基于GIS的采煤沉陷区景观格局动态变化研究

在GIS支持下,以1993、2000和2007年TM影像为数据源,利用景观/斑块类型面积、斑块个数、拼块所占景观面积的比例、分维数、破碎度指数、多样性指数、均匀度指数、蔓延度指数等景观特征指标,从类型和景观水平对采煤沉陷区景观特征及其动态变化进行了研究.研究结果表明大南湖沉陷区在最近15年景观格局发生了很大的变化,以建设用地、耕地为主导的区域景观被打破,形成了以建设用地、水域、林地为主导的区域景观格局;开采活动和人为土地复垦是造成采煤沉陷区景观变化的主要因素.     

基于3S技术的大型露天矿区复垦地景观变化分析

以平朔安太堡露天煤矿复垦区的5个排土场为研究对象，运用景观生态学理论及3S技术，把复垦后按照植被覆盖和地形特征划分的斑块与排土场建设时期的斑块进行了对比分析.结果表明：斑块个数及其平均斑块面积反映了复垦地景观的破碎化程度，随着复垦时间的增加，斑块数目也不同程度地增加，复垦时间较长的二铺排土场、南排土场、西排土场的多样性指数有较大提高，稳定性指数除二铺排土场和南排土场有所降低外，其它排土场的变化不显著，景观优势度指数的高低与平均斑块面积的大小显著相关.破碎化程度的增高也表明了复垦地的植被演替与恢复过程的多样性在不断增加.结合研究区调查情况分析表明，排土场复垦地景观的变化是非均匀沉降、地表覆土厚度与下垫层类型、植被配置与演替以及管理措施等因素综合影响的结果，斑块数目、平均斑块面积、分维数、多样性、优势度等景观指数能较好地反映出复垦地景观结构及其变化.     

煤矿开采对景观格局的影响及生态风险分析

煤矿区的建设与煤炭资源开采造成矿区土地利用与景观的变化,以兖州市东滩煤矿开采前后两期遥感影像为数据源,利用GIS空间分析技术,对煤矿区开采前后的景观格局变化开展深入研究工作,内容包括矿区景观类型转移矩阵分析、景观格局变异分析以及其景观生态风险评估。结果表明:1987~2013年,矿区内耕地和林地的面积减少,其余地物类型的面积都增大;矿区景观格局呈现复杂化,破碎化和均衡化的发展趋势;研究区内高、中风险区的面积不断向外扩张,低风险区的面积比重下降。因此,在矿产资源开发同时,应注重土地复垦过程中的景观格局优化,通过相关治理技术降低矿区景观生态风险,增大景观格局的稳定性。     

采煤沉陷区复垦景观格局分析

文中以兖矿集团南屯矿采煤沉陷区为研究对象,通过对该区复垦前和复垦后的景观格局指数进行计算分析,揭示出该区的景观格局具有如下特征:复垦前,空间格局的基本构型以大斑块为主体,基本呈聚集型分布,构成景观主体的是耕地和塌陷水面;复垦后的空间格局以分散或孤立的小斑块为主,景观的主体类型是耕地,景观多样性和优势度增加;较复垦前相比,复垦后的景观类型和景观斑块数目增加、景观格局向复杂有序的方向发展。     

安太堡露天矿区土地景观格局变化及土地复垦的原则

利用地理信息系统软件将矿区各期的土地利用图上的各景观类型进行面积统计,根据各景观类型的面积数据分析露天矿区景观格局的变化,根据景观格局的变化规律为矿区土地复垦提供指导性的原则。采用实证分析法、文献资料法和数学方法,计算出土地景观类型变化的总变化率和年变化及景观类型的转移量。通过对土地景观类型的总变化率和年变化率及景观类型的转移量的研究,反映了露天矿区土地景观类型变化的特点,同时在矿区土地复垦的过程中,应该着眼于技术、规划、资金、管理、生态等方面的综合因素,以利于创建持续性的矿区生态环境。     

安太堡露天矿区土地景观格局变化及土地复垦的原则

利用地理信息系统软件将矿区各期的土地利用图上的各景观类型进行面积统计，根据各景观类型的面积数据分析露天矿区景观格局的变化，根据景观格局的变化规律为矿区土地复垦提供指导性的原则。采用实证分析法、文献资料法和数学方法，计算出土地景观类型变化的总变化率和年变化及景观类型的转移量。通过对土地景观类型的总变化率和年变化率及景观类型的转移量的研究．反映了露天矿区土地景观类型变化的特点，同时在矿区土地复垦的过程中，应该着眼于技术、规划、资金、管理、生态等方面的综合因素，以利于创建持续性的矿区生态环境。     

