阳泉一矿土地利用结构变化及景观综合稳定性评价

为揭示煤矸石回填复垦工程对复垦区景观生态的影响,运用GIS,RS和景观评价分析方法,选取2000年Landsat ETM和2014年Landsat OLI8遥感影像作为数据源,结合实地调查解译分类,分析了阳泉市一矿煤矸石回填复垦区景观变化状况,并对景观生态综合稳定性进行了评价。结果表明：在回填复垦区景观斑块变化状况中,未利用地和植被地类斑块面积分别减少了64和66 hm2,建筑用地和煤矸石地类斑块分别增加了107和22 hm2。各类型斑块面积变化程度高说明回填复垦工程使区域景观受到了干扰,景观类型斑块和生态稳定性发生变化。整个复垦区内景观破碎程度逐渐降低,景观格局呈现连续化、均衡对等化和向高连通性变化的发展趋势。研究区生态影响综合指数计算结果为0.362 6,景观生态在研究时期内保持稳定。各景观斑块类型的景观生态稳定指数均远远大于各景观斑块类型的干扰传播条件指数,而区域景观总生态稳定指数为1.69%,说明经过长期的回填复垦,复垦区内景观格局具有很高的稳定性且抗干扰能力强,生态修复己经进入良性循环状态,区域生态环境质量得到改善。     

采煤沉陷区复垦景观格局分析

文中以兖矿集团南屯矿采煤沉陷区为研究对象,通过对该区复垦前和复垦后的景观格局指数进行计算分析,揭示出该区的景观格局具有如下特征:复垦前,空间格局的基本构型以大斑块为主体,基本呈聚集型分布,构成景观主体的是耕地和塌陷水面;复垦后的空间格局以分散或孤立的小斑块为主,景观的主体类型是耕地,景观多样性和优势度增加;较复垦前相比,复垦后的景观类型和景观斑块数目增加、景观格局向复杂有序的方向发展。     

黄土区大型露天矿排土场水土流失评价

运用专家分析法和层次分析法确定了黄土区大型露天矿排土场水土流失的评价因子，建立了排土场水土流失评价指标体系和评价模型，并据此对平朔安太堡露天矿南排土场不同复垦时期的水土流失危害进行评价．结果显示：南排土场未复垦、植被恢复初期(复垦1～3a)、植被恢复后期(复垦8～10a)的水土流失影响度综合评价指数分别为0．863，0．512，0．399，处于极严重、较严重、较轻微级别．复垦8～10a后南排土场水土流失危害程度比采后新造地降低了两个等级，但仍存在一定程度的水土流失．提高植被的有效覆盖度，优化植被配置模式是进一步降低南排土场水土流失危害的主要措施．     

基于GIS的采煤沉陷区景观格局动态变化研究

在GIS支持下,以1993、2000和2007年TM影像为数据源,利用景观/斑块类型面积、斑块个数、拼块所占景观面积的比例、分维数、破碎度指数、多样性指数、均匀度指数、蔓延度指数等景观特征指标,从类型和景观水平对采煤沉陷区景观特征及其动态变化进行了研究.研究结果表明大南湖沉陷区在最近15年景观格局发生了很大的变化,以建设用地、耕地为主导的区域景观被打破,形成了以建设用地、水域、林地为主导的区域景观格局;开采活动和人为土地复垦是造成采煤沉陷区景观变化的主要因素.     

采煤驱动下高潜水位矿区地表水时空特征变化研究:以大屯矿区为例

选用1984~2014年六期大屯矿区时间序列的TM/ETM+影像,基于遥感和地理信息系统技术,运用模型(TM3-TM5)/(TM3+TM5)对大屯矿区地表水信息提取,从面积变化进行了宏观分析。并在Fragstats4.0软件平台支持下,借助景观生态学的理论和方法,选取斑块类型面积(CA)、斑块个数(NP)、斑块平均面积(MPS)、景观形状指数(LSI)、面积加权的平均斑块分维数(AWMPFD)、斑块凝聚度(COHESION)、景观破碎度(CI)等指标详细地刻画了地表水资源时空变化特征。研究结果表明,采矿活动将导致地表水面积增长,但增长的表现形式不一。采矿前期主要是表现为面积较小的水域斑块数量的快速增加;采矿中后期则同时表现为水域斑块的融合与单个斑块面积的扩大。此外近年来矿区地表水域破碎化程度在降低,同时其斑块边界愈加复杂、不规则。     

