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。     

基于GIS和RS的煤矿区土地利用变化分析

以兖州南屯煤矿区为例,以四个时期的遥感数据作为数据源,利用GIS的空间分析方法,提取分析了煤矿区30年来土地变化的信息,研究结果显示,从1978年到2007年,矿区耕地减少44%,大部分转化为建设用地、塌陷地、林地。建设用地增加117%,林地增加323%,塌陷地从无到有,到2007年已经占矿区总面积的14%,研究成果为矿区土地利用规划提供了依据。     

山西省六大煤田植被净初级生产力对土地覆被变化的响应

从中观尺度上定量评价矿区土地覆被变化对植被净初级生产力(NPP)的影响可为省域国土空间生态修复中矿区生态修复提供参考。本文以山西省六大煤田为例,利用MODIS数据,分析研究区植被NPP和土地覆被的时空变化情况,引入NPP损益流概念,从定向和定量的角度分析省域尺度下矿区土地覆被变化对植被NPP的影响。结果表明:(1)山西省六大煤田2005—2015年NPP整体向好,研究时段内NPP均值为335.03gC/(m~2·a),11年间NPP总量增长3 492.20GgC,空间上表现为东南高,西北低的格局;(2)2005—2015年间,土地覆被变化主要集中在耕地、林地和草地,其中,耕地和林地的面积分别增长了3 581.75km~2和148.65km~2,草地则减少了3 882.25km~2;(3)2005—2015年研究区林地和耕地的增加使得NPP总量增加,建设用地的增加以及林地向其他类型用地的转化造成NPP总量损失;(4)2005—2015年间,山西省六大煤田NPP因土地覆被变化而变化,总体呈现增长的趋势,这与六大煤田的生态修复工作有密切关系。     

基于安全格局的矿区土地利用研究——以武安市西石门矿区为例

矿区用地格局直接关系到矿业城市的可持续发展。本文以武安市西石门矿区为例,在对矿区土地利用现状和市域安全格局统筹分析的基础上,提出市域安全格局指导下的矿区土地利用理念,构建了以废弃地农林牧景观生态元修复、矿业遗迹再利用为重点,山、水、路、林生态廊道网络体系修复为框架,林地、河流用地、建设用地、耕地、矿业用地"五色空间"协调与自然和谐的矿区土地利用安全格局,以维护区域土地利用系统结构和过程的健康与完整。     

基于安全格局的矿区土地利用研究——以武安市西石门矿区为例

矿区用地格局直接关系到矿业城市的可持续发展。本文以武安市西石门矿区为例,在对矿区土地利用现状和市域安全格局统筹分析的基础上,提出市域安全格局指导下的矿区土地利用理念,构建了以废弃地农林牧景观生态元修复、矿业遗迹再利用为重点,山、水、路、林生态廊道网络体系修复为框架,林地、河流用地、建设用地、耕地、矿业用地五色空间协调与自然和谐的矿区土地利用安全格局,以维护区域土地利用系统结构和过程的健康与完整。     

新农村建设中的土地景观协调研究

社会主义新农村建设明确提出生产发展、村容整洁和建立区域环境友好型的土地利用模式。在乡村土地利用规划中,运用景观生态理论及景观格局方法,对我国典型人地矛盾突出的农业—乡镇企业区河南省安阳县曲沟镇1996—2005年生态景观格局动态变化进行了研究。结果表明:曲沟镇主要景观类型耕地和居民点及工矿用地等发生了一定程度的消长变化,通过土地利用总体规划实施,景观格局进一步协调,生态景观基质仍是耕地,居民点及工矿用地始终是景观中最大的景观类型。在此基础上,提出了景观动态控制、景观分层控制等乡村土地利用的景观协调方法。     

新农村建设中的土地景观协调研究

社会主义新农村建设明确提出生产发展、村容整洁和建立区域环境友好型的土地利用模式。在乡村土地利用规划中,运用景观生态理论及景观格局方法,对我国典型人地矛盾突出的农业—乡镇企业区河南省安阳县曲沟镇1996—2005年生态景观格局动态变化进行了研究。结果表明：曲沟镇主要景观类型耕地和居民点及工矿用地等发生了一定程度的消长变化,通过土地利用总体规划实施,景观格局进一步协调,生态景观基质仍是耕地,居民点及工矿用地始终是景观中最大的景观类型。在此基础上,提出了景观动态控制、景观分层控制等乡村土地利用的景观协调方法。     

