基于DEM的地形起伏度最佳计算尺度的研究——以仙居县为例

在区域性研究中,地形起伏度是反映地形起伏特征的宏观因子,利用DEM数据作为基本信息源,能够快速、直观地提取地形起伏度。本文以仙居县1∶1万DEM数据作为基础数据源,利用矩形窗口的邻域分析获取多尺度地形起伏度,探讨提取适合研究区地貌分类的地形起伏度最佳统计单元,并统计不同地貌类型面积比。研究表明,仅仅依靠地形起伏度一个指标作为划分地貌形态的指标,有一定的局限性。本文加入海拔高度作为辅助因子后,更有效地划分了平原与丘陵地貌,分类结果更加准确。     

地貌参数提取方法以及与构造活动的关系——以龙门山断裂带南段为例

利用地貌特征来反映构造活动是活动构造的常用研究方法,而借助多种计算机软件和高分辨率数字高程模型可以迅速而有效地提取各种地貌参数。介绍利用Arc GIS、River Tools以及Matlab等软件快速提取面积高程积分、河流分支比、河流坡降指数、Hack剖面、地貌起伏度以及坡度等地貌因子的方法,并以龙门山断裂带南段为例,介绍地貌特征与构造活动之间的关系。     

山西平朔露天煤矿区地形演变分析

地形是区域自然环境的重要组成部分,地形的起伏与变化特征直接影响地表物质迁移、能量分配、地貌景观、土地利用和农业生产。基于1∶2 000比例尺DEM数据,在数字地形分析的基础上,对平朔露天煤矿区在“采剥-排弃-造地”的强烈人工驱动下原始地貌和人工堆垫地貌的高程-面积、地貌坡向、地貌坡度变化进行了对比研究。结果表明: ①同一坡度的土地面积发生的明显的变化。人工堆垫地貌坡度小于6°的土地面积比原始地貌同类坡度的土地面积增加326.59 hm²,坡度较大于15°的坡地面积比原始地貌同类坡度面积增加502.15 hm²;②同一坡向的土地面积也发生了变化。人工堆垫地貌阴坡、半阴坡的面积与原始地貌相比较增加了188.13 hm²,而阳坡地面积减少152.88 hm²;③高程-表面积发生了改变。在同一高程以上,人工堆垫地貌的表面积要比原始地貌的表面积大,在高程1 475 m,1 425 m和1 350 m以上变化最为突出。     

在马家塔露天矿设计中节约土地的体会

马家塔露天煤矿设计能力为年产原煤60万吨,建设单位要求我院在设计中降低吨煤投资,不搬迁露天矿田内的村庄农舍,使工业场地和民用建筑少占或不占农舍用地和农田。 该矿位于内蒙伊克昭盟伊金霍洛旗补连乡境内,地处毛鸟素沙漠区内,两侧多为低山—丘陵地形,大面积被风积沙所覆盖,到处可见新月形沙丘,沙垄地貌。矿田范围内虽北高南低,纵卧着宽坦的河谷,海拔在1130m左右。由北向南流的乌兰木伦河,从矿田东侧流过。开采境界内占地3.25km~2,     

地下采煤扰动影响区数字地貌时空演变特征

以山西太原西山矿区杜儿坪煤矿南三盘区为研究区,以研究区开采前、开采后和当前3期1∶10 000地形图为数据源,以ArcGIS为实验平台,以坡度、坡向和地势起伏度为数字地貌演化分析因子,进行了研究区受地下采煤扰动影响下数字地貌时空演变特征分析。结果表明:坡度与地势起伏度因子能很好地反映地下采煤扰动影响所带来的采煤区数字地貌演变特征,而坡向也有一定的反映。     

基于DEM的颖川河流域地形因子的提取与量化分析

地形因子的提取与量化分析能够为水文过程、生态环境、地质灾害以及水土流失预测评估等研究提供数据基础和技术支持。如何科学地表达地形特征,合理地量化地形属性,有效地提取地形因子,并成功应用于水文、生态、环境领域成为目前需要解决的问题。文中研究以天水市麦积区颖川河流域为例,以1:50000地形图为数据源,构建了基于水文地貌关系的DEM数字高程模型。在此基础上,提出了建立坡度、坡向和坡位;地形起伏度、地形曲率;水文河网、流域边界;沟壑密度以及地形指数提取方法,为准确地表达颖川河流域的地形地貌特征提供了技术支持,对颍川河流域水文过程和土壤侵蚀的定量评估奠定了基础,具有重要的科学意义。     