基于分形理论的土地利用景观格局特征分析

以湖北省咸丰县为例,借助GIS平台将分形理论应用于土地利用景观格局的特征分析,在研究典型景观格局指数的基础上,着重分析斑块形状分维数和空间结构盒维数在景观生态学中的量化表现。研究结果表明,咸丰县2007-2010年土地利用景观格局总体变化趋势为斑块面积增大、斑块个数减少、Shannon多样性和优势度几乎无变化、Shannon平均度、分离度和蔓延度加大,并对变化原因进行了分析。对斑块形状分维数和空间结构盒维数的研究分析,表明分维数可以正确地反映出景观类型的复杂性、稳定性以及人类活动干扰强度对土地利用景观格局的影响程度。     

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。     

兖州煤田采矿影响下水环境演变研究

以兖州煤田1990～2018年4期遥感影像为数据源,利用改进的归一化水体指数方法(MNDWI)对兖州煤田水体信息进行提取,对兖州煤田水体演变进行时空分析。基于景观生态学方法选取斑块数量、景观形状指数、面积加权分维数、平均斑块面积等指标,从破碎化情况、形状变化及人为干扰情况等方面对兖州煤田水体演变进行定量化研究。结果表明,采煤活动导致塌陷水体面积不断增加,从1990年的214.38hm2增加到2018年的2 717.73hm2,增长了近10倍;水体形状日趋不规则,受人为活动特别是采矿活动的干扰加强;水体斑块破碎度降低,连续型增强;水体斑块形状越来越复杂,受采矿活动影响程度增大。     

胜利矿区景观生态的空间格局分析

通过对胜利矿区建设前及建设后的景观分区和选取景观空间格局指标，分析研究了胜利矿区景观的空间格局特征及矿区建设前后空间格局的变化，结果表明：1．建设后的景观生态的多样性、均匀性和破碎度高于建设前；建设后矿区的景观优势度和分离度值减少；2．胜利矿区建成后，工矿景观的数目、面积均增加，草原景观的面积减少，因此，在开采的同时应大力开展矿区的植被恢复，特别是草原植被的恢复，实现露天煤矿生产与生态重建的一体化．     

胜利矿区景观生态的空间格局分析

通过对胜利矿区建设前及建设后的景观分区和选取景观空间格局指标,分析研究了胜利矿区景观的空间格局特征及矿区建设前后空间格局的变化,结果表明1. 建设后的景观生态的多样性、均匀性和破碎度高于建设前;建设后矿区的景观优势度和分离度值减少;2. 胜利矿区建成后,工矿景观的数目、面积均增加,草原景观的面积减少,因此,在开采的同时应大力开展矿区的植被恢复,特别是草原植被的恢复,实现露天煤矿生产与生态重建的一体化.     

煤矿区土地覆盖与景观格局变化研究

以徐州市西矿区2000,2005和2010年Landsat TM/ETM+影像为基础数据源,在遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术支持下,采用土地覆盖/土地利用和景观生态学原理,对遥感影像进行支持向量机（Support Vector Machine,SVM）分类,土地覆盖变化分析和景观格局变化分析,探讨了煤炭开采对矿区土地覆盖变化和景观格局演变的规律。结果表明,近10 a来耕地始终占据矿区土地覆盖的主导类型,其次为建设用地,因此两者之间以及与其他类型的转化成为矿区土地覆盖变化的主要部分。未利用土地的土地覆盖变化幅度和年变化率最大,成为矿区土地覆盖变化的重要组成部分;建设用地和未利用土地的面积先减少后增加,耕地和水体的面积先增加后减少,水体面积的增加主要是由于采矿造成地面塌陷导致积水的形成,林地面积前期变化极小,后期增加。2000-2010年间,矿区景观类型中的建设用地、耕地以及未利用土地经历了一个由大破碎度到小破碎度、再由小破碎度到大破碎度的过程,矿区内各景观的聚集度在2005年达到最高,多样性指数呈增加趋势,矿区生态系统正朝着多样性、均匀化的方向发展。     

草原露天煤矿区不同复垦模式效果对比

草原露天煤矿地处水土资源匮乏的干旱西部生态脆弱区,实现有限水土资源的高效合理利用是矿区土地复垦与生态恢复中的关键所在。以内蒙古大唐胜利东二号露天矿为研究对象,采用野外典型调查的方法,分析了复垦矿区不同表土堆存方式下土壤质量的变化,并对不同复垦模式排土场平台和边坡植被恢复效果进行对比。研究表明：表土在草原露天煤矿复垦中起着至关重要的作用,散状的表土存放方式能更好地保持表土的质量和特性,“覆表土+草帘+打网格+施化肥”的排土场平台复垦模式和“覆表土+覆草帘+草方格”的排土场边坡复垦模式下表层土壤质量和植被恢复效果最佳,但仍然低于原地貌水平。研究成果可为草原露天煤矿区土地复垦与生态重建提供技术支撑和理论依据。     