广州市景观格局演变特征及驱动因素交互探测

基于土地利用现状数据,分析1995—2015年广州市景观格局时空演变特征,并利用地理探测器探讨空间因素对景观格局变化的影响,以期为土地资源的合理配置提供参考和借鉴。研究结果表明：广州市建设用地景观面积大幅增长,其余景观类型的面积均有不同程度下降,面积减少量从大到小排列依次为耕地、林地、水域、草地、未利用地;耕地、林地、水域和建设用地等景观类型之间的转换较为频繁,变化区域主要集中在花都、白云、黄埔、番禺和增城西南部;景观类型变化与高程、坡度、离地铁和主要道路距离呈反比,与离城市几何中心距离呈倒“U”型关系;林地、耕地和建设用地变化主要受离地铁距离的影响,草地变化主要受高程、坡度的影响,离主要道路距离对未利用地变化的影响较大;景观类型在两个因子的交互作用下比单因子决定力下更易发生变化。     

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。     

煤矿开采对景观格局的影响及生态风险分析

煤矿区的建设与煤炭资源开采造成矿区土地利用与景观的变化,以兖州市东滩煤矿开采前后两期遥感影像为数据源,利用GIS空间分析技术,对煤矿区开采前后的景观格局变化开展深入研究工作,内容包括矿区景观类型转移矩阵分析、景观格局变异分析以及其景观生态风险评估。结果表明:1987~2013年,矿区内耕地和林地的面积减少,其余地物类型的面积都增大;矿区景观格局呈现复杂化,破碎化和均衡化的发展趋势;研究区内高、中风险区的面积不断向外扩张,低风险区的面积比重下降。因此,在矿产资源开发同时,应注重土地复垦过程中的景观格局优化,通过相关治理技术降低矿区景观生态风险,增大景观格局的稳定性。     

荆各庄矿区景观协同变化研究

通过FRAGSTATS 3.3软件获取了荆各庄矿区不同时期的景观指数.景观格局信息表明矿区景观优势度已经发生了较大变化,原优势景观耕地规模下降,新增采矿积水、矿业建设用地、矸石山用地;村落是各景观类型中变化最剧烈的;景观格局信息熵处于上升趋势;各类景观类型变化规律不同,其中,农田被其它景观分割、蚕食,菜地零星分布,林地是生态重建的主要景观,冲沟减少且自然边界人工化,采矿积水区面积增加、数量下降、形状趋于规则,鱼塘数量增加,村落不断迁移,均匀度下降,道路廊道连通性增强.充分说明采矿与城市化对城乡结合部矿区景观格局影响显著,土地复垦与生态重建使景观格局趋于安全.     

青藏高原矿区土地利用动态变化研究——以青海省聚乎更矿区为例

基于聚乎更矿区2004年、2009年和2014年三年同期的TM影像,建立随机森林分类器,采用随机森林分类方法对位于木里煤田的聚乎更矿区以及周边区域的土地覆盖进行了分类研究,从土地利用数量变化模型、土地利用程度变化模型对矿区土地利用动态变化情况进行了分析,研究表明:(1)自2004年开采矿以来研究区高寒草甸、高寒沼泽草甸面积呈减少趋势,变化幅度最大的是城镇村与工矿用地;(2)矿区土地利用程度变化率大于0,综合指数成上升趋势;(3)对矿区的土地利用驱动因素进行分析,主要受开采活动影响。今后应加大对矿区的生态重建工作与土地复垦进程,保证矿区土地平衡,促进矿区生态系统、经济系统和社会系统协调发展。     

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.     

矿业城市土地利用景观格局演变及其模拟——以江西省贵溪市为例

矿业城市的发展会造成生态环境恶化与土地利用布局不合理等一系列经济、社会、生态问题。为了推动该类城市的绿色发展,促进人与自然和谐共生,就需要对矿业城市的土地利用变化过程展开研究,深入分析其变化驱动机制,从而为推进矿业城市的高质量可持续发展提供理论支撑。本文以江西省贵溪市为例,通过土地利用转移矩阵与景观格局指数对该市1990—2018年土地利用结构变化特征进行探索,在基于2010年土地利用现状的基础之上,运用CLUE-S模型模拟2030年贵溪市在3种发展情景下的土地利用格局,并对景观格局进行对比和剖析。研究表明：1)1990—2018年,贵溪市土地利用变化以耕地、林地转为工矿用地为主,耕地、林地面积分别减少了15.75 km²、32.18 km²,工矿用地增加了41.54 km²,其余土地利用类型变化不大。2000—2010年,该市工矿用地扩张迅猛,面积由1.09 km²增长到25.01 km²。2)1990—2018年,贵溪市土地利用景观斑块数量增加了74个,斑块密度增加了0.0...     

