基于像元二分法的大宁矿区植被覆盖度研究

为探究山区矿区内植被覆盖变化情况,以大宁矿区为例,基于1998—2017年Landsat影像,通过选取7个时期的数据代入像元二分法模型中,反演出矿区不同时期的地表植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover,FVC）,同时利用Sen+Mann-Kendall趋势分析方法计算了矿区植被覆盖度变化趋势。通过研究大宁矿区不同时期植被覆盖度的时空变化特征及变化趋势,结合井下工作面开采活动,定量分析了研究 区19 a植被覆盖度的时序变化特征,并根据研究区情况提出了合理建议。研究表明：①1998—2017年,研究区整体植被覆盖面积增加了4.724 1 km2,变化趋势为平缓向好的发展趋势,矿区植被覆盖面积占比达到 87.52%,主要得益于相关环境保护与生态建设政策的实施以及矿区所处环境的影响;②通过分析2005—2010年间地表植被对开采活动的响应,发现工作面开采后植被覆盖面积均小于开采前,说明开采活动会导致矿区 植被减少,使矿区生态环境遭到破坏;③通过对矿区整体与矿区工作面的地表植被覆盖度反演发现,研究区植被覆盖度与矿区开采活动在时间和空间上具有一致性。     

基于RS和GIS的朝阳县矿区生态环境评价

利用Landsat8 OLI遥感影像、ASTER卫星DEM数据，提取了朝阳县地形坡度、植被覆盖度信息，运用层次分析法确定了地质安全隐患、区域重要程度、土地损毁程度等12个评价指标权重，根据相关规范确定评价指标等级，建立矿区生态环境评价模型。运用网格法将研究区分为若干个评价单元，将评价指标进行赋值、叠加，确定各个矿区评价分值，依据评分将研究区分为影响严重区、较重区、较轻区与无影响区4个区域。研究表明：1）矿区生态环境影响严重区主要分布在朝阳县北部铁矿区和西南部锰矿区，该区域地质灾害隐患较严重，矿区地质环境复杂，开采破坏程度严重，生态环境影响严重。2）朝阳县生态环境影响最为集中区域为朝阳县北部矿区，该区域为群采区，开发强度高，开采时间长，形成严重的生态环境问题。3）矿山开采导致的土地损毁问题较为突出，不同土地类型的损毁面积占全县采矿用地面积的41.6 %，矿区生态修复潜力较大。识别与分析朝阳县矿区生态环境问题，为朝阳县生态修复规划提供理论支撑，对后续矿山生态修复措施研究，绿色矿山建设工作的开展有着重要的意义。     

顾及“岩土差异”和植物多样性的矿区生态环境遥感监测模型

矿区生态环境遥感可为矿区土地复垦或生态修复活动提供必要的监测数据，也可为相关部门提供便捷的监管工具，具有重要的实用价值和研究意义。然而，面向矿区或矿山场景，大多数生态环境遥感综合指数还未能有效顾及稀疏植被区裸土和裸岩的质量差异问题(简称“岩土差异”),以及浓密植被区植物多样性导致的生态质量差异问题(简称植物多样性)。为了更全面、准确地监测与评价矿区生态环境，建立了矿区植被-土壤-不透水层(或裸露岩石)框架，并据此发展出一种面向矿区环境的遥感综合生态指数(简称REM)。研究以Sentinel-2多光谱数据为驱动，以抚顺西露天矿为研究区域，实现了2016—2021年10 m分辨率的年度REM监测，并结合野外调查数据(95个采样点)和地表覆盖类型分类数据对比分析了REM模型的性能。结果表明：(1) REM值与土地覆盖类型表征的生态环境质量具有较强的一致性，并能够区分裸土和不透水层(或裸露岩石)的质量差异；(2) REM值与野外采样点调查的生态环境质量也具有较强的一致性(相关系数0.899 4,显著性水平P<0.01),并能够顾及植物多样性问题；(3) REM值有效表征了2016—202...     