煤矿塌陷区景观生态研究

基于景观生态学理论,研究塌陷区土地资源的破坏规律。以徐州市贾汪区的采煤沉陷地为研究对象,对沉陷地的图斑形状和规模分别进行了研究,研究的结果表明:同标准田块相比,沉陷地的斑块指标平均值接近优质农田,但变化幅度较大。图斑面积变化较大,面积小于500亩的图斑较多,占总地块数的65%,占总面积的27%。并以贾汪区商湖复垦项目为对象,分析了复垦前后的景观结构变化,结果表明,复垦工程实施后土地资源的可持续利用能力明显提高。     

高速公路建设对农村景观生态的影响及景观规划研究--以邳州八义集镇为例

本文以邳州八义集镇2000年土地利用现状图和土地整理规划图为主要信息源,用南方CASS作为空间信息处理工具,运用斑块数量、连通性指数、破碎度指数以及耕地利用景观质量指数等指标,分析了霍连高速公路建设对八义集镇土地利用景观格局动态和耕地利用景观质量变化的影响,并提出了景观生态保护型土地整理与复垦规划方案.     

增地节地型露天矿排土场优化设计

为达到在有限排土场范围内多增复垦面积、多排土的目的,在其他影响因素都达到最优的情况下,以排土场复垦面积和排土容积为排土场优化设计的评价指标,进一步调整排土场的几何参数,使排土场设计模式更优。通过构建排土场表面积计算和排土容积计算的方法,分析排土场的几何参数与评价指标之间的关系,保证边坡稳定性的情况下,利用三维空间模型的特性,多次在二维场里进行网格划分,得出的排土场优化设计的几何参数,作为排土场设计的最优几何模型。以平庄煤业集团元宝山露天矿3号排土场为实例验证,结果表明对该排土场的优化设计达到预期效果。     

中美土地复垦质量控制标准对比研究——以草原露天矿区为例

在新时期国土空间生态修复背景下,对比中美两国土地复垦质量控制标准编制方式和内容差异,完善和优化我国土地复垦质量控制标准至关重要。本文以中国北方草原区与美国怀俄明州为例,系统对比了地貌重塑、土壤重构、植被重建、水文恢复标准的差异,揭示了我国相关标准的完善方向。结果与结论:①我国地貌重塑柔性表达不足,可更充分体现注重恢复采前地貌和景观协调并相应调整参数范围等;②土壤重构质量控制,可考虑根据矿种和复垦方向丰富土壤质量选择性指标;③我国植被重建质量控制局限于可测指标的定量数值,宜完善植被种类和重建时限标准,设定采前参照区并使用数理统计核验复垦质量;④根据采前信息增加水环境恢复的相关控制标准;⑤推动当前行业标准上升为国家标准。研究成果有助于变“末端控制”思维为全过程管理,变后端刚性指标阈值控制为参照采前基准信息,变注重生产能力为恢复生态功能,提升复垦质量管理全程化、科学化、精准化和普适化。     

高速公路建设对农村景观生态的影响及景观规划研究——以邳州八义集镇为例

本文以邳州八义集镇2000年土地利用现状图和土地整理规划图为主要信息源,用南方CASS作为空间信息处理工具,运用斑块数量、连通性指数、破碎度指数以及耕地利用景观质量指数等指标,分析了霍连高速公路建设对八义集镇土地利用景观格局动态和耕地利用景观质量变化的影响,并提出了景观生态保护型土地整理与复垦规划方案。     

基于遥感图像的煤矿区土地利用/覆盖变化

选择唐山市古冶区为试验场，以3期（1987年、1992年和2001年）TM和ETM图像为主要数据源，采用ENVI和ArcView获取计算的基础数据和景观生态学的指数模型，计算了单个地类面积变化率、土地利用程度综合指数、土地利用动态度、多度和重要度指数，并依据计算结果做了详细的分析.实验表明：古冶区土地利用结构变化呈波浪式变化，与矿山开发强度和复垦程度有密切关系，利用多种指数模型可以较好地分析煤矿区土地利用/覆盖的演变规律.