基于PSR和GA-Elman模型的露天矿区生态安全评价研究

针对矿区植被破坏、水土流失等生态问题,以洛阳市三道庄露天矿区为研究对象,采用PSR模型构建矿区生态安全评价指标体系,对2008～2017年矿区生态安全进行评价;利用遗传算法对神经网络权值和阈值进行优化,构建了GA-Elman预测模型,对2018～2025年矿区生态安全变化趋势进行预测并分析。结果表明:2008～2017年矿区生态安全综合指标呈W型上升趋势,从中度不安全等级转为轻度不安全等级,2018～2025年矿区生态安全综合指数呈上升趋势,基本处于较安全等级。     

基于PSR模型的矿区生态经济适度开发评价

矿区的适度经济开发及其调控模式,是实现矿区生态经济可持续发展的理论基础.在矿区生态承载力与生态弹性力研究的基础上,采用矿区压力-状态-响应(PSR)指标框架模型,可对经济开发活动影响下矿区生态经济的动态变化进行研究,并进而提出矿区生态区适度经济开发模式及其调控措施.首先讨论了矿区主要经济开发活动的驱动因子及对矿区生态区的影响,然后在此基础上探讨了矿区的适度经济开发的评价模型及其调控手段,最后以某矿区为例,通过对矿区生态承载力、生态弹性力、矿区经济开发强度及矿区经济开发速度4个状态变量演化趋势的模拟,认为目前的经济开发模式是不可持续的,并分别提出了相应的调控方式.     

基于PSR模型的中国稀土安全评价

建立稀土的PSR安全评价模型,以因果分析为逻辑切入点,对稀土安全的压力、状态和响应3项指标内的各个相关因素进行分析,以期对我国稀土资源的安全性进行分析评价。采用灰色预测模型GM(1.1),通过分析进口、出口、产量和消费量等压力指标,对未来稀土资源的趋势做出预测;然后通过计算储量、储采比与稀缺程度,对我国稀土资源的状态进行分析与评价;最后,对我国稀土资源储备、综合利用和保护状况进行分析。结果表明,我国稀土储量丰富,稀土资源的稀缺性大于1,并且未来几年中不仅能够满足自身需要,而且可以大量出口。提出应从源头控制开采形式与规模,制定完善的出口政策,并提高我国稀土产品生产的技术水平,落实稀土资源开发与保护政策。     

基于PSR模型的我国重要矿产资源安全评价

矿产资源是国家安全和经济发展的重要保障,矿产资源安全与我国工业化进程密切相关。本文运用PSR模型,对我国7种重要矿产资源(煤、石油、天然气、铁、铜、钾盐、稀土)2002~2012年的安全程度进行评价。结果显示,我国7种重要矿产资源的安全压力均逐年增大;除钾盐外的6种重要矿产资源安全状态均变差;我国7种重要矿产资源的安全响应均增强;铜和钾盐的安全程度有所上升,其余5种重要矿产资源的安全程度均有所下降,其中,稀土安全程度下降幅度达60%,天然气和煤的下降幅度高于45%;7种重要矿产资源的PSR协调度均未达到最优状态,且不同矿种相对最佳协调状态的年份和协调水平存在差异。     

基于PSR模型的煤矿本质安全评价新方法

实现本质安全化是我国煤矿建设的重要工作,为了更加准确、合理地进行煤矿本质安全性评价,在目前本质安全评价研究成果基础上,将PSR(Pressure—压力、State—状态、Response—响应)框架模型应用于煤矿本质安全评价,应用层次分析法建立了煤矿本质安全性评价指标体撤消和评价模型,并对煤矿进行了评价,结果表明:PSR框架模型应用于煤矿本质安全评价是准确合理的,且对煤矿本质安全化建设具有重要促进意义。     

基于PSR物元模型的煤炭资源城市生态修复评价

为了科学合理地评价煤炭资源城市生态修复水平,基于PSR模型,从压力、状态和响应三个角度构建煤炭资源城市生态修复评价指标体系,利用层次分析法和熵权法组合赋权,建立生态修复评价物元模型,并以黑龙江省煤炭资源城市为研究对象进行实证分析,定量与定性相结合确定评价等级。研究结果表明：压力、状态和响应指标层的权重分别为0.2293, 0.2623和0.5058,其中矿山废弃地修复指标和固废综合利用率指标是主要影响因素。双鸭山市、七台河市和鸡西市的生态修复等级为Ⅱ级,鹤岗市的生态修复等级为Ⅰ级。可见PSR组合赋权的物元模型适用于煤炭资源城市生态修复的评价研究,研究结果能够为我国煤炭资源城市的生态修复工作和可持续发展提供参考。     

安徽省矿业城市生态安全动态评价及预测

为解决评价过程中的随机性和不确定性问题,将正态云模型引入到生态安全评价中.基于压力—状态—响应(PSR)模型构建生态安全综合评价指标体系,利用熵权法确定各指标权重,对安徽省9座矿业城市2010—2018年生态安全状况进行动态评价,结合BP神经网络算法对未来7年发展状况进行预测.结果表明:2010—2018年,安徽省矿业...     

