0 7 6 8 5 2 5 1 8 1 ,9 Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 36 8 1 1 7 9 /G P - B T N M T ti ta n x ã n g t, h u y n P h ú L n g 2 0 /6 /2 0 11 C ô n g ty C P k h o á n g s n A n K h á n h 9 ,5 7 5 7 0 0 3 8 3 7 4 6 ,0 3 2 9 0 2 6 3 8 3 7 4 6 ,0 3 2 9 0 2 6 ,0 0 ,0 3 7 5 3 8 7 ,9 3 2 0 8 0 4 -8 3 5 8 ,1 3 7 7 4 4 5 ,8 3 2 2 3 2 5 2 0 5 7 ,9 9 3 2 5 /G P - B T N M T ti ta n x ã n g t, h u y n P h ú L n g 2 5 /3 /2 0 0 5 C ô n g t y C p h n B a n T íc h 2 3 ,5 6 7 0 0 0 8 2 7 6 3 ,9 3 4 5 1 0 ,6 8 2 7 6 3 ,9 3 4 5 1 0 ,6 0 ,0 8 2 1 3 9 ,9 3 7 7 3 3 ,3 -6 2 4 ,0 8 2 7 6 3 ,9 3 4 9 4 5 ,1 6 2 4 ,1 1 0 3 3 2 6 /G P - U B N D á x ã H o à B ìn h , h u y n n g H 3 0 /1 1 /2 0 1 5 C ô n g ty C P T h n g m i T â n A n P h ú 3 0 ,0 4 1 0 0 0 3 8 7 6 6 ,2 2 4 3 2 0 ,7 3 8 7 6 6 ,2 2 4 3 2 0 ,7 0 ,0 2 5 6 2 1 ,8 5 1 6 5 4 0 -1 3 1 4 4 ,3 3 8 7 6 6 ,1 2 5 5 0 4 ,8 1 3 1 4 4 ,3 11 1 0 4 1 /G P - U B N D á x ã T â n L o n g , h u y n n g H 4 /6 /2 0 1 3 C ô n g t y T N H H P h n g N h u n g 3 0 ,0 6 0 0 0 0 6 1 3 1 9 ,3 3 5 4 9 5 ,3 7 3 4 4 1 ,3 3 5 4 9 5 ,3 1 2 1 2 2 ,0 8 2 1 3 8 ,5 3 9 0 7 8 ,3 8 6 9 7 ,2 8 5 2 9 3 ,1 3 9 2 9 5 ,3 3 1 5 4 ,6 1 2 0 3 /G P - U B N D t s é t x ã H ó a T ru n g v à th tr n S ô n g C u , h u y n n g H 0 4 /1 /2 0 11 C ô n g t y C P T h á i S n 2 1 ,4 5 2 5 0 0 6 7 7 5 3 ,5 3 6 3 6 0 ,5 7 3 7 4 3 ,8 3 7 1 4 0 ,7 5 9 9 0 ,3 5 5 7 0 3 ,1 1 6 0 6 7 ,3 -1 8 0 4 0 ,7 7 8 5 8 3 ,0 3 5 0 5 1 ,8 2 2 8 7 9 ,9 1 3 3 4 8 /Q - U B N D á th tr n C h ù a H a n g , h u y n n g H 0 1 /3 /2 0 0 6 C ô n g t y C p h n C i n lu y n k im 1 5 ,0 1 8 6 7 0 0 2 0 0 5 6 8 ,0 7 2 4 7 2 8 2 8 ,3 1 4 C h a c ó g i y p h é p x ã P h L ý v à x ã n g t (x ,y = 5 7 1 7 5 4 , 2 4 0 4 6 7 4 ) M k h a i th á c t rá i p h é p Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 37 3.4. Kt qu và u, nhc im ca phng pháp - Các vùng khai thác khoáng sn c iu v thông qua du hiu khai thác khoáng sn trên nh v tinh có chính xác v chi tit ph thuc vo chính xác t l bn cn thnh lp. - Khu vc thc nghim tnh Thái Nguyên c s dng 3 loi nh v tinh vi phân gii khác nhau thnh lp các loi bn khác nhau. nh Landsat v nh Sentinel phân gii thp (10 - 15m) c s dng cho thnh lp bn t l 1/100.000, nh Planet ( phân gii 2,5 - 5m) c s dng thnh lp bn t l 1/10.000. Vic s dng nh v tinh phân gii trung bình cho phép giám sát khai thác khoáng sn trên din rng, tn sut thu nhn nh liên tc, chi phí thp. Ngoi ra, s dng nh v tinh phân gii cao, chi phí ln phc v giám sát các khu vc khai thác khoáng sn vi chính xác cao hn khng nh din bin khai thác khoáng sn ti nhng khu vc nghi ng có du hiu khai thác khoáng sn trái phép. Kt qu giám sát c thng kê trong bng thng kê trên, trong bi báo ny ch tp trung vo phân tích mt m c bit l các m st trong a bn tnh Thái Nguyên. Ví d: m st s 3 xã Minh Lp, huyn ng H (hình 11) din tích trên nh nh hn din tích cp phép tuy nhiên vn có din