基于RSEI的平朔矿区生态环境变化研究

矿区生态环境问题涉及到社会经济可持续发展,历来是社会关注的焦点。本文选取1987、1998、2007、2013、2018五期遥感影像为数据源,提取绿度、湿度、干度、热度指标,采用主成分分析法计算各指标贡献率,构建RSEI模型,研究平朔矿区32年的生态环境质量及其变化趋势。结果表明：1987-2007年,受煤炭开采的影响,矿区生态环境质量下降,RSEI指数由0.564下降至0.512;2007-2018年,矿区大力开展生态恢复治理工作,生态环境逐渐改善,RSEI指数逐渐上升至0.576,生态质量优与较优等级的面积分别提高了4.14%和3.65%。矿区北部地区生态质量较好,安家岭及安太堡露天矿周边及南部地区生态质量较差,经生态恢复治理后,煤矿周边及南地区生态环境得到改善。建议后续仍应着重开展南部地区生态治理工作,注重整体土地利用的协调性。     

辽宁海城-大石桥菱镁矿矿集区生态环境变化的遥感评价

辽宁海城-大石桥地区是中国最大的菱镁矿基地,露天开采使周边生态环境恶化。为了更好地开发矿山、保护地区生态,本文对其环境质量进行监测与评价。选取1984年、1990年、2007年、2010年和2016年Landsat遥感影像,提取绿度、湿度、干度和热度四个生态因子,通过主成分分析法构建遥感生态指数（RSEI）模型,并结合土地利用类型的变化来分析研究区生态环境演化。结果表明,1984—2016年间RSEI指数均值呈先上升后下降再上升的趋势。通过RSEI值分级结果可以看出,生态质量差的区域整体呈现先升高后下降的趋势,生态环境质量优的区域呈波动上升趋势,生态质量良的区域面积最大。结合RSEI值分级和土地利用分类,分析研究区生态环境变差的主要原因：一是城镇化规模扩大,林地及耕地被侵占或林地被改造为耕地;二是菱镁矿的露天开采及排土场影响了矿区环境。后期生态环境改善则是因为矿区复垦、植树造林,提高了林地面积,改善了环境质量,环境治理成效明显。该研究可为露天采矿地区的生态监测及治理提供一定的科学依据。     

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RSEI模型的平朔矿区生态环境变化研究

矿区生态环境问题涉及到社会经济可持续发展,一直是社会普遍关注的问题.本文选取1987年、1998年、2007年、2013年、2018年五期遥感影像为数据源,提取绿度、湿度、干度、热度指标,采用主成分分析法计算各指标贡献率,构建RSEI模型,研究平朔矿区32年的生态环境质量及其变化趋势.结果表明:1987—2007年,受...     

耦合多因子的地表生态状况指数在干旱半干旱区露天矿的应用效果评价

矿区生态环境遥感动态监测是指导绿色矿山建设和生态恢复的重要基础。 耦合绿度、热度、干度、湿度、 亮度多种生态因子的指数,如遥感生态指数( Remote Sensing Ecological Index,RSEI)、地表生态状况组成指数( Land Surface Ecological Status Composition Index,LSESCI)具有可视化、可扩展等优势,已被广泛用于矿区生态环境监测中,但 地表生态状况指数在不同景观条件和露天开采模式下表征矿区生态环境的适宜性及差异性尚不明确,并且研究区多 为单一矿区易忽略因生态环境背景差异导致的区域异质性。 因此,以新疆位于不同生态功能分区以及地形条件下的 金宝铁矿区、黑山煤矿区和乌拉根锌矿区为研究区,基于长时间序列 Landsat 遥感影像提取绿度、热度、干度、湿度、亮 度生态因子耦合构建 LSESCI、RSEI、改进遥感生态指数(Modified Remote Sensing Ecological Index ,MRSEI)及标准化遥 感生态指数(Standardized Remote Sensing Ecological Index,RSEIs) 4 个地表生态状况指数,结合土地利用数据和 DEM 数据,通过相关性分析、缓冲区分析、滑动滤波、Sen+MK 等多种方法综合分析,揭示了基于卫星遥感数据反演获取的 地表生态状况指数表征不同生态功能区露天矿地表生态状况性能的差异性。 结果表明:① 不同地表生态状况指数与 绿度、热度、干度、湿度、亮度各生态因子的平均皮尔森相关系数达到 0. 6 以上,其中 RSEI 指数对各生态因子拟合程度 最好。 ② 结合土地利用数据和 DEM 数据,LSESCI 指数能够有效区分位于山前冲洪积扇区的金宝铁矿露天采区和原 地貌裸土及山间谷地,不会过低估计生态环境质量,能够反映露天开采对生态环境的影响范围。 对于原地貌有低覆 盖植被且存在土地盐渍化的研究区,如黑山煤矿区和乌拉根锌矿区,相比 MRSEI 和 RSEIs 指数,RSEI 指数与湿度、热 度等生态因子相关性更高,不会低估研究区的生态环境质量。 ③ 基于 Sen+MK 时间序列分析算法和最优指数,对 2005—2020 年各矿区的生态环境时空变化特征进行了分析,露天开采对研究区内生态环境质量“良”和“优”的土地 影响不大,通过露天开采占用、挖损的土地主要为生态环境质量“中”的土地。 相比黑山煤矿区,金宝铁矿区和乌拉根 锌矿区的生态环境质量显著下降区域面积小,通过复垦及生态恢复生态环境质量显著提高的面积比例高,其中乌拉 根锌矿区复垦率为 34. 58%,金宝铁矿区复垦率为 20. 75%。     

