废弃矿区环境恢复状况遥感监测研究

废弃矿区环境恢复监测对合理开采矿区具有重要的指导意义.以双鸭山废弃矿区为例,基于该区域2000年和2009年的MODIS数据,利用NDVI对两期的植被覆盖度变化进行了统计分析,总结了这两期的植被覆盖在时间和空间上的变化特征.采用分类方法,对比分析废弃矿区土地利用在时间序列上的变化情况.结果表明,双鸭山市废弃矿区植被覆盖度在时间特征上有了一定的提高.为废弃矿区的环境调查与生态恢复模式的研究提供了技术支撑.     

稀土复垦矿区油桐叶绿素含量反射光谱估算研究

为研究稀土矿区复垦地植被生长及恢复情况,以复垦地油桐树为研究对象,使用Field Spec4便携式地物光谱仪、SPAD-502叶绿素仪测定油桐叶片反射光谱及对应的叶绿素含量值,分别采用单变量回归和逐步回归方法构建油桐叶绿素含量反演模型,并对模型进行精度检验.结果表明:1)原始光谱在696nm处、一阶导数光谱在666nm和688nm处的反射率与叶绿素含量的相关系数最高;2)三边参数和植被指数中蓝边位置波长、绿峰位置波长、红谷位置波长、红边与蓝边面积比、红边与蓝边面积归一化比值、双重差值指数、改良型红边位置指数、改进的归一化植被指数、改进的比值植被指数与叶绿素含量达到极显著相关且相关系数较高;3)所建立的13种反演模型中,基于红边与蓝边面积归一化比值和红谷位置波长变量的逐步回归反演模型精度最高,预测R2为0.830,均方根误差为2.798,相对误差为7.78%.研究结果为高光谱技术大面积监测稀土复垦矿区植被生长状况奠定基础.     

融合多源数据的稀土矿区滑坡危险性定量识别方法

为了提前对离子吸附型稀土矿区潜在的滑坡危险性进行识别,本研究以岭北矿区为例,提出了融合多源数据的稀土矿区滑坡危险性定量识别方法.首先基于时序哨兵一号(Sentinel-1A)数据,采用小基线集(Small Baseline Subset InSAR,SBAS-InSAR)技术获取研究区地表形变;再以数字高程模型(DEM)、Landsat 8陆地成像仪(OLI)等多源遥感数据为辅,提取潜在滑坡点,构建矿区滑坡危险性信息量模型;最后再结合同时期高空间分辨率遥感影像进行潜在滑坡危险性识别.结果表明：矿区整体地表年平均形变速率在-20.28～20.08 mm/a,共提取183个潜在滑坡点;构建的稀土矿区滑坡灾害危险性信息量模型是可行的,总结了研究区诱发滑坡的最佳信息量组合方式;对甲子背和大坑2个典型矿点进行具体分析,发现稀土开采活动会加速滑坡的产生,开采之后即使进行复垦,也容易诱发滑坡.     

基于资源一号02C卫星影像的稀土矿区地物提取研究

为解决稀土矿开采区野外调查用时长、成本高等问题,文中利用遥感影像来提取地物信息.全文基于资源一号02C卫星影像,以赣州市寻乌县文峰乡一稀土矿区为研究区,对影像数据进行了预处理,采用最佳的Pan Sharpening融合结果进行多尺度分割,结合目标地物的光谱特征、空间特征、纹理特征等,设置分类规则进行面向对象的信息提取研究,分类结果总体精度为78.71%,达到较好的分类质量.研究结果证明:利用遥感影像提取地物信息具有用时短、成本低、信息量大的优势.     

资源一号02C数据在稀土开采遥感监测中的应用与评价

选择粤赣两省交界处为研究区,以资源一号02 C影像为主要数据源。首先在对资源一号02 C数据进行质量评价的基础上,通过多次试验选择合适的方法对数据进行预处理,制作满足稀土开采监测要求的遥感影像。然后参照以往稀土遥感监测研究成果并结合野外踏勘情况,建立合适的解译标志。再提取研究区的稀土开采图斑,并进行野外验证。最后,通过往年的影像提取稀土开采历史图斑,进行多期对比分析,对工作区近年来的稀土开采状况进行监测。研究表明,资源一号02C数据能较好满足稀土开采监测的要求,在我国南方地区应用具有典型意义。     