tích trái phép vì khu vc khai thác trên nh có mt phn khai thác nm ngoi ranh gii cp phép. - Thi k 2014 - 2015 không có din tích bin ng trên nh, cho thy khu vc khai thác không khai thác rng hn m tp trung khai thác trong phn din tích ã khai thác c. - Thi k 2015 - 2016 có mt phn din tích bin ng chng t khu vc khai thác ã c lan rng thêm. - Thi k 2016 - 2017 không thy có s bin ng v din tích cho thy giai on ny không có s gia tng v din tích m tp trung vo khai thác trong phn din tích c v din tích ã m rng thêm giai on trc u, nhc im ca phng pháp: + S dng nh v tinh cho phép giám sát các hot ng khai thác khoáng sn trái phép t xa, giám sát nh k hoc bt thng, có tin cy v chính xác cao, thông tin khách quan, chi phí hp lý. + Có th giám sát nh k các hot ng khai thác khoáng sn theo tháng, quý, nm + Tuy nhiên còn mt s hn ch: nh v tinh quang hc chu tác ng ca thi tit nh mây, ma nên không phi lúc no cng thu c nh p, iu kin giám sát khai thác khoáng sn. 4. Giám sát khai thác khoáng sn trái phép ti tnh Thái Nguyên 4.1. Các ngun t liu s dng a) Ti liu v cp phép khai thác khoáng sn: Gm h s cp phép hot ng khai thác khong sn cp tnh v h s cp phép hot ng khai thác khoáng sn cp B b) Các nh vin thám s c la chn phù hp theo 2 cách: giám sát nh k v giám sát nhanh. Trong mt s trng hp khi có các thông tin v khai thác khoáng sn trái phép thì thu nhn nh v tinh kp thi phc v iu tra, kim tra hin trng khai thác ngay lp tc. nh v tinh Landsat, nh v tinh Sentinel v nh v tinh Planet s dng cho khu vc Thái Nguyên theo s cnh nh bng 1 v hình 5. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 38 Bng 2. Các thông tin v nh v tinh dùng cho giám sát khai thác khoáng sn Thái Nguyên TT nh v tinh S hiu cnh nh Ngày chp phân gii 1 LANDSAT LC81270452014019LGN00_19012014 19/01/2014 15 m 2 LANDSAT LC81270452015150LGN00_30052015 30/05/2015 15 m 3 LANDSAT LC81270452016153LGN00_01062016 01/06/2016 15 m 4 LANDSAT LC81270452016281LGN00_07102016 07/10/2016 15 m 5 LANDSAT LC81270452017091LGN00_01042017 01/04/2017 15 m 6 SENTINEL L1C_T48QWK_A010168_20170603T034152_03062017 03/06/2017 10 m 7 SENTINEL S2A_OPER_MSI_L1C_TL_ EPA__20151022T034524_20161213T182510_ A001731_T48QXK_N02_04_01 22/10/2015 10 m 8 SENTINEL S2A_OPER_MSI_L1C_TL_SGS__20161006T034331_2 0161006T084714_A006736_T48QWK_N02_04_01 06/10/2016 10 m 9 PLANET 20170605_040110_4849018_RapidEye-4.tif 05/06/2017 5 m 10 PLANET 20170605_040110_4849017_RapidEye-4.tif 05/06/2017 5 m 11 PLANET 20170605_040107_4849117_RapidEye-4.tif 05/06/2017 5 m 12 PLANET 20170605_040106_4849118_RapidEye-4.tif 05/06/2017 5 m Hình 7: S nh v tinh tnh Thái Nguyên 1.2. Phát hin khai thác khoáng sn trái phép ti tnh Thái Nguyên Trong nghiên cu ny nhóm tác gi ã la chn các im có khai thác khoáng sn din ra trên khu vc Thái Nguyên, nh vin thám c x lý (hiu chnh, gp kênh v ct theo khu vc) phù hp vi vic quan sát, giám sát v phát hin vùng khai thác khoáng