基于遥感生态指数(RSEI)的泰安市生态环境质量评价

文中选用2006年,2013年,2018年三期Landsat卫星影像来对泰安市进行研究,运用ENVI5.3对环境影响因子(干度,绿度,湿度,热度)进行提取并进行分析处理,对得到的遥感生态指数(RSEI)综合分析来评价泰安市生态质量。结果表明2006-2018年泰安市生态环境质量有一定程度下降,需要加强对生态环境的建设和保护。     

基于改进遥感生态指数的山西省及煤炭矿区生态环境分析

遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)是目前生态监测评价中使用较为广泛的一种遥感指 数,在矿区生态环境研究中也得到了大量应用。 但是其提出是基于城市区域的生态环境分析,对于黄河流域水土侵 蚀易发区的适用性尚待研究。 黄河流域中游煤炭矿区高强度、大范围开采带来的局部地质环境、生态状况改变,更对 该指数的适用性提出了挑战。 基于现有遥感生态指数并兼顾地域差异化特点,提出了一种改进型遥感生态指数 (Modified Remote Sensing Ecology Index,MRSEI),即在顾及绿度( NDVI)、湿度( WET)、热度( LST)和干度( NDBSI)因 子的同时,引入土壤侵蚀模型( The Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE),通过归一化运算获取土壤侵蚀因子 (Erosion),并将该因子纳入生态环境质量分析中。 通过在谷歌云平台( Google Earth Engine,GEE)上计算 MRSEI 并将 其应用于山西省及煤炭国家规划矿区,结果表明:① 与传统的 RSEI 相比,改进的生态指数 MRSEI 有效集成了绿度、 湿度、干度、热度和土壤侵蚀 5 个生态因子的综合信息,可以更全面客观地揭示山西省及煤炭国家规划矿区生态环境 及其变化;② 2000—2020 年,山西省的生态环境质量呈现先恶化后好转的趋势,空间分布特征主要表现为省域东南部 生态环境质量较高,而西北、西南区域相对较低。     

自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响

为了识别自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响,以黄土高原为研究区,基于GEE平台和MODIS数据获取区域内2003—2022年的遥感生态指数(RSEI),利用随机森林识别自然因素和人为干扰因素对RSEI变化的驱动作用。结果表明：近20年内,(1)黄土高原的生态环境质量轻微改善,以0.002/a的速率增加,且生态环境质量空间分布总体呈由东南向西北递减的趋势,空间分布异质性较大,整体表现为良;蒙陕矿区和山西矿区大部分区域,以及黄陇矿区和宁东矿区的生态环境质量改善较为明显,占比分别为40.5%、25.7%、14.6%和19.9%,山西矿区和豫西矿区部分区域退化较为明显,占比分别为5.4%和34.3%。(2)黄土高原气温降低和升高区域分别占比46.3%和13.3%,而92.7%区域的降水不变;63.1%的土壤水、58.4%的地表径流和96.6%区域的地下水储量增加;98.5%区域的GDP增加,62.7%和20.9%区域的人口增加和降低,近70%的土地利用类型基本不变,其余区域的地物类型相互转换。(3)黄土高原RSEI改善区域主要受地表径流(占比39.8%)、地下水储量(15.7%...     