赣南废弃稀土矿山生态修复公众参与意愿与影响因素研究

以居民感知为理论指导,以赣南稀土矿区居民为调查对象,运用CVM法和PRA法,评析稀土矿山生态修复公众参与意愿与参与能力。研究表明:93.80%的受访问者认为矿区生态修复极其紧迫且社会风险较大;矿区居民参与矿区生态修复积极性较高,愿意为稀土生态修复承担费用,平均愿意支付现金289.63元/年;教育水平、收入水平、稀土开采与生态环境关系的认知水平越高,其支付愿意也越高;居住地点离矿区越近的居民其支付意愿相对更强烈。废弃稀土矿山生态修复应在强化政府主体地位的基础上,通过创新资金筹措、加大废弃稀土矿山旅游资源开发、召开矿工垦亲会和挖掘矿冶文化凝聚人心等方式以提高矿区居民的参与意愿与参与能力。     

锡林浩特市胜利矿区近30a植被覆盖度变化研究

为研究内蒙古锡林浩特市胜利矿区近30 a植被覆盖度变化情况及其影响因素,采用Sen斜率估计和M-K检验法分析NDVI变化趋势;基于像元尺度分析植被变化,研究其空间差异性;通过转移矩阵研究植被覆盖度稳定性、降雨和地形因子对植被覆盖度的影响程度。结果表明:(1)近30 a胜利矿区NDVI均值呈缓慢下降趋势;(2)植被损伤区面积占研究区总面积的23. 02%,分布于矿业景观和城镇建设景观;植被恢复区面积占研究区总面积的3. 11%,分布于人工草场与湿地;(3)植被覆盖度不稳定,易发生转移;(4)排土场高程和坡度与植被覆盖度呈显著负相关,坡向与植被覆盖度关系不显著。     

国内外主要稀土企业竞争力比较研究——基于成本收益对比分析

稀土有工业“黄金”之称,是发展新材料、高新技术等产业不可缺少的重要矿产资源之一。作为世界第一大稀土资源国,我国的稀土资源产业逐渐在国际市场上占据着主导地位。随着稀土资源战略地位的提升,我国逐渐收紧稀土政策,国外一些稀土矿山被列入开采计划。在此背景下,我国稀土企业在国际市场上的主导地位是否会受到冲击成为热点话题。本文从成本和收益的角度,对我国包钢稀土和美国钼公司的竞争力进行了比较研究,结果显示,我国稀土企业的成本结构和收益状况都较国外稀土企业更有竞争优势。     

基于多目标区域地球化学调查的稀土资源潜力评价

通过开展广西北海地区多目标区域地球化学调查,研究了深层土壤稀土元素含量分布特征、异常特征以及异常成因,并对研究区稀土储量进行估算。结果表明,深层土壤Ｌａ、Ｃｅ和Ｙ元素为本异常区稀土找矿的重要指示元素,其含量与成土母质有密切关系,二叠纪和三叠纪侵入岩为主要找矿标志;Ｋ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ和盐基总量等粘土矿物成分为影响离子吸附型稀土富集的重要因素。圈划出７个稀土矿远景预测区,计算出预测区稀土矿总储量达２８８.８万ｔ。     

不同外部DEM和多视对矿区形变探测的影响

探讨高分辨SAR影像利用二轨法DInSAR技术对高强度开采矿区形变的监测能力。多视SAR和外部DEM是二轨法DInSAR的两个核心信息源,其数据质量直接影响差分干涉结果,从而影响形变监测能力。采用不同的外部DEM(SRTM DEM,ASTER GDEM)及不同多视对高分辨率RADARSAT-2的4组干涉像对进行处理,结合矿区工作面图对DInSAR获取的沉降结果进行剖面分析,利用Orign8.5对剖面沉降曲线及沉降盆地边缘分别进行曲线拟合,从而探讨不同外部DEM和多视对矿区形变监测结果的影响。结果表明:(1)在SAR相干性较好的前提下,2种外部DEM均能很好地监测到矿区开采沉陷形变区,下沉剖面形变曲线趋势一致,符合开采沉陷规律。(2)对于高分辨SAR影像,多视视数相同时,SRTM DEM和ASTER GDEM作为外部DEM提取的形变结果一致,这是由于两者平面精度相对于SAR影像精度而言相差甚远。(3)外部DEM相同时,多视对差分结果影响较大,多视视数增加后,在平滑噪声的同时也降低了对细节的探测能力。由此可知利用高分辨SAR影像对高强度开采矿区进行形变监测,应选择与影像精度在一个数量级的外部DEM,充分利用SAR的高分辨率优势,而且应当选择较小的多视视数保证细节信息。     

基于面向对象随机森林方法的滨海湿地植被分类研究

基于Sentinel-2数据,以盐城国家级珍禽自然保护区核心区为研究区,采用基于面向对象的随机森林模型对研究区内的湿地信息进行分类研究. 首先,对影像进行分割处理,计算光谱特征、纹理特征、水体指数、植被指数与纹理特征,并对特征重要性进行排序筛选. 其次,基于此构建5种特征组合方案,并对研究区进行分类,比较不同组合的分类精度找出研究区最优的特征组合方案. 最后,实验表明:通过特征优选后的随机森林算法进行分类效果最好,总体精度达到87.07%,Kappa系数为0.84. 其中互花米草在3种植被中分类精度最高,为97.73%. 证明此方法能够有效提高滨海湿地的分类精度,可用作该区域湿地变化研究.     