高分系列卫星数据在地质灾害解译中的应用

该文结合研究区的地质条件和人文经济活动状况,利用高分一号和高分二号卫星影像数据,对研究区内部的地质灾害进行遥感解译。首先,从地形地貌、影像特征等方面建立研究区的地质灾害解译标志,解译区域上地质灾害;然后,将遥感解译初步成果,提交给野外实地调查人员用于野外调查验证,重点解译崩塌、滑坡等的形态,规模,危害范围;利用DEM提取坡度大于50°的范围,以提高崩塌解译识别的准确率。该文可以为类似工程提供参考和帮助。     

西部山区某矿开采扰动下地形变化特征及致灾点分析

开采后地形变化是煤炭生产面临的现实问题,东部平原地区的开采沉陷问题已经得到了较为细致的研究,但西部山区受地形因素影响,如何准确地获取沉陷数据及地表变化规律仍需进一步探讨。为确定开 采扰动下山区地形变化规律,为矿区地质灾害防治提供技术支撑,以西部山区某矿工作面开采扰动区为例,首先利用无人机快速获取研究区域数字影像,生成多期数字高程模型（DEM）,得到测区下沉盆地,研究地表 随工作面开采的沉陷情况。然后利用DEM提取研究区域的坡度、坡向和起伏度信息,得到该工作面开采前后的地形整体变化情况。研究表明：研究区地表变化受地下采煤活动影响明显,具体表现为工作面开采过后,坡 度整体变缓,起伏度减小,随着后续工作面的开采,坡度和起伏度均有所变大,但是变化较小。利用坡度变化这一特征获取地下开采导致的地表致灾点,结合原始高程、原始坡度和开采沉陷情况分析致灾点的分布形 态,发现致灾点多位于海拔较高、原始坡度较小、植被覆盖率较低的沟谷、道路两侧,通过分析致灾点的位置可为矿区后续边坡治理、道路养护与土地复垦提供技术参考。     

高植被覆盖区遥感构造信息提取及分析——以辽东红透山地区为例

由于特殊的反射光谱特征,植被对其覆盖下的地质信息具有较强的屏蔽作用。该文以辽东红透山高植被覆盖区为例,选用ETM+多光谱遥感数据、SAR雷达数据以及DEM高程数据,通过将多光谱数据分别与雷达影像、DEM数据进行融合,提取高植被覆盖区的地质构造信息,结果分析表明了该方法的有效性。这对于高植被覆盖区遥感构造信息的提取具有一定的参考价值。     

矿区原始地形对采煤沉陷区地形特征的影响分析

采煤塌陷地预测对于矿区土地复垦具有重要意义,是矿区损毁土地复垦工作的基础,对于确保土地复垦方案科学性、准确性及合理性起决定性作用。采煤塌陷地预测一般仅考虑开采计划和地质特点,未考虑矿区原始地形的影响,预测结果往往无法准确反映矿区地表沉陷情况。以我国东部某煤矿为研究对象,通过对矿区原始地形、采煤沉陷区DEM进行融合,获得考虑原始地形的采煤沉陷区,通过计算并提取坡度、地表起伏度、积水面积地形因子,分析矿区原始地形对采煤沉陷区地形特征的影响。研究表明:考虑矿区原始地形后的采煤沉陷区地形特征发生了明显变化,沉陷区地形坡度、地表起伏度明显增大,积水面积明显减少,采煤沉陷区损毁土地地形特征更加准确、真实。分析结果可为矿区开采沉陷预测和损毁土地复垦治理提供可靠依据。     

