基于遥感信息的矿区生态扰动监测研究——以迁安市为例

矿产资源开发会引发一系列环境问题,制约了矿区城市的可持续发展,矿区生态环境扰动监测已成为矿区城市生态文明建设的重要组成部分。为研究矿区活动及矿区生态修复对我国典型矿产资源型城市——迁安市生态环境的影响,利用2000—2018年Landsat系列遥感数据对该市矿区生态扰动进行了监测研究。利用随机森林（Random Forest, RF）算法对迁安市2000—2018年间矿区演变进行了提取研究,并构建了遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index, RSEI）定量分析研究区生态环境质量及变化特征。研究表明：2000—2018年间,迁安市矿区范围变化明显,矿区总面积明显变少,且有修复效果优良的矿区;该市生态环境质量整体呈现波动下降趋势,其变化与矿区活动及矿区生态修复具有较强的相关性。结合RSEI时空分布与矿区生态修复活动,迁安市生态环境变化可分为两个阶段：①2000—2008年间,生态环境质量主要由优、良向中、差转变,生态环境质量改善和恶化面积占比分别为20.18%和34.31%;②2008—2018年间,生态环境质量整体上升,生态质量改善面积占比达到43.11%,且变化具有明显的区域性。2000—2018年,迁安市生态环境经历了先恶化、后逐步恢复的过程,表明该市在实行功能分区、健全矿产资源规划和矿区分区治理政策后,生态环境得到改善,生态修复效果显著,为矿区城市环境治理和生态文明建设提供了参考。     

基于遥感生态指数的宝日希勒露天矿区生态修复效果评估

煤炭资源露天开采严重破坏了矿区及周边的生态环境,而实现绿色发展则要求矿山企业及时对遭受破坏的地区进行环境治理和生态修复.为评估宝日希勒露天矿区的环境治理和生态修复效果,本文选取该矿区范围内多时相Landsat遥感影像,计算该区域1996—2019年期间的遥感生态指数,并在矿区内部选取已修复区域和对照区域,通过对比矿区开...     

高分辨率遥感卫星影像的处理技术与解决方案

文中介绍了就当前遥感领域的研究热点之一,遥感影像定量化处理中高分辨率遥感卫星影像的处理技术,并结合现有的实用系统,讨论可提供的成果和应用解决方案.     

基于遥感生态指数的平朔露天矿生态环境评价

平朔露天矿区复垦对维护周边环境及生物多样性有重要作用,利用平朔矿区1989-2018年4个时相的Landsat影像,运用主成分分析法,集成绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDSI)和热度(LST)4项指标构建遥感生态指数(RSEI)综合评估模型,对平朔矿区的生态环境状况进行综合评估.结果 表明:平朔露天矿198...     

基于遥感影像的矿区土地利用变化研究

掌握矿区土地利用变化规律,有效制定矿区土地利用政策是矿山可持续发展的重要基础。利用RS和GIS技术对土地利用变化进行检测、变化信息提取与发现以及对其进行分析,得出了土地利用变化的基本规律,为矿区土地资源的合理利用提供决策依据。结果表明:该方法效率高,成本低,技术性强,是目前一种较先进的土地利用变化监测方法。     

基于高分辨率遥感影像的城市道路提取方法研究

高分辨率遥感影像为用户提供了丰富的地表细节信息,如何利用图像分析技术从高分辨率遥感影像中进行目标提取,更新地理信息数据库,成为遥感信息处理研究的热点.采用面向对象分类法进行城市道路提取方法研究.首先,对影像进行分割获取影像对象,再通过对影像中道路特征的分析,利用影像对象的光谱特征、几何特征和空间关系建立知识库,最后,利用知识库中的规则来提取影像中的道路.以厦门某城区高分辨率影像进行了道路信息的自动提取实验,其面积一致性总体精度为88% ,形状一致性总体精度为90.13%.结果表明,面向对象法对于城市道路的提取和更新应用,具有一定的实际意义和推广性.     