稀土絮凝剂的制备及其在印钞废水处理中的应用

分别以稀土盐、氯化稀土矿制备了稀土絮凝剂,并探讨其用量对印钞废水絮凝效果的影响;以聚硅硫酸铝铁（PAFS）与氯化稀土矿为原料,将其按一定比例进行复配制备了稀土一无机复合絮凝剂（PAFSRE）,并探讨复配比例对印钞废水絮凝效果的影响。结果表明：稀土对印钞废水絮凝效果显著,COD去除率和色度去除率均大于96％;复配比例对印钞废水絮凝效果并没有明显的影响,但稀土与无机絮凝剂复配使用可在一定程度上降低废水处理成本。     

酸胁迫对稀土尾砂废弃地宽叶雀稗种子萌发的影响

随着稀土研究的深入和需求量的增加,离子型稀土矿山的开采工艺复杂多样,开采中产生大量酸性溶液,造成土壤呈现不同的酸性特征。研究了酸胁迫对稀土尾砂废弃地宽叶雀稗种子萌发的影响,探讨了宽叶雀稗种子对酸性环境的适应范围,以期为稀土矿尾砂地植被的选择提供一定的依据。结果显示,宽叶雀稗种子在pH值4.0~6.0的酸性环境下能正常萌发,萌发过程在pH值为5.5~6.0时呈单峰型,pH值为4.0~5.0时呈双峰型;宽叶雀稗种子的发芽率、发芽势和发芽指数随pH值的升高呈现一致的趋势,在pH值为5.5~6.0的酸性环境中,其发芽率、发芽势和发芽指数的值显著高于pH值为4.0~5.0的值。表明宽叶雀稗种子更适应于pH值5.5~6.0的酸性环境,强酸环境下种子萌发受到抑制。     

赣南离子型稀土矿区水土保持方案研究——以龙南县足洞矿区和定南县岭北矿区整合项目为例

龙南县足洞矿区和定南县岭北矿区,早期采用池浸、堆浸工艺采矿,地表开挖较严重,采剥面较多,极大的破坏了该地区原有生态,沟谷尾砂淤积严重,沟床被抬高,水土流失严重.本项目以植物措施与工程措施、永久措施和临时防治措施相结合,建立完整有效的水土保持防护体系,实现项目区扰动土地整治率达到95%;水土流失治理度达90%;历史遗留废弃地防治区拦渣率可达95%,林草植被恢复率达到97%.随着水土保持措施的实施,土壤流失控制比达到1.0.     

基于GIS和遥感的山西保德矿区土壤侵蚀研究

依据水利部颁布<土壤侵蚀分类分级标准>(SL 190-96),采用第二次全国土壤侵蚀遥感调查中的多因素综合法,利用QuickBird遥感影像和DEM作为数据源,选取非耕地植被覆盖度、坡耕地和坡度3个因子,利用GIS和遥感技术,对保德矿区土壤侵蚀强度进行了评价,揭示了不同强度土壤侵蚀在空间上的分异,并简要分析了不同强度土壤侵蚀形成的原因.     

矿区土地生态评价及空间分异研究

针对矿区土地生态系统的结构、功能与问题,以沛县矿区为例,从自然条件、景观结构、干扰程度和生态效益4个方面构建评价指标体系,综合评价矿区土地生态质量,并定量分析矿区土地生态质量空间分异特征.结果表明:土地生态质量总体趋势以农业为主的南部地区好于以工矿建设为主的北部,呈现由工矿和城市为核心向四周辐射递增的格局;生态质量较好的区域占总面积的36.06%,生态质量较差的区域占24.05%;大规模煤炭开采和城镇化建设是影响矿区生态状况的主要原因.进一步对矿区土地生态质量空间进行自相关分析可知,其自相关性为0.537 7,表明矿区土地生态质量表现出较强的空间集聚特征;在空间分布上"高值区"和"低值区"聚集特征明显,并存在一定数量的空间"异常点",为矿区土地综合治理与生态修复提供了一定的数据支撑与理论依据.     