基于分形理论的土地利用景观格局特征分析

以湖北省咸丰县为例,借助GIS平台将分形理论应用于土地利用景观格局的特征分析,在研究典型景观格局指数的基础上,着重分析斑块形状分维数和空间结构盒维数在景观生态学中的量化表现。研究结果表明,咸丰县2007-2010年土地利用景观格局总体变化趋势为斑块面积增大、斑块个数减少、Shannon多样性和优势度几乎无变化、Shannon平均度、分离度和蔓延度加大,并对变化原因进行了分析。对斑块形状分维数和空间结构盒维数的研究分析,表明分维数可以正确地反映出景观类型的复杂性、稳定性以及人类活动干扰强度对土地利用景观格局的影响程度。     

高速公路建设对农村景观生态的影响及景观规划研究--以邳州八义集镇为例

本文以邳州八义集镇2000年土地利用现状图和土地整理规划图为主要信息源,用南方CASS作为空间信息处理工具,运用斑块数量、连通性指数、破碎度指数以及耕地利用景观质量指数等指标,分析了霍连高速公路建设对八义集镇土地利用景观格局动态和耕地利用景观质量变化的影响,并提出了景观生态保护型土地整理与复垦规划方案.     

高速公路建设对农村景观生态的影响及景观规划研究——以邳州八义集镇为例

本文以邳州八义集镇2000年土地利用现状图和土地整理规划图为主要信息源,用南方CASS作为空间信息处理工具,运用斑块数量、连通性指数、破碎度指数以及耕地利用景观质量指数等指标,分析了霍连高速公路建设对八义集镇土地利用景观格局动态和耕地利用景观质量变化的影响,并提出了景观生态保护型土地整理与复垦规划方案。     

荆各庄矿区景观协同变化研究

通过FRAGSTATS 3.3软件获取了荆各庄矿区不同时期的景观指数.景观格局信息表明矿区景观优势度已经发生了较大变化,原优势景观耕地规模下降,新增采矿积水、矿业建设用地、矸石山用地;村落是各景观类型中变化最剧烈的;景观格局信息熵处于上升趋势;各类景观类型变化规律不同,其中,农田被其它景观分割、蚕食,菜地零星分布,林地是生态重建的主要景观,冲沟减少且自然边界人工化,采矿积水区面积增加、数量下降、形状趋于规则,鱼塘数量增加,村落不断迁移,均匀度下降,道路廊道连通性增强.充分说明采矿与城市化对城乡结合部矿区景观格局影响显著,土地复垦与生态重建使景观格局趋于安全.     

采煤塌陷区煤矸石回填复垦技术

利用废弃煤矸石回填采煤塌陷区建筑用地,是一条矿区综合治理的有效途径,既减轻了煤矸石对环境的污染,又降低了地基建设成本。运用室内试验与工程实践相结合的方法,对煤矸石的物化性质、力学性质、工程性质等进行研究分析,初步建立了煤矸石回填建筑用地可行性分析、复垦场地选址、复垦场地规划、回填标高与覆土厚度确定、回填地基处理、复垦分区与施工、地基承载力检测等一套完整的复垦体系。结果表明:在进行矸石回填地基处理时,宜选择已经稳沉的区域,避免二次变形对地基稳定性的影响;对项目区分区、分块进行施工,提高矸石利用率;在地基处理时,采用分层回填、多次振压处理的方法,经振动压实处理后,煤矸石地基的承载力远远大于天然土地基,完全能够满足建筑工程需要。     

新农村建设中的土地景观协调研究

社会主义新农村建设明确提出生产发展、村容整洁和建立区域环境友好型的土地利用模式。在乡村土地利用规划中,运用景观生态理论及景观格局方法,对我国典型人地矛盾突出的农业—乡镇企业区河南省安阳县曲沟镇1996—2005年生态景观格局动态变化进行了研究。结果表明:曲沟镇主要景观类型耕地和居民点及工矿用地等发生了一定程度的消长变化,通过土地利用总体规划实施,景观格局进一步协调,生态景观基质仍是耕地,居民点及工矿用地始终是景观中最大的景观类型。在此基础上,提出了景观动态控制、景观分层控制等乡村土地利用的景观协调方法。     