基于深度学习和高分辨率遥感影像的露天矿地物分类方法

随着深度学习技术的发展,对高分辨率影像的分类已成为当前研究的热点,矿区地物分类更是矿区生态发展研究的重要问题。由于深度学习可以通过提取大量的历史影像数据规律及特征,对影像数据进行自动识别与分类,本研究将采用U-Net网络模型开展高分辨率露天矿区地物类型分类研究。采用高分二号遥感影像数据,勾画样本数据集提取样本数据特征,进行分类模型的训练,对矿区测试集进行测试,探讨深度学习在高分遥感影像上的自动识别能力。结果表明,U-Net模型对露天矿区地物识别的精确率（Precision）、召回率（Recall）、F1分数（F1-score）值分别达到0.86、0.82、0.84,均高于最大似然法、随机森林算法和支持向量机。基于深度学习中的U-Net网络模型可以对露天矿区地物类型进行有效的自动识别,可以为高分露天矿区遥感影像数据的地物分类提供技术支撑,有效实现了露天矿各地物自动识别与分类的能力。本文研究成果可以用于AI在露天矿区遥感分类方面的应用以及对矿区生态环境的监测与修复。     

北京寨口矿区生态修复规划

基于恢复生态学、生态经济学和景观生态学的理论和生态修复的技术方法,分析了寨口石灰石矿区生态环境问题,由此探索性的提出了适用于石灰石矿区生态修复的策略.然后根据寨口石灰石矿区的发展方向、限制性因素等实际情况,因地制宜地将其划分为若干修复区,对不同修复区给出相应的修复策略、利用方式和技术措施,最后给出规划实施的若干建议.     

谈煤矿矿区生态修复规划

随着全球性矿区生态环境问题的加剧,矿区生态修复规划被视为协调发展矿区人类活动与自然环境的关系、解决矿区可持续发展的一条最佳途径.分析煤矿矿区进行生态修复规划的必要性和意义,阐述煤矿矿区生态修复规划这一动态过程的规划原则、基本思路、目标和基本内容.     

基于 Landsat 8 数据的弓长岭矿区遥感蚀变异常信息提取

遥感技术可以快速地识别与矿化有关的热液蚀变,并通过高效精准的分析解译为找矿勘查提供帮助。 以典型的鞍山式铁矿———弓长岭铁矿为研究对象,采用成像质量较好的 Landsat 8 OLI 遥感数据源,在遥感图像预处 理的基础上,利用羟基矿物和铁染矿物在特定波段的吸收或反射特征,以主成分分析法为主、波段比值法为辅,对研 究区遥感蚀变信息进行提取,并对提取的专题信息进行了分析和验证。 结果表明:弓长岭地区蚀变异常较分散,铁异 常主要分布在矿区中心且向南延展,蚀变信息最强区域为露天采区;羟基异常范围较大,且矿区南部有较多弱异常分 布。 同时,经蚀变信息提取结果对比分析,在研究区内采用主成分分析法可以有效地抑制干扰信息,提取铁和羟基蚀 变信息效果较好。 提取结果与研究区内已知矿点吻合较好,证明蚀变信息对矿床有较好的指示意义。     

基于多时相遥感生态指数的大悟县生态环境质量评估

以大悟县为研究区,利用2010、2020年的Landsat系列遥感数据、提取绿度、干度、湿度、热度4个指标,通过主成分分析法建立遥感生态指数-RESI,定量评价大悟县生态环境状况及其变化。研究表明,大悟县2010、2020年总体处于生态环境良好的等级,RESI-均值分别为0.70、0.68,但从时间上看呈现减少的趋势,生态环境质量略微下降。2010年及2020年大悟县生态环境质量都以良等级为主,其面积所占比例达95849%、93916%;生态环境质量较差和差的等级所占面积比例均较小。2010年及2020年间大悟县生态等级产生了稍微的变化,变差的面积占比为3235%;生态等级不变的占比为92119%;生态等级变好的面积占比为4645%。大悟县生态环境质量下降可能与人类活动导致的植被覆盖度下降与气温升高等有关。     

多源遥感数据下区域生态环境质量评价方法

生态环境具备显著的地域差别,为精准展现区域生态环境质量特征,提出一种多源遥感数据下区域生态环境质量评价方法.使用卫星遥感技术得到待评价地域的多源遥感数据,围绕植被覆盖度、土壤侵蚀指数、坡度3方面构建生态环境质量评价指标;运用功效系数法无量纲处理正负效应指标,通过投影寻踪法将多源遥感高维数据投影至低维子空间,提取遥感细节...     

采煤塌陷区环境恢复治理措施研究

采煤塌陷区是影响地区生态环境、制约社会经济发展的重要因素.主要以某采煤塌陷区为案例,在详细分析塌陷区基本情况的基础上,介绍了塌陷区的主要特征.研究了当前阶段比较常见的采煤塌陷区生态功能重构模式,结合实际情况该塌陷区采用的是农林渔配制模式.将采煤塌陷区划分成为4个单元,基于理论方法分别对这些单元适宜的复垦方向进行了评价并...     