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...     

基于遥感生态指数的达州市生态环境质量评估

当前，在城镇化建设飞速发展的同时城市内的生态环境问题也日益突出，如何高效、快速地对区域环境状况进行监测和评估是当前研究的重点。文章以达州市为研究区，选取2006年、2010年、2016年和2021年4期LandsatTM/OLI影像数据生成绿度、湿度、干度、热度4个重要生态指标，结合主成分分析构建遥感生态环境质量指数(RSEI)评价模型，分析达州市生态环境质量变化，研究结果显示：1)通过主成分分析可知，第一主成分贡献率全都大于57.5%,包含了4个分量指标的大部分信息，且影响其生态环境的主要因素为湿度、热度和干度指标；2)达州市的生态环境质量呈现不断上升趋势，RSEI最大值为0.49、最小值为0.42,总体呈现先上升后下降再上升的势态，其中生态较差的区域分布在西南部，生态环境质量较差的面积占比在减少，优的面积占比在增加，总体趋向于积极的发展方向；3)万源市的RSEI均值一直处于第一，宣汉县位居第二，渠县几乎处于最后，其他县区交替排在中间，主要原因是受到人类活动以及城市建设的扰动。     

煤矿区环境质量评价理论及预警方法

对煤矿区大气环境、水环境、噪声、矿区生态质量以及矿区生态环境质量预警指标体系及方法等进行了系统研究,选用了灰色模型来进行矿区生态环境质量的预测,并结合生态环境质量分级设立预警指标,使未来生态环境质量水平直观化,使研究更具有管理和应用价值.     

基于遥感生态指数的矿业城市生态环境时空变异分析

随着东部煤炭资源枯竭与开采重心战略西移,东部矿业城市的绿色转型发展对生态环境质量评价提出了新要求。当前相关研究多集中于西部集约化高强度采区,相关方法和经验对东部矿业城市的适用性研究较少。其次,目前基于统计结果的矿区生态环境研究尚无法提供空间异质性的定量分析。再者,在较小开采强度下,煤矿开采本身对环境的影响存在争议,而煤炭储存、运输的生态效应并没有得到较多关注。本研究利用2013—2020年Landsat遥感影像,以工矿城市峰峰矿区为研究区,构建遥感生态指数模型(Remote Sensing Ecology Index,RSEI),耦合景观生态指数,对研究区生态环境质量的时空变化和空间异质性进行了定量分析,研究了当地煤炭采—储—运过程的生态效应,并分析了驱动因素。结果表明:2013—2020年峰峰矿区生境质量呈现小幅度波动变化,但结构配置明显优化;景观指数分析表明,RSEI各等级空间异质性加强,非均衡分布现象更为明显;煤炭采—储—运过程对生态环境及其稳定性具有一定的扰动作用,煤炭开采的环境效应不强,储存与运输过程的生态影响呈现梯度特征;峰峰矿区RSEI与高程、坡度、植被覆盖有较稳定的正相...     

基于遥感与GIS技术的陕北煤矿区生态环境质量评价——以杨伙盘矿区为例

针对陕北煤矿区的生态环境特点,利用遥感技术提取了能够体现煤矿区生态环境质量主要特征的生态环境因子,定性、定量地考核了研究区的评价指标体系,并利用综合指数法和层次分析等方法,建立了煤矿区的生态环境质量综合评价模型,揭示了杨伙盘煤矿区的生态环境质量空间分布特征。评价结果显示,研究区的生态环境质量大部分较好,但由于研究区部分区域处在煤矿采煤塌陷区,相对应的生态环境情况较差。根据评价分析后提出,煤矿区的地面塌陷是制约陕北矿区生态环境可持续发展的主要因子,在综合整治工作中应以矿区的土地复垦、地面塌陷为重点。     

济宁采煤塌陷地区生态适宜度评价

选取济宁市兖州区、邹城市部分煤矿开采区为研究对象,针对影响采煤塌陷区生态环境的主要因素,以生态位适宜度的理论为基础,利用层次分析法和德尔菲法构建矿区生态适宜性评价体系及模型,并通过多因子评价综合叠加方法和空间分析原理评价矿区生态适宜性的区域分布特征,最终实现矿区塌陷土地的生态适宜度综合评价的可视化。研究结果表明,生态环境适宜区域分布在泗河和白马河沿岸,面积约12.092km2,占研究区域面积的17.25%;生态环境最不适宜区域主要分布在采矿厂、矸石山、城乡建设用地周围,面积约5.72km2,占研究区域面积的8.16%。     

