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。     

废弃露天矿山生态修复治理现状及发展趋势研究

为了研究废弃露天矿山生态修复治理现状及发展趋势,以郑州市矿区为例,结合无人机遥感调查、野外实地调查等技术,明确了研究区域生态修复治理现状,即当前矿山土地资源破坏总面积约为19 105 000 m²,仅有9%的土地资源完成了生态修复。经过治理的矿区土壤有机质含量为6.6 g/kg,植被资源覆盖度为25.07%,空气达标率为80%,区地上地下水资源均呈现出匮乏状态。当前矿山生态修复取得了一定效果,但需要进一步完善。根据区域生态修复治理现状,从土地资源、土壤适宜性、水资源分布、植被资源覆盖、水土流失、空气质量等方面出发分析矿山生态修复治理未来发展趋势,以期保障相关生态修复治理工作的顺利进行。     

西山煤田生态变化的遥感监测与评价

新时代,生态环境问题越来越受到国家、社会和民众的重视。选取西山煤田矿区为研究对象,通过遥感手段,借助遥感生态指数模型,对生态环境进行动态监测。结果表明:研究区遥感生态指数波动趋势明显,2004年遥感生态指数为0.639,2010年该指数为0.694,增长了0.056,2016年为0.655,2016年相比2010年下降了0.039,总体表现为倒"V"型态势;研究区遥感生态指数主要以良为主,2004年、2010年、2016年依次分别占总面积的63.74%、75.94%、58.77%;不同类型的遥感生态指数重心均发生了偏移,其中A级、B级生态指数的重心偏移量较高,2004～2010年偏移量为37.172km、31.255km,2010～2016年偏移量为15.270km、18.814km;对遥感生态指数的作用强度中,热度的作用最显著,相关度高达0.859,植被的作用次之,相关系数为0.799,干度的作用强度0.707,湿度的作用最小,相关系数为0.596。研究发现,研究区西北区域的主矿区生态好转,东南居住区域生态恶化,生态优质区域在远离人类活动,向北转移,该区域地形相对复杂,人类活动干扰相对较少。     

关闭矿山生态修复植物选择与施工技术

矿山的过度开采会加速水土流失、降低植被存活率,导致矿山区域生态环境变差,急需进行矿山区域生态环境修复。提出了关闭矿山生态修复植被选择与施工技术,分析矿山区域的地层岩性及水文地质,获取土壤有机物质的性质指标,分析了土壤物质的总体含量会对生态环境修复效果的影响。根据分析结果,选取不同种类的植物指进行调查、筛选测试,得到适应力强、成活率高、覆盖率广的植被,实现生态修复植物的选择。以修复植物选取结果为基础,对矿区的道路、边坡、生产环境等进行治理防护,完成关闭矿山生态修复植物的选择与施工技术研究,改善了矿区生态环境。     

京津冀地区废弃矿山地质环境治理及生态修复方案研究

京津冀地区是我国重要的经济增长极,矿山开采对区域建设提供了物资保障,但也留下了危岩、地面塌陷、基岩裸露、植被覆盖率下降、扬尘等严重的矿山地质和生态环境问题。为促进京津冀地区协同发展,建设“首都水源涵养功能区和生态环境支撑区”,京津冀地区废弃矿山的地质环境治理和生态修复形势急迫。以河北省廊坊市三河东部矿区为例,分析了废弃矿区存在的地质及生态环境问题,结合区域自然条件和生态环境,提出了矿山修复细分目标,并针对性提出了成套技术方案,为京津冀地区矿山修复提供了技术支撑,对区域矿山修复及环境改善提供了参考。     

多专业融合视角下矿山生态修复重建实践探索

介绍了我国矿山生态修复的发展历程、现状以及传统煤炭产业对生态环境的影响，从恢复生态学理论、可持续发展理论、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等多专业融合视角，阐述了神东矿区生态环境防治的创新技术模式与具体实践。认为，生态修复不仅仅是单纯的矿山植树造林种草行为，其内容非常丰富，涉及的专业也十分广泛，多专业交叉、多领域协同是矿山生态修复的显著特征。通过神东矿区生态煤矿建设的成功实践，认为经济是矿业与环境共同发展的纽带，矿业开发创造了财富，推动了经济社会发展，改变了矿区过去的贫穷落后面貌，同时也为生态环境治理提供了资金保障，推动了环境治理力度，从而让矿区绿色发展进一步带动了区域经济社会发展。     

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.     

浅析生态脆弱矿区生态承载力定量评价方法

以神府东胜矿区为例,对生态脆弱矿区生态承载力定量评价方法进行了推广应用.计算结果表明,2006年神府东胜矿区生态系统承载力分级为"不稳定、中等承载、中压",与本区生态系统脆弱,水资源缺乏,环境治理能力有限等实际情况基本相符,表明该方法对于矿区生态承载力定量化研究有着积极的意义,并提出在后续应用中注意的问题及解决方法.     

煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究

煤矿矸石山中包含大量的固体废弃物,对矿区环境产生污染,破坏生态环境。而固体废弃物处理能够通过环境治理与生态修复实现,可以促进煤矿矸石山生态环境的可持续发展。为了提高煤矿矸石山的环境治理与生态修复效果,减少煤矿矸石山中固体废弃物的环境污染,提出了煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究。以S煤矿为研究对象,根据研究区内降雨状况和植被生长情况,以造林结构、密度和时间为基础,建造了林地,通过绿化造林的方式,制定了煤矿矸石山环境治理方案,测试了煤矿矸石山的生态修复效果。结果表明,通过绿化造林,不仅可以有效降低煤矿矸石山近地层空气中的SO₂、NO_x和粉尘含量,对矸石山的空气起到了净化的作用,还可以降低土壤和水体中微量元素和有毒元素的含量,具有较好的修复效果,降低煤矿矸石山中固体废弃物对环境的影响。     

基于岩体质量分区的唐山某石矿边坡生态重建技术研究

石矿迹地生态修复是绿色矿山建设的重要组成部分,岩质边坡因立地条件极为恶劣而成为矿山生态修复的重点与难点区域.以唐山北部某大型石矿北帮边坡为研究对象,在对矿区自然地理、开采现状及开采影响范围内生态破坏调查的基础上,根据边坡岩体质量、阶段坡面角大小及阶段高度、坡面岩石风化程度及结构面发育情况等基本信息,将北帮边坡划分为3个区域,针对各区域的特点,选取与之相适应的生态修复技术方案进行修复.     

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。     

基于高分辨率遥感数据的矿区生态修复研究

针对目前矿区生态景观修复方法的修复效果较差,提出了高分辨率遥感数据分析下的矿区生态景观修复研究方法,为了消除高分辨率遥感影像中存在的阴影,对其实施校正处理。采用核主成分分析方法处理校正后的高分辨率遥感影像,获取矿区生态景观的实际情况,评估矿区生态景观,根据评估结果采用相应的方法修复矿区生态景观。试验结果表明,所提方法修复后矿区的聚合度、最大斑块指数、斑块结合度指数和香农多样性指数有所提高,表明所提方法具有较好的修复效果。     

煤矿开采生态环境问题及治理对策

研究煤矿区能源开发生态环境问题及治理对策,为今后煤矿区环境恢复探索全新治理方法。采用遥感技术收集研究区域的地面塌陷、土壤侵蚀与污染、植被破坏、水体破坏等情况作为指标体系构建的依据,完成数据采集与指标体系构建,在此基础上确定各指标评价标准并计算隶属度函数,使用层次分析法确定各指标权重,此后构建模糊评价矩阵,实现煤矿区能源开发生态环境问题评价。以鄂尔多斯市某煤炭区为研究对象,验证分析发现,该研究区域煤矿资源开采后地面出现明显塌陷,土壤与水体均出现严重污染,植被覆盖率也显著降低。为此,提出遵守法规科学管理、协调煤炭价格实现费用支持、治理塌陷并保护自然资源等治理对策,为今后生态环境治理找到了新的出路。     

唐河县水泥厂废弃矿山地质环境特征与治理恢复探索

通过调查露天开采的废弃大理岩矿山,明确得出:矿区现有63个采坑,18处高陡边坡,3处废弃渣堆,20处石料堆,6处危岩体,1处不稳定斜坡,6处废弃建筑,土地损毁面积297679.41 m2,原有地质环境条件遭受了极大的破坏.为了消除矿区地质灾害、修复地形地貌景观及土地资源,基于地质工程情况,采用结构面赤平投影理论进行了分...     

基于“生态+景观”模式的煤矿生态环境修复与治理

煤矿生态环境关系着资源的可持续发展和利用,为了保证资源的可持续性,必须对其进行修复和治理。煤矿区生态环境的修复与治理涉及煤炭资源的开发利用、水资源、土壤、植被、生态等多方面的问题,修复与治理难度较高。经调查研究发现,煤矿地区存在严重的生态问题,采用景观和生态兼顾的修复与治理模式,针对青海省某煤矿几项重要的生态问题进行研究,探索了“生态+景观”模式的煤矿生态环境的修复与治理路径,对于煤矿生态修复治理实践具有实际指导意义。     

阿克塞县水泥用石灰岩矿地质环境特征及生态环境修复治理研究

矿山目前处于露天开采状态,由于多年的粗放式,对原有地质环境造成了严重的破坏。为了实现矿产资源的可持续发展,通过对阿克塞县水泥用石灰岩矿地质环境和土地利用现状调查,发现地质环境问题主要为发育不稳定斜坡和土地损毁情况,其中损毁土地面积共计246.87 hm2,并开展了矿山地质环境现状评价和土地复垦方法讨论,最大限度地减轻矿业活动对矿山地质环境的不利影响,实现矿山地质环境的有效保护与恢复治理,使矿山企业在开发矿产资源的同时,保护土地资源、恢复生态环境,促进人与社会和谐发展。     

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。