煤炭矿区的生态安全分析与保障对策

从煤矿区环境污染和生态破坏、地表詈观破坏、生物多样性下降、食品污染、外来物种入侵和矿区生态系统结构破坏、稳定性下降等方面探讨了我国煤炭矿区面临的诸多生态安全问题，并提出了以生态预警、生态应急、生态建设等为核心的煤矿区生态安全保障对策。     

基于RS和GIS的矿区生态指标提取与安全评价 ——以焦作矿区为例

为了快速、高效地对煤矿区生态安全状况进行评价,借助遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、空间景观格局分析等技术,在压力-状态-响应(PSR)模型的基础上拓展构建压力-状态-响应-格局(PSRP)模型,对焦作矿区33年(1993—2026年)的生态安全状况进行评价与动态变化模拟分析。以遥感卫星影像数据为主要数据源,选取矿区1993年、2004年、2018年遥感数据及社会、经济统计数据,提取用于生态安全评价的建筑用地指数、归一化植被指数、生态弹性度、绿度指数、生物丰富度、湿度指数、破碎度指数、城市扩展强度、干度指数、人口密度、多样性指数、分维度12个关键技术指标,利用层次分析法(AHP)确定指标在生态安全评价的目标层、准则层、指标层3个层次体系,并进一步计算12个指标的权重,从而对生态安全进行评价,最后利用CA-Markov模型模拟获取2026年结果数据,对焦作矿区生态安全状况趋势评价分析和动态变化监测进行研究。结果表明:①利用遥感技术能有效提取用于生态安全评价的绝大多数指标,并且有较好的提取精度,基础指标土地利用/覆盖分类提取结果精度为92%以上;②CA-Markov模型可以进行土地利用/覆盖变化趋势模拟与预测,在该试验选择的3期数据集中预测精度达到83%;③20多年来焦作市裸地和建筑景观变化幅度最大,水体、植被景观变化相对较小,不同的地物覆盖类型均受到人类生产生活的影响;④1993—2018年间,焦作市生态安全状态总体情况先是大幅下降,然后达到平缓稳定状态,其中1993—2004年间生态状态呈现下降趋势,2004—2018年间焦作市的生态状况总体上没有显著的变化;⑤针对典型矿区,1993年,整个矿区还是处于稳定和安全的状态,到2004年,由于矿产资源大量的开采,部分地区由1993年的稳定状态转为临界状态,2018年以来,由于矿区的陆续关闭,矿区的生态安全状况相比于2004年没有太大的变化,模型预测表明到2026年焦作市及其矿区生态指数将呈现出轻微下降趋势,典型矿区与焦作区域表现出一致的生态安全等级分布状况和变化趋势。研究结果可为维护矿区及其周边生态环境的原生平衡、引导矿区资源的合理开采与利用提供技术支持。     

基于 PSR 模型的我国矿产资源开发与保护评价研究

矿业大省是保障我国矿产资源安全、落实国家矿产资源战略的重要载体,PSR(压力—状态—响应)模型为分析和评价矿产资源开发与保护活动提供了新的视角,省级尺度的矿业活动评价有助于识别区域差异和增强政策的针对性。通过构建基于PSR框架的评价指标体系,利用熵值法和层次分析法确定指标权重,对十九个省2012年的综合评价表明:(1)约40%省份的矿产资源开发与保护总体状态处于较好及以上等级,较差及以下等级约占25%;从资源、矿山环境、安全生产子系统的状态来看,区域类同的特点较为明显;(2)所有省份面临的矿山环境压力严峻、资源压力普遍较大、约一半的省份有较大的安全生产压力,资源和安全生产压力具有区域趋同的特征;(3)对矿产资源开发与保护总体响应所付出的努力值得肯定,但相对于压力,仍有约60%的省份依然显得投入不足或者效率不高;(4)PR协调性与状态S具有高度的正向关联;(5)从各省PSR表征来看,高效协调型、应对不足型和低效恶化型是主要类型,同一类型的不同视角有不同的内涵,同一视角下各大区域的省份PSR类型表现出趋同的特点。在识别各省PSR类型的基础上,为使状态S有效率并持续良性运行,提出了对策建议。     

基于云模型的某露天煤矿安全评价

露天矿采场安全现状评价反映了采场实际安全生产的现状,也是提高被评价采场在生产过程中的本质安全程度及安全管理水平的重要手段。结合采场实际,基于云模型理论,建立综合评价指标体系,采用逆向云与正向云生成器,对评价指标体系进行评价,构建包含岩层的稳定性、防排水系统等9个指标组成的综合安全评价指标体系,利用专家打分法和MATLAB软件对数据结果进行模拟;指出安全性较差的相关单元,为该露天煤矿的安全开采提供科学依据。     

智能露天矿山评价体系研究

针对当前智能露天矿山尚未形成统一的评价体系及建设思路的问题,通过实地调研、问卷调查、网络数据分析等方式,对全国45处露天煤矿开展了智能露天矿发展状态评价.构建了包括智能技术应用、智能安全治理、智能环境体系、智能基础设施以及智能应急体系5个一级指标的评价指标体系和评价模型,从子系统协调关系分析我国当前露天矿的智能化建设水...     