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30年遥感监测的矿区生态环境变化——以南四湖周边矿区为例

南四湖地区煤炭资源丰富,湖区有上百年的采煤历史,煤炭开采为地方社会经济发展发挥支撑作用的同时,也对区域内的生态环境带来了重大影响.为研究煤炭开采对南四湖地区生态环境的影响,采用Landsat系列遥感数据,对南四湖上级湖区域1988—2019年间的生态环境进行了遥感动态监测.利用支持向量机(Support Vector ...     

矿区生态环境定量遥感监测评价技术框架与应用

为了践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,平衡矿产开发与生态环境保护,迫切需要对矿区生态环境开展动态监测并进行科学评价。本文立足于矿区生态环境场景的特点,在剖析矿区生态环境要素的时空变化特征及其差异性、矿区开采修复活动对生态环境要素影响机制及各要素协同演变规律基础上,为满足新时期矿区生态环境监测与评价的要求,构建了矿区生态环境定量遥感监测与评价的“数据-监测-评价-应用”技术框架。该框架充分利用以遥感影像数据为主体的矿区多源大数据,发挥人工智能与定量遥感等技术手段的优势,以高频次、大面积、长时间、多要素协同、定量反演的方式对矿区生态环境要素进行监测和质量评价,可应用于矿区开采活动监测、矿区生态环境诊断、预警和修复效果评估等方面。最后,介绍了技术框架的两个应用实例,展示了该技术框架的有效性与应用方式。     

矿区土地复垦与生态恢复技术研究初探

简要介绍了矿区煤炭开采过程与开采后期土地复垦与生态恢复的重要性及土地生态重建特点,并就煤炭矿山土地恢复与生态重建的主要技术措施进行了介绍。研究认为,矿山进行资源开发的同时,应特别重视环境与经济的协调发展,充分利用破坏的土地空间,坚持矿区可持续发展战略。在经济发展的同时加强生态环境保护,合理、有序地利用和保护生态环境,减轻煤炭开采所带来的生态破坏。     

基于Landsat 8遥感影像的峁底矿区土壤含水量反演研究

为研究适用于峁底矿区土壤含水量的反演方法,以峁底矿所在的奥家湾乡为研究区域,以2013—2021年的Landsat 8 OLI＿TIRS为数据源,MODIS地表温度产品为精度评定数据,选用植被供水指数法(VSWI)反演研究区9年内的土壤含水量,并分析研究区土壤含水量的时空分布特征及矿体开采对土壤含水量的影响。结果表明：1)基于Landsat 8遥感影像数据,植被供水指数法可用于反演峁底矿区及周边环境的土壤含水量。2)2013—2021年,研究区土壤含水量的整体时间变化呈波动降低的趋势,空间上以“北部高、东部较高、西部低”分布为主。3)2013—2021年,研究区土壤含水量的类型发生了明显变化,土壤含水量的整体变化趋势较差。4)矿体开采过程中排水等一系列操作使得土壤含水量有短暂的升高,但长期开采导致土壤含水量降低。通过研究土壤含水量在煤矿开采的影响下产生的变化情况,研究结果可为该地区土壤含水量的实时监测、动态预估以及改善生态环境提供一定的科学依据。     

基于高分一号数据的矿山遥感监测——以会理多金属矿区为例

利用遥感技术,以会理多金属矿区为研究区,以国产卫星高分一号卫星影像为数据源,探讨了高分一号卫星影像在15万矿山开发遥感监测中的可行性。通过对高分一号遥感图像的几何纠正精度、图像融合质量、遥感解译标志、制图精度进行分析,高分一号影像完全满足15万矿山开发遥感监测的需要。通过利用总结的矿山开采遥感信息提取技术方法和建立的遥感解译标志,快速提取了研究区内矿山分布和开采信息,较全面准确地掌握了区内矿产资源开发现状与矿山环境状态。在监测中使用高分一号卫星影像,既提高15万矿山开发遥感调查的监测频率,也降低了监测成本。     