基于DS-InSAR的西部矿区地表时序沉降监测与分析

针对常规时序合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar ,InSAR）技术在西部矿区受高原堆积型沙丘地貌的影响难以获取足够数量的监测点,无法完整提取矿区地表形变信息的问题,以西部矿区内蒙古石拉乌素煤矿为例,基于覆盖研究区域的52景Sentinel 1A数据,利用一种针对西部矿区高原堆积型沙丘地貌的基于分布式目标InSAR（Distributed Target InSAR ,DS InSAR）的时序地表形变监测方法,获取了2016—2018年研究区域采动引起的地表形变时空分布信息。研究结果表明：在监测时段内矿区地表出现了2处明显的下沉盆地,盆地内垂直方向最大累计沉降超过400 mm;与常规时序InSAR方法相比,该方法可在研究区域内获取更多数量空间分布均匀的监测点,从而更加准确地提取研究区域的面状地表形变信息。与水准实测数据对比结果显示,二者相关系数为0.97,二者间绝对误差较小且误差整体分布合理,表明该方法具有较高的可靠性,能够很好地应用于西部矿区高原堆积型沙丘地貌特征下非充分采动时的地表形变监测。     

含压实效应的沙丘曲线静校正方法及其应用

沙漠地区表层结构较为复杂,静校正问题是难点.利用炮点井深、替换速度、潜水面和地表高程等资料,给出了固定基准面位于地表以上的沙丘曲线静校正量和最小二乘法压实系数的具体计算公式,并与野外测量的静校正量进行对比,从实际资料的单炮和叠加结果可以看出,该方法能够有效解决沙漠地区的长波长静校正问题,且其应用效果要优于野外测量的静校正量,从而能够提高沙漠地区静校正量的计算效率和地震资料的处理精度.     

采煤塌陷对黄土丘陵区土壤物理特性的影响

为了给采煤塌陷区土地复垦治理提供理论依据,以神府-东胜煤田大柳塔煤矿为例,运用土壤学基本理论和方法,对塌陷黄土丘陵区土壤进行了研究,揭示了采煤塌陷对土壤物理性质影响的变化规律.统计学分析结果表明,降雨后土壤的入渗深度在40～50cm,不同坡位土壤含水量由大到小的顺序为坡底、坡中、坡顶;对土壤密度影响较大的因子是坡位及土壤深度,塌陷对土壤密度影响很小;与对照区相比较,塌陷使土壤总孔隙度明显变小,毛管孔隙度变大,非毛管孔隙度变小;塌陷区不同坡位处粉砂粘粒比值Kd值明显高于对照区,土壤物理性砂粒含量增加,有砂化趋势;塌陷对黄土丘陵区土壤含水量影响最大,其次是物理性砂粒含量,再次是土壤密度和孔隙度.     

登封市建筑用砂矿山地质环境特征及生态恢复治理研究

研究矿山为建筑用砂开采矿山,矿区水文地质条件、工程地质条件简单,以露天开采,现状条件形成CK1、CK2、CK3、CK4采坑4个,不稳定斜坡3处,排土场1个,各类挖损、压占土地面积27.63 hm²,地形地貌景观及土地资源破坏严重。为了消除矿区地质灾害,修复地形地貌景观及土地资源,经研究讨论采取削坡及平台修建、修筑田埂、采坑覆土及平整、土壤改良、植被恢复等工程,恢复治理矿区生态环境。其中,清理区块面积791.37 m²,清理方量11 900 m³;覆土及平整土地面积173 194 m²,覆土方量106 553.2 m³;栽植白皮松45 661棵;修筑田埂总计1 572 m,工作量589.55 m³。通过上述工程施工,可有效遏制矿区周边环境的恶化,减少水土流失,对局部环境空气和小气候产生正效与长效影响,改善周边区域的大气环境质量,从而改善矿区人民的生活工作环境和自然生态环境。     

三峡库区巴东斜坡区沟谷水系的分形几何特征研究

沟谷水系具有自相似性的分布特征,可以用分形理论进行描述和研究。该文应用分形理论对巴东斜坡区的沟谷水系特征进行研究,分析水系的发育程度及其所处的地貌侵蚀发育阶段。研究表明,分维值较好地反映了沟谷水系的复杂程度以及水系的切割深度和受构造活动性影响的强弱;巴东斜坡区水系所处流域地貌处于侵蚀发育的幼年期,水系尚未充分发育,河网密度小,河流深切侵蚀剧烈,河谷呈“V”字型。     