基于G1-EW-MIE-可拓理论的露天矿山卡车调度系统综合评价模型研究

为更全面地评估露天矿山卡车调度系统的可靠性,建立了基于 G1-EW-MIE-可拓理论的综合评估模 型。首先,根据卡车调度理论,构建了包括最优路线、车流规划和实时调度 3 个一级指标、16 个二级指标的露天矿 山卡车调度系统综合评估指标体系;其次,采用 G1-EW 法确定指标主观权重和客观权重,基于 MIE 计算指标组合 权重,通过构建单指标关联函数分别计算单指标隶属度和综合隶属度,运用最大隶属度原则进行露天矿山卡车调 度系统评价,并引入变量特征值概念描述系统发展趋势;最后,将所建立的综合评价模型应用到福建省某露天矿山 卡车调度系统的综合评估中,并与模糊层次分析法和未确知测度理论模型的评估结果进行比较。结果表明,该矿 山卡车调度系统为Ⅱ级,与系统实际应用情况相符,且 3 种评估模型结果一致,说明本研究所建立的综合评价模型 在卡车调度系统评估方面具有适应性,为卡车调度系统评估提供了新思路。     

基于DTM离散模型的露天矿测量验收方法

针对传统测量验收方法运算速度慢、稳定性差及离散误差大等问题,以四川潘家田铁矿为例,提出了一种介于完全离散模型及三维连续模型的DTM（Digital terrain model）离散模型。从计算精度、速度、稳定性及直观显示等方面与相应的三维实体模型进行对比分析,结果表明：与三维实体模型相比,DTM离散模型的计算误差小于1.00%,运算速度快1个数量级,计算稳定且精度满足准确性要求;与块体模型相比,DTM离散模型的离散误差较小。上述分析结果进一步表明,DTM离散模型可以作为露天矿生产中矿岩量测量验收的有效方法,并且可推广应用于土建及公路的相关生产计算中。     

基于Whittle的露天境界动态优化研究

开采境界圈定是露天矿山开采设计的基础，境界优化结果的优劣直接制约着矿山的整体发展效益。露天开采过程中面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布、多变的经济参数等一系列非线性动态问题，现有的主流境界优化方法未能有效考虑该类问题。为实现对露天矿山境界优化的经济动态评估以及矿山剥采均衡，将露天境界优化与地质品位、矿体赋存状态相结合，根据地质数据库采用SURPAC软件建立了矿体三维实体模型和块段品位模型。借助境界动态优化分析软件Whittle，并根据某矿山实际情况，将浮动圆锥法和LG图论法相结合，在一定的技术、经济指标条件下，生成了一系列不同价格对应的露天境界优化方案。根据矿山设计生产规模，对各个境界方案进行进度计划排产，同时考虑了资金的时间价值，引入贴现率指标，获得了各个方案的最大净现值，确定净现值最大的方案为最优方案。研究表明：该方案的提出，实现了动态条件下该矿山露天境界的高效动态优化，为露天矿山开采境界优化提供了新思路。     

广西平乐锰矿露采废弃地的生态恢复模式

广西平乐锰矿历经数十年露天开采,生态环境遭到严重破坏。根据实地调查及采用ICP-AES、原子吸收法等方法对矿区土壤进行了重金属元素含量和营养元素状况的测定。结果表明,土壤肥力不足和镉元素的严重超标已成为毒害植物和制约植物生长的重要因素之一。根据矿区废弃地的地理位置、地貌及土壤基质特点,结合矿区已采取的生态恢复措施和取得的效果,总结提出合理规划恢复用途和方式,选择梯带平整复垦方式,构建"猪-沼-果"生态模式复垦区和工业建设用地等模式,对露采矿山的环境恢复治理具有一定的指导意义。     

基于层次分析法的露天矿采区转向方式研究

露天矿采区转向方式的选择关系到转向期间和转向后采区开拓运输系统布置、生产剥采比等指标,直接影响到露天矿的经济效益。研究了影响采区转向的主要指标,建立了采区转向的层次分析模型,并以安太堡露天矿采区转向为实例,验证了此方法的的正确性和实用性,所采用的研究方法及结论对类似矿山具有重要参考价值。     

基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究

准确构建露天矿区三维地形模型，客观反映露天矿在开采过程中的地形动态变化特征，对于提高露天矿生产管理效率和信息化水平具有重要意义。根据露天矿地形特点，提出了以凸壳算法为基础的建模方法。该方法中，以空间特征为约束条件构建三维地形精细模型。以三维地形精细模型为基准，针对地理信息软件ArcGIS中三维体积计算的局限性，提出了一种土方量计算的改进算法。以宝日希勒露天矿为例，结合矿区地形碎部点测绘数据，进行了三维地形精细模型构建。研究表明：该建模方法提升了三维地形模型的构建效率，同时以边为着眼点对三维地形模型进行优化，提高了模型的几何精度。通过对比分析不同时期露天矿三维地形模型的体积变化和形状变化情况，可为露天矿开采动态量化评估提供可靠依据。