河北省关闭煤矿地质环境影响评价

为研究北京王平煤矿生态修复成效,以1990—2021年Landsat遥感影像数据为基础,采用遥感生态指数(remote sensing ecology index,RSEI)对北京王平煤矿区生态修复工程展开效果评估,并结合GM(1, 1)模型对研究区生态环境质量进行动态监测、时空分析及预测研究,以期为矿山生态修复工程的管理提供参考。结果表明：1990—2021年,王平煤矿生态环境质量呈现出“先降低,后上升”的势态; 1990—2001年研究区RSEI等级差与较差的区域集中在东北部与西南部,生态修复工程开展后,王平煤矿生态环境质量逐年得到改善,少量较差区域集中在东北部边界地区; 对王平煤矿RSEI进行预测,预计2025年RSEI将达到0.826,研究区生态环境质量将达到“优”级,表明开展矿山生态修复工程效果较显著。

     

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...     

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...     

西藏矿山环境恢复治理现状遥感研究

西藏地处青藏高原,是典型的生态环境脆弱区。为了分析西藏自治区的矿山环境恢复治理现状,利用2016年和2017年获取的卫星遥感数据,采用室内遥感信息提取与野外现场调查验证相结合的技术方法,开展调查研究。调查结果表明,回填平整是西藏最主要的矿山环境恢复治理措施;西藏自治区的矿山环境恢复治理工作取得了一定的效果。总体建议是,在西藏自治区采用自然恢复为主、回填平整为辅、多种恢复治理措施相结合的策略,因地制宜地开展矿山环境恢复治理工作。研究成果可为西藏及同类地区的矿山环境恢复治理规划等工作提供参考。     

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。     

干旱草原区露天煤矿环境影响后评价探讨

为评价干旱草原区露天煤矿生态环境影响范围和程度,判断生态恢复效果,在分析干旱草原区露天煤矿生态环境影响特征的基础上,提出了该区生态环境影响后评价的特点与重点。并以胜利矿区一号露天煤矿为例,采用回顾分析法、GeoEye遥感影像与QuickBird遥感数字图像解译,分别从土地利用、植被覆盖、水土侵蚀角度进行了生态环境影响后评价。     

鞍山矿区环境动态遥感监测

运用遥感技术动态地监测矿区环境,对保护矿区生态,合理开发矿产资源有着重要的意义。本文以鞍山矿区为研究区,通过遥感技术,利用不同时相和不同分辨率的遥感影像,从宏观到微观,从整体到局部监测鞍山矿区环境的动态变化情况。鞍山矿区铁矿、煤矿等矿产资源丰富,是我国重要的能源基地,但长期大规模和高强度的开采,造成矿区环境逐年恶化,成为制约地区社会经济和生态发展的一个重要瓶颈。研究表明：2000-2006年,鞍山矿区土地利用类型发生变化,工矿用地规模不断扩大,植被覆盖率有所降低,生态环境有所恶化,需要进行科学的生态重建。     

基于RSEI的采煤塌陷积水对生态环境的影响研究

采煤塌陷积水是东部高潜水位矿区最主要的生态环境问题，但塌陷湖的形成又对生态环境建设提供了难得的水资源，因此，研究塌陷积水后对周边生态环境的影响特征，对于指导矿区塌陷地生态恢复治理与湿地资源保护利用具有现实意义。本文以任楼煤矿塌陷积水区为研究区，以建矿后至今约20年的5期遥感影像为数据源，通过多光谱计算和主成分分析获取RSEI指数，并提取北、东、南、西四个方向数据，通过数据拟合与秩和检验，得出以下结论：（1）研究区生态环境自2000年以来有很大改善，矿区土地复垦与生态恢复成效显著；（2）塌陷积水对周边生态环境总体上产生正面影响，影响具有显著的方向差异性和年度变化特征；（3）塌陷积水对生态环境的影响随距离呈“凸型”抛物线变化，平均影响范围约3.7km，南北向约3.5km，东西向不超过7.8km，塌陷积水区形成后需要经土地整治工程才能最大程度发挥水域生态环境功能。