新疆准东煤田五彩湾露天矿区植被受损分析

通过评估和分析露天煤矿开采区内植被受损状况,可以为露天煤矿开采区环境监测与评估,以及矿区环境恢复和治理提供信息支撑,促进矿区经济和环境协调发展具有重要意义。选择新疆准东煤田五彩湾露天矿区为研究对象,利用2006—2011年的Landsat TM遥感图像提取研究区植被覆盖度,统计不同年份不同等级植被覆盖面积,分析不同等级植被覆盖面积随时间的变化规律,以及变化速度和变化幅度。结果表明:2006—2011年,低等级指标即Ⅰ级植被的覆盖面积逐年增加,Ⅱ级和Ⅲ级植被覆盖面积逐年减少,高等级植被即Ⅳ级植覆盖面积较小且变化幅度不大,表明研究区域内植被整体状况逐渐恶化;距煤矿开采区越近,对植被的影响越大,植被覆盖面积变化速度越快,植被受损的程度也越严重。     

风化壳淋积型稀土矿浸出液草酸沉淀稀土母液去除草酸的研究

通过草酸沉淀回收风化壳淋积型稀土矿浸出液中稀土后的沉淀母液,含有大量的浸取剂硫酸铵和过量草酸,直接排放不仅浪费浸取剂,而且会引起氨氮废水污染;直接用于回浸稀土矿,会由于草酸含量高而影响稀土的浸出,因此必须去除草酸后再复用。本文筛选了去除草酸的钙类去除剂,探讨了不同去除剂用量和陈化时间条件下草酸的去除效果,探索了去除草酸后回浸液对稀土浸出率的影响。对比氯化钙、氢氧化钙和碳酸钙对沉淀稀土后母液中残留草酸的去除率发现,氢氧化钙效果最好。生产上通常沉淀稀土母液草酸质量浓度都在0.8 g/L以下,较佳的去除草酸工艺参数为氢氧化钙与草酸的物质的量之比为2,陈化时间为3 h,得到回浸液中草酸质量浓度在0.08 g/L以下。回浸液中补加硫酸铵使其质量分数达到2%后再用于风化壳淋积型稀土矿的浸出,稀土的浸出率达93%以上,表明回浸液对稀土的浸出率影响很小,完全可以循环使用。本研究实现了稀土浸出液沉淀稀土后母液的循环使用,提高了风化壳淋积型稀土矿开采的经济效益。     

煤炭开采形成的碳源/碳汇分析——以徐州贾汪矿区为例

建立煤矿瓦斯碳源温室效应潜能及区域生态系统碳汇的计算模型;依据煤矿瓦斯涌出数据估算出我国开采吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值及徐州贾汪矿区瓦斯碳源温室效应潜能值;结合土地利用数据对贾汪区1990—2010年期间煤炭开采形成的碳源/碳汇效应进行了研究,认为煤炭开采过程中瓦斯碳源温室效应明显,研究区植被-土壤碳汇量逐年降低,水域负碳汇量逐年增加,这两种变化趋势随煤矿产量减少仍持续存在.研究结果表明:1)煤矿瓦斯是研究区域的主要碳源之一,我国吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值为108.11kg CO_2当量,研究期贾汪区瓦斯碳源温室效应潜能总值为CO_2当量126.79万t,是其同期植被-土壤碳汇总量187.49万t的67.66%;2)煤炭开采活动削弱了区域生态系统的碳汇能力,贾汪区2010年植被-碳汇能力比1990年下降了10.23%,而同期徐州整体植被碳汇能力相对稳定;3)煤炭开采活动影响区域生态类型,水域负碳汇影响大幅度增强,贾汪区水域负碳汇量以3.51%的速度逐年递增,累计增幅达73.79%,而同期徐州水域负碳汇则整体减少;4)水域面积和建设面积在开采期单调增加,在大量煤矿闭矿后碳汇衰减趋势并未减弱,水域负碳汇量仍然呈上升趋势.在1990—2000年的贾汪区煤矿扩产阶段及2000—2010年的煤矿陆续闭矿阶段,贾汪区年植被-土壤碳汇量分别减少4.10%和6.39%,年水域负碳汇量分别增加55.33%和11.89%.     

濂江流域稀土矿区土地利用变化驱动力分析

赣南流域受稀土矿山开采影响,水土污染较为严重,局部生态环境有恶化的趋势,文中利用1995年TM影像、2000年TM影像、2006年TM影像和2013年Landsat8 OLI影像进行解译分析,以濂江流域为例进行土地利用变化分析.选取合适的研究区影像分类方法,通过4期影像的分类成果解译出流域内不同时期的土地分布利用,分析濂江流域土地利用类型面积随时间变化情况,并通过土地变化转移矩阵,研究各种土地利用类型变化去向,实现土地的动态监测,提供濂江流域内土地的利用变化信息,有助于实现资源的合理利用.结果表明:研究区矿区开采范围趋势是先增后减,在2006年前后研究区采矿用地面积达到最大峰值,2013年采矿用地面积有所降低,而林地的面积变化趋势刚好与采矿用地的面积变化趋势相反,其原因与当地的经济发展与政府的相关政策有直接联系.