sn cng nh phát hin khai thác trái phép ti tnh Thái Nguyên. Các phng pháp giám sát ã c thc nghim: (1) Giám sát t ng thông qua các phn mm chuyên dng: da vo các mu ã c la chn tin hnh phân loi s b khu vc khai thác khoáng sn trên nh Landsat có phân gii trung bình. Phng pháp ny cho phép xác nh nhanh, trên din rng nhng nhng còn b ln mt s ít các lp i tng không khai thác. (2) Giám sát thông qua các tác nghip viên chuyên nghip: trên c Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 39 Hình 8: Hin trng khai thác khoáng sn ti tnh Thái Nguyên qua nh v tinh nm 2017 Nm 2014 Nm 2015 Nm 2016 Nm 2017 Hình 9: Din bin khai thác than ti x Phn M, huyn Phú Lng, tnh Thái Nguyên (màu : ranh gii cp phép, màu xanh, vàng, tím,th hin ranh gii khai thác các nm) s nh giám sát nh t l trung bình ã phân loi bc trên, các tác nghip viên s dng nh v tinh phân gii cao kt hp vi d liu thc a khoanh vùng chính xác các khu vc có khai thác m. (3) Giám sát kt hp vi các ti liu cp phép khai thác khoáng sn: các khoanh vùng cp phép khai thác khoáng sn c tích hp cùng các khoanh vi xác nh các khu vc có khai thác khoáng sn phát hin bc (1) v (2). Kt qu ã c kim chng thông qua s liu kho sát iu tra thc a cho thy các khu vc khai thác khoáng sn vi phm vi nh l din ra hu ht trên ton khu vc. Các trng hp ph bin khi phát hin vùng khai thác khoáng sn trái phép l: (i) vùng khai thác trên nh v tinh không trùng khp vùng cp phép khai thác khoáng sn v (ii) vùng khai thác trên nh v tinh vt quá vùng cp phép (hình 6). Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 40 Nm 2014 Nm 2015 Nm 2016 Nm 2017 Hình 10: Din bin khai thác st ti x Lnh Sn, huyn ng H, tnh Thái Nguyên (màu : ranh gii cp phép, màu xanh, vàng, tím,th hin ranh gii khai thác các nm) Nm 2014 Nm 2015 Nm 2016 Nm 2017 Hình 11: Din bin khai thác st ti x Minh Lp, huyn ng H, tnh Thái Nguyên (màu : ranh gii cp phép, màu xanh, vàng, tím th hin ranh gii khai thác các nm) Nm 2014 Nm 2015 Nm 2016 Nm 2017 Hình 12: Din bin khai thác st ti x Hóa Trung, huyn ng H, tnh Thái Nguyên (màu : ranh gii cp phép, màu xanh, vàng, tím,th hin ranh gii khai thác các nm) Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 41 Nm 2014 Nm 2015 Nm 2016 Nm 2017 Hình 13: Din bin khai thác st ti x Phn M, huyn Phú Lng, tnh Thái Nguyên (màu : ranh gii cp phép, màu xanh, vàng, tím, th hin ranh gii khai thác các nm) Nm 2014 Nm 2015 Nm 2016 Nm 2017 Hình 14: Din bin khai thác st ti x ông t, huyn ng H, tnh Thái Nguyên (màu : ranh gii cp phép, màu xanh, vàng, tím, th hin ranh gii khai thác các nm) Nm 2014 Nm 2015 Nm 2016 Nm 2017 Hình 15: Din bin khai thác á vôi x Tân Long, huyn ng H, tnh Thái Nguyên (màu : ranh gii cp phép, màu xanh, vàng, tím, th hin ranh gii khai thác các nm) Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 20 - nm 2018 42 Hình 16: Vùng khai thác khoáng sn trái phép ti x Ph Lý và x ng t (x,y=571754,2404674) 5. Kt lun nh v