基于遥感生态指数的滁州市生态环境变化分析

文章利用2016、2018、2020年Sentinel-2A、Landsat8遥感影像分析区域生态环境中的绿度、湿度、干度、热度4个生态因素,在此基础上应用主成分分析方法(PCA)计算遥感生态指数(RSEI),对4年间滁州市进行生态环境时空变化分析.结果表明,2016-2020年间,滁州市生态环境质量整体略呈下降趋势....     

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。     

基于遥感生态指数的矿井关闭前后生态环境时空变化规律研究

我国煤炭资源丰富,煤炭资源开采为地方社会经济发展发挥支撑作用的同时,也对矿区周围的生态环境带来重大影响。近年来,随着煤矿资源枯竭和国家去产能政策的出台,大量煤矿被关闭。现有研究多关注开采过程中生态环境的变化,较少涉及关闭矿井后生态环境变化规律的研究。为此,以徐州贾汪关闭矿区为例,选取2009—2021年的Landsat 5和8影像,采用遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)方法动态监测分析了该矿区关闭前后生态环境的时空演化规律。研究表明:矿井关闭后矿区整体的生态质量呈上升趋势,其中权台矿的RSEI值由2009年的0.432上升至2021年的0.568,旗山矿的RSEI值由0.490上升至0.546。贾汪矿区生态等级差和较差区域所占的比例在减少,由2009年的41.51%降为2021年的29.06%;生态等级良和优的区域所占比例在增加,由2009年的36.4%升为2021年的47.36%。另外,生态指数较低的区域不太稳定,重心迁移较明显,生态指数较高的区域相对来说较稳定且集中。将生态结果与高分辨率影像进行可视化对比,反映出利用30 m分辨...     

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。     

基于RS与GIS技术的喀斯特煤矿区生态环境质量评价：以盘州市为例

针对喀斯特煤矿区特殊的地质环境特点,综合考虑影响生态环境质量的因素,选取与煤矿开采活动关联的指标因子,建立喀斯特煤矿区生态环境质量综合评价指标体系。通过对评价指标的分级处理,利用RS与GIS技术对指标因子进行单一评价分析,并在ArcGIS栅格数据空间叠加分析计算的支持下,采用综合指数法和层次分析法对盘州市生态环境质量进行综合评价,从而得到盘州市喀斯特煤矿区的生态环境质量等级。评价结果显示,盘州市生态环境质量大部分较好,优良等级占比达75.03%,但部分区域山高坡陡、植被覆盖度低及煤矿开采区相对应的生态环境情况较差;在生态环境保护及经济发展的规划中应以生态环境质量较差的区域为主,加强矿山土地复垦、植树造林等一系列生态恢复措施。在综合评价时引入生态环境质量网格化评价方法,通过一定范围内生态环境质量等级面积及权重的定量计算,为区域生态环境质量评价提供参考。     

基于MAGA-PPC模型的胡家河矿区生态环境质量评价

矿山开采不仅破坏和占用大量土地资源,而且会对生态环境造成持久的负面影响。结合胡家河矿区2013—2020年8期逐年Landsat-8影像数据,通过计算植被覆盖度和景观格局指数,建立了矿区生态环境质量指标评价体系,并基于多智能体遗传算法的投影寻踪聚类(MAGA-PPC)模型对该矿区的生态环境质量进行了评价,分析了矿区地下开采对生态环境的影响。研究表明:2013—2020年,该矿区植被覆盖逐年下降,植被覆盖度均值总体减少,农用地减少,建设用地增加,矿区开采初期景观格局破碎化程度最高;随着矿区地下开采不断推进,矿区所有斑块在景观尺度水平上越来越聚集,整体景观水平破碎度明显减少,不同斑块类型交替出现的规律减弱,受矿区开采和土地复垦工作的共同影响,区内景观丰富度减少,各景观类型趋于均匀;MAGA-PPC模型评价结果反映出2013—2020年矿区生态环境质量整体呈下降趋势。