露天石材矿山地质环境影响及生态恢复研究

通过对贺州市同乐石灰岩矿现状调查,矿区面积为24.15 hm²,矿山主要采用自上而下的露天台阶式开采方式,开采边坡总高度达140 m,总计损毁土地面积为24.80 hm²,使矿山地质环境遭受了严重破坏,地质环境影响总面积为122.12 hm²。根据采场边坡、堆料场边坡、岩溶塌陷等易发地质灾害现象,以地形地貌景观的影响和破坏程度、土地资源的占用破坏程度、水土污染的影响和破坏程度为研究对象,采取有效的工程手段,利用采场边坡削整、采场底部开挖排水沟、表土场周边砌筑挡土墙、植被恢复等措施,以消除或减轻地质灾害隐患,改善矿区生态环境,修复已损毁的土地资源,提升历史遗留矿山与周边地形地貌景观的和谐度,促进经济社会的可持续发展。     

浅谈耕地图斑划分对耕地面积的影响

土地调查中,要排除耕地里面小地物对耕地面积的影响。基于同一种计算方法、田坎系数和坡度图,图斑划分是影响耕地面积计算的主要因素之一。本文结合实际,分析探讨通过改变耕地图斑范围提高耕地面积计算精度的方法。     

基于MapGIS的岗下稀土矿山地质环境评价与分区

以江西赣州岗下稀土矿山为研究对象,通过野外地质调查,详细分析了该矿山的地形地貌与水文地质条件、地层岩性、地质构造、开采方式和强度、矿山开发利用现状等信息,基于MapGIS软件分别提取了区内地形地貌信息及区域重要程度信息,并对评价单元进行了划分。在此基础上,将MapGIS软件分别与灰色关联度模型、物元模型及BP神经网络模型相结合,对该矿山的地质环境进行了综合评价和分区,并对该3类模型的评价结果计算了均值,结果表明：①岗下稀土矿山地质环境破坏严重区占地面积1.222 1 km²,约占研究区总面积的24.8%,主要分布于堆浸开采区、尾矿堆积区、地形坡度较陡的原地浸矿开采区;②破坏较严重区占地面积1.504 0 km²,约占研究区总面积的30.6%,分布于地形坡度较缓且开采强度较大的原地浸矿开采区;③破坏轻微区占地面积2.190 7 km2,约占研究区总面积的44.6%,分布于地形坡度较缓且开采强度较小的原地浸矿开采区及未开采区。上述分析结果与区内实际情况较吻合,对于区内地质环境治理及资源开发利用有一定的参考价值。     

豫北鹤壁市誉达灰岩矿山地质环境影响评估与恢复治理

在收集豫北鹤壁市区域基础地质资料和现状调查的基础上,评估了矿山地质环境影响,提出了对矿山地质环境恢复治理的方案.研究结果表明:矿体赋存在中奥陶统下马家沟组第三段灰岩、白云质灰岩及角砾状灰岩,矿体裸露地表.工业场地和3个采场均为矿山地质灾害和地形地貌景观影响严重区,矿山道路为矿山地质灾害和地形地貌景观影响较轻区;矿山开采...     

沙漠产流区工作面过沟开采保水技术

沙漠产流区是榆神矿区重要的水源地,同时也可能成为安全生产的水害隐患。为保护沙漠珍稀水资源,保证煤炭安全高效开采,开展沙漠产流区保水采煤分区关键技术研究。采用现场实测、数值计算等手段剖析了过沟开采保水采煤的影响因素及分区标准,并基于分区特性提出了过沟保水关键技术。研究结果表明:过沟开采对水资源的影响可分为地表径流漏失和汇流区地下水漏失两类,其中汇流区进一步划分为突水溃沙区、突水区、渗漏区和保水区。残余隔水层厚度为0时原沟谷底部隔水层失去隔水性能,地表径流将泻入井下造成水资源漏失。过沟保水采煤技术包括采用修复地裂缝,突水区筑坝引流等,在综合治理开采区取得了工程应用成功。