西部地区黄河湿地景观设计生态恢复研究

研究生态恢复方法,以恢复西部地区黄河湿地的生态环境,以无痕设计作为景观设计生态恢复的设计理念,遵循自然循环性、生物多样性、景观生态学以及安全性原则,通过湿地用水预处理、湿地用水净化工程以及生态景观修复工程3部分设计景观设计生态恢复工程,为恢复西部地区黄河湿地生态环境提供理论依据。选取西部地区某市的黄河湿地作为研究区域,研究结果表明,景观设计生态恢复项目实施后,黄河湿地的斑块数量、生物多样性等指标明显提升,黄河湿地沉积物内的总有机碳、总磷以及总氮呈现下降趋势,验证了景观设计生态恢复项目可以改善西部地区黄河湿地的生态环境,具有明显的生态效益。     

基于遥感的矿区土地荒漠化动态及驱动机制

为探讨人类活动和自然因素在榆神府矿区土地荒漠化发展变化中的相对作用,采用1989,2002,2011年3期TM遥感数据,分析了土地荒漠化现状及动态变化,结合主成分分析法确定了人类活动和气候因素在矿区土地荒漠化发展变化中的相对作用。结果表明:1通过建立NDVI(构归一化植被指数)和Albedo(地表反射率)的空间关系,结合典型区分析,可将榆神矿区荒漠化程度分为5种类型;2矿区土地荒漠化空间分带性显著,以毛乌素沙地和黄土高原接壤带为界,矿区西部荒漠化程度较重而东部荒漠化程度较轻;3研究期矿区土地荒漠化面积不断减少,1989—2002年间减少了39.7%,2002—2011年间减少了27.7%,荒漠化程度呈逆转趋势;4荒漠化变化在空间上差异较大,矿区西部荒漠化明显逆转,东部荒漠化程度呈现逆转—发展的趋势;5人类活动、气候因素决定了本区荒漠化演化方向,其贡献率分别为62.16%,14.18%。研究结果表明,推行保水采煤技术、禁牧及植树造林等是抑制本区荒漠化发展的有效途径。     

潘集矿区采煤沉陷地生态修复模式研究

根据潘集矿区沉陷地自然条件和社会条件,对潘集矿区沉陷特点及危害进行分析,依据相关生态修复原理和方针,提出适宜该矿区发展的生态修复模式,包括非充填采煤沉陷地生态修复和充填采煤沉陷地生态修复两大类.     

基于遥感图像的煤矿区土地利用/覆盖变化

选择唐山市古冶区为试验场，以3期（1987年、1992年和2001年）TM和ETM图像为主要数据源，采用ENVI和ArcView获取计算的基础数据和景观生态学的指数模型，计算了单个地类面积变化率、土地利用程度综合指数、土地利用动态度、多度和重要度指数，并依据计算结果做了详细的分析.实验表明：古冶区土地利用结构变化呈波浪式变化，与矿山开发强度和复垦程度有密切关系，利用多种指数模型可以较好地分析煤矿区土地利用/覆盖的演变规律.     

基于遥感和CA_Markov模型的煤矿区热环境与土地覆盖变化模拟评价

针对遥感影像在定量描述土地覆盖和热环境分布方面的优越性,利用支持向量机（SVM）分类器对遥感影像进行分类,获取土地覆盖图,利用单窗算法反演获取地表温度。通过将元胞自动机和马尔科夫模型结合,构建CA_Markov模型对土地覆盖和热环境时空格局进行模拟与分析。采用定量景观指数和土地利用转移矩阵进一步挖掘了研究区空间信息,综合模拟与预测了土地覆盖和热环境时空变化特征。实验结果表明：利用遥感影像定量反演热环境特征时空分布与预测是可行的,CA_Markov模型能够有效地揭示和预测矿区土地覆盖变化和热环境演变趋势。     

废弃矿山生态修复技术研究

废弃矿山会对周围的生态环境造成不良影响。对某废弃矿山的基本情况进行了简要介绍,对废弃矿山土壤的理化性质进行了详细的研究,发现土壤中绝大部分颗粒的粒径超过了1 mm,养分不充分,pH值呈碱性,且存在镉元素和铁元素污染问题。基于挂网种植技术对废弃矿山的排土场进行了生态修复,试验结果表明取得了较好的效果,排土场土壤的理化性质有了一定程度的改善,利用该项技术长时间实践,可以逐渐改善排土场的生态环境。利用不同植物分析了其对尾矿库中重金属的富集效果,发现蜈蚣草、银合欢、紫穗槐对镉元素的富集作用比较显著,蜈蚣草、鸡冠花对铁元素的富集作用非常明显。