建筑物下煤矸石充填开采技术及实践

煤炭是支撑我国能源生产的基础资源,煤炭的持续、大规模开采造成了许多问题,如矿区生态破坏、建筑物沉降。因此,建筑物下回填控制地层和地表下沉的技术非常重要。目前,煤层颗粒物质、胶结材料和高含水率材料主要用于回填。总结了煤矿使用的回填材料CGFB的类型以及回填过程,提出了矸石充填开采技术的指导原则。实验结果表明随着工作面倾斜长度的增加,沉陷区和待回填区的面积增加。根据模拟结果,提出了煤矸石运动时间的优化方案,并对矸石回填采矿法进行了优化设计,确定了工作面倾斜长度,并缩短工作面以获得较高的充填率,保障了建筑物的安全性。     

基于连通性分析的采煤塌陷地复垦利用潜力评价

新时代采煤塌陷地复垦要求构建科学合理的现代规模农业发展格局,然而以往采煤塌陷地治理项目仅仅针对地块条件,较少考虑地块间的连通性问题,制约了复垦利用成效。本文首先对未修复采煤塌陷地地块与周边耕地进行景观连通性评价;然后以耕地为复垦导向建立了采煤塌陷地复垦利用潜力评价指标体系和评价模型,评价了研究区的采煤塌陷地复垦利用潜力。研究表明：(1)徐州市采煤塌陷地复垦为耕地后对耕地生态网络结构的贡献程度均较高,连通性水平1级至3级的采煤塌陷地占总面积均超过98%;(2)徐州市共有采煤塌陷地11121.27公顷,其中有面积为7906.22公顷的塌陷未积水区景观连通性较高。其中复垦利用潜力为1级至3级的塌陷地适宜复垦为耕地,面积为6060.57公顷,占比76.65%。基于连通性分析的采煤塌陷地复垦利用潜力评价,可以为采煤塌陷地复垦专项规划提供科学依据,促进采煤塌陷地科学合理展开修复,缓解地区土地利用瓶颈约束。     

矿区土地生态质量评价及动态变化

以徐州市贾汪矿区为研究案例,从景观生态学角度构建指标体系和评价模型,运用遥感、GIS技术,综合评价了2001年和2010年徐州市贾汪煤矿区土地景观生态质量,并分析其变化趋势。研究结果表明：研究区土地生态质量总体呈变好的趋势。2010年的土地生态质量达到好和较好的面积比2001年增加了1 549.42 hm 2;从总体变化看,变好和略微变化的地区约占32.51%,变差和略微变差的地区约占20.69%,变好地区比变差地区增加了4 036.11 hm 2。随着土地复垦工程的实施,采煤塌陷区经复垦后土地生态质量得到显著改善,大部分复垦区生态状况良好。由于城镇的快速发展,煤炭开采的继续,复垦地区二次塌陷等原因,使得部分地区生态环境质量仍在下降。为此,从矿区高效复垦与生态重建、景观生态修复角度,提出了改善矿区生态环境的策略。     

关于煤矸石回填工艺技术的研究和思考

介绍了我国煤矸石的堆积情况,从煤矸石制备吸附材料、煤矸石制备建筑材料、煤矸石制备化工产品及肥料、煤矸石用于发电及回填等方面,概述了煤矸石的综合利用现状;分析了煤矸石堆积导致的水体、大气、土地等环境污染状况,阐明了煤矿生产伴生的煤矸石回填处理途径及工艺技术.针对煤矿开采过程中的环保问题,总结归纳了相关的国家政策及典型的环...     

露天煤矿复垦生物多样性恢复技术体系与方法

生物多样性为人类提供了丰富的生活资源和必要的生存环境。煤矿露天开采造成矿区生态环境破坏及生物多样性丧失,但目前尚未形成基于生物多样性恢复的土地复垦技术体系。为加速矿区生物多样性恢复,提高复垦生态系统稳定性,本研究以黄土丘陵区平朔露天煤矿为例,总结现有土地复垦经验,并根据生物多样性恢复的基本方法,尝试从矿区生境再造和景观格局优化两方面探讨生物多样性恢复技术与方法。研究结果表明：生境再造与景观格局优化是矿区生物多样性恢复的重要手段;对排土场平台、边坡形态进行优化,提倡建立仿自然地貌;采用有利于土壤生物多样性恢复的土壤重构技术;进行植被重建是矿区生物多样性恢复的重要组成部分,并为其他生态因子恢复提供生境;优化功能冲突的矿区景观,并建立生态源地和生态廊道;实施生态农业生产方式,并进行生态农业景观结构优化。     

矿区林业土地复垦的规划及其经济学观点

通过探讨林业土地复垦的经济学观点，指出了降低土地复垦费用的基本途径。基于景观生态学理论，揭示了土地复垦在矿区土地利用优化中的作用，提出了利用土地复垦创立采矿终了后最优土地利用结构的基本要求。