tinh l ngun d liu khách quan, phong phú v hiu qu trong công tác giám sát khai thác khoáng sn. Ti bt k vùng sâu, vùng xa vic quan sát t nh v tinh luôn l công c nhanh chóng, chính xác v kp thi. Kt hp vi mt s d liu khác, nh v tinh rt hu hiu trong giám sát vic khai thác khoáng sn trái phép. Phát huy kh nng giám sát nh k v vic kt ni c s d liu các khu vc ã quy hoch khoáng sn, khu vc ã cp phép khai thác khoáng sn v các khu vc cp phép mi vi các nh vin thám s góp phn phát hin kp thi vic cp phép khai thác khoáng sn không úng quy hoch x lý ht sc có ý ngha thc t. Vic nghiên cu xây dng công c h tr hoc qui trình phát hin, theo dõi hot ng khai thác khoáng sn trái phép bng công ngh vin thám l ht sc cn thit, cp bách, có ý ngha khoa hc v thc tin, góp phn nâng cao hiu qu qun lý Nh nc v khoáng sn nói chung v ca B Ti nguyên v Môi trng nói riêng. TÀI LIU THAM KHO [1]. Báo cáo tng kt khoa hc v k thut ti. Nghiên cu xut các gii pháp s dng hp lý tài nguyên khoáng sn nng lng Vit Nam và bo v môi trng. [2]. V ình Tho (2010). Nghiên cu công ngh vin thám trong vic giám sát môi trng sinh thái ti các khu vc khai thác m l thiên. Báo cáo ti KHCN, B TNMT. [3]. Philip A. Townsend, David P. Helmers, Clayton C. Kingdon, Brenden E. McNeil, Kirsten M. de Beurs, Keith N. Eshleman (2009). Changes in the extent of surface mining and reclamation in the Central Appalachians detected using a 1976 - 2006 Landsat time series. Remote Sensing of Environment 113 (2009) 62-72. [4]. Fritjof Luethje, Olaf Kranz and Elisabeth Schoepfer (2014). Geographic Object-Based Image Analysis Using Optical Satellite Imagery and GIS Data for the Detection of Mining Sites in the Democratic Republic of the Congo. Remote Sens 6, 6636- 6661; doi:10.3390/rs6076636. [5]. George P. Petropoulos, Panagiotis Partsinevelos and Zinovia Mitraka (2012). Change detection of surface mining activity and reclamation based on a machine learning approach of multi-temporal Landsat TM imagery. Geocarto International 2012, 1-20. [6]. Merugu Suresh, Kamal Jain (2013). Change Detection and Estimation of Illegal Mining using Satellite Images. Proceedings of 2nd International Conference on Innovations in Electronics and Communication Engineering (ICIECE-2013). [7]. Woldai T (2001). Application of Remotely Sensed Data and GIS in Assessing the Impact of Mining Activities on the Environment. 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey- IMCET2001, ©2001, ISBN 975-39S-417-4. [8]. Chen. Jianping v cng s (2014). S dng vin thám a thi gian theo dõi, qun lý khu vc khai thác m, khu vc nghiên cu thuc tnh Vân Nam - Trung Quc. Hi tho EGU ti Vienna, Áo. [9]. E. Charou v cng s (2010). S dng vin thám ánh giá s tác ng ca hot ng khai thác tài nguyên t ai và tài nguyên nc. Hi tho Ti nguyên nc v môi trng ti n . [10]. Báo Pháp Lut.VN ngy 05/07/2017 08:11 GMT+7 BBT nhn bi: 18/4/2018, Phn bin xong: 24/5/2018