高分辨率卫星图像绘制的全球采矿足迹(Global mining footprint mapped from high-resolution satellite imagery)

采掘业可以极大地改变景观,并对周围环境和社区造成不可逆转的破坏。

高分辨率卫星图像绘制的全球采矿足迹(Global mining footprint mapped from high-resolution satellite imagery)

矿山多边形百分比0.062km²的每个国家,表明和证实ASM的流行率增加。(ASM指的是个人、团体、家庭或合作社的采矿,通常是在市场的非正规(潜在的非法)部门)

采矿业具有重大的经济、环境和社会后果,但对其全球足迹的了解和理解仍然有限。在这里,我们通过对高分辨率、公开可用的卫星图像进行遥感分析,生成了一个全球采矿用地数据集。数据集包括74548个多边形,覆盖了约66000个 km2的地貌,如废石堆、矿坑、水池、尾矿坝、堆浸场和加工/选矿基础设施。我们的多边形精细地勾勒出我的特征的边缘,并且不包括它们之间的空间。这将我们的数据集与其他使用更广泛的矿区定义的数据集区分开来。因此,尽管我们的数据库是迄今为止多边形数量最多的数据库,但比较显示全球土地利用率相对较低。我们的数据库是免费提供的,以支持未来对全球采矿影响的研究。还进行了一系列空间分析,突出了全球矿井分布模式和更广泛的环境风险。

采掘业可以极大地改变景观,并对周围环境和社区造成不可逆转的破坏。它们同时承诺经济和社会发展,对许多关键供应链至关重要。随着矿区在全球范围内的持续扩张,越来越需要进行研究,以确定对周围景观的影响。这项研究的一个子集使用地理信息系统和遥感方法来绘制采矿活动导致的土地转换程度。这些测绘工作有助于更深入地了解从地方到全球范围内采矿活动造成的风险的规模和位置。他们还可以对矿区的未来发展进行更细致的规划,例如,在发现矿产时告知未来矿山发展的可能规模。

本研究报告了74548个矿区多边形,其全球覆盖范围和示例划定区域如下图所示。估计矿区总面积绘制了65585.4km²的地图,算术平均值为0.88km²(258493.0km总周长,3.5km/多边形)。下图显示,虽然矿山由共同特征组成,包括(但不限于)矿坑、废石堆、水池、矿石堆、加工基础设施和尾矿坝,但它们在空间形式和规模上表现出相当大的可变性。下表总结了最突出的矿业国家的地区。我们的数据集包括来自135个国家和地区的矿区多边形,尽管这些区域高度聚集。大约79%的多边形位于13个国家:中国、美国、俄罗斯、澳大利亚、印度尼西亚、南非、乌克兰、加纳、加拿大、印度、巴西、哈萨克斯坦和智利。相应地,122个国家和地区拥有约21%的矿区多边形,每个国家和地区的多边形不到625个(<1%)。 主要矿业国家大致可分为高矿产需求国(如中国、印度和美国)和高矿产出口国(如澳大利亚、加拿大、南非和俄罗斯)。自然,矿区位于高度多样化的地质、社会政治和环境背景中。例如,乌克兰的矿区来自苏联时期的密集煤炭勘探,加纳的矿区主要来自当地河流环境中的砂金资源。

高分辨率卫星图像绘制的全球采矿足迹(Global mining footprint mapped from high-resolution satellite imagery)

上图中:A大型露天矿作业(Escondida矿,铜矿床,智利,24°16'15 S, 69°4'14 W);B正式/手工砂金开采,Ankobra河,加纳,所有采矿点均沿河岸或河床,形成树枝状构造(5°43' N,2°6' W);C煤矿场地和矸石堆(Donetsk,乌克兰,48°12' N, 38°39' E);D印度尼西亚东加里曼丹Samarinda周围的煤矿区(0°29'48 S, 117°08'10 E)。图像来源:Esri、Maxar和Earthstar Geographics。

下表为本研究中绘制的每个国家的矿区汇总。

高分辨率卫星图像绘制的全球采矿足迹(Global mining footprint mapped from high-resolution satellite imagery)

矿山多边形与SNL数据库坐标的叠加分析表明,58%的多边形与12179个已知矿山操作的10公里缓冲区相交。其中9023个为“活动”,1802个为“非活动”,其余分类为“护理和维护”、“康复”、“诉讼中”或“搁置”。

来源:Nature communications earth & environment

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