伊敏矿区景观生态风险评价研究

以伊敏矿区1975年、1990年和2010年遥感影像数据的解译结果为基础,基于GIS空间分析技术,在对其景观变化分析的基础上,评价了伊敏煤矿资源开发过程中的生态风险。研究结果表明：1975—2010年伊敏矿区草地面积一直在下降,由1975年的87.99%下降到2010年的75.03%;工矿地面积逐渐增加,由1975年的0 km2增加到2010年的19.63 km2。矿产资源开发导致伊敏矿区景观破碎化程度增大,景观连接性降低,景观中优势类型的面积比例随着矿产资源开发逐渐降低。1975—2010年矿产资源开发导致伊敏矿区的景观生态风险升高,草地的生态风险指数最大,林地、工矿地、耕地、住宅用地和未利用土地的生态风险均有增加。草原区矿产资源开发所带来的生态影响应引起足够的重视     

高原城市土地利用景观格局变化分析——以云南省昆明市西山区为例

近年来西山区经历了快速城市化过程,景观格局发生了较大变化。采用2009年、2015年土地利用现状数据和2020年土地利用规划数据,基于景观生态学原理,选取10个景观格局指数对西山区土地利用格局变化进行深入分析。研究表明:从景观格局水平看,2009年-2015年研究区景观破碎化程度在增大,2015年-2020年破碎化程度在下降;从类型水平指数看,2009年-2015年城乡建设用地、耕地和自然保留地破碎化程度在变大,至2020年破碎化程度在逐渐下降。城市化是土地利用景观格局发生变化的主要驱动因素。随着环境保护、产业布局及土地利用总体规划等政策的制定,土地利用空间格局趋于科学合理。所选取景观指数能够反映研究区土地利用景观格局变化特征,可为类似高原城市土地利用景观格局的时空变化定量分析提供借鉴和参考。     

区域建设用地集约利用评价研究—以西部地区海东市为例

土地节约集约利用是缓解建设用地与耕地保护矛盾的重要途径,城市土地节约集约利用评价是城市土地节约集约利用的重要基础。为协调西部地区经济发展与土地利用的关系,本文以海东市为研究对象,结合西部地区实际情况,以2010—2014年海东市统计年鉴和土地变更数据等资料为基础,根据《城市建设用地集约集约利用评价操作手册》构建评价指标体系。通过层次分析法和特尔斐法对海东市建设用地节约集约利用状况进行定性与定量评价,定性评价主要从人口、经济变化与建设用地变化情况来判断建设用地利用趋势;定量评价运用层次分析法对各级指数进行计算,最后根据集约总指数和海东实际情况判断建设用地节约集约利用等级。结果表明：I级有民和县,Ⅱ级有循化县、平安区、乐都区,Ⅲ级有互助县、化隆县,集约利用水平呈现出自东向西递减的空间格局。     

日照市建设用地景观格局变化研究

以2009、2013和2015年三期日照市Landsat TM影像为数据基础,基于GIS空间分析方法和景观格局指数法对研究区的建设用地利用和景观格局变化情况进行分析。结果表明:2009~2015年,日照市城市建设用地规模呈扩张趋势,新增建设用地类型以工业用地为主,建设用地利用较为粗放;城市道路交通设施用地的扩展合理有序,居住用地空间分布较不均衡,人均绿地面积呈减少趋势;景观生态格局有向破碎化方向发展的趋势,景观多样性水平总体呈现上升趋势,农林用地面积基数大,生态型景观辐射范围和控制能力较强,非建设用地保障能力高,城市建设用地景观空间呈现聚集特征。     

安太堡露天矿区土地景观格局变化及土地复垦的原则

利用地理信息系统软件将矿区各期的土地利用图上的各景观类型进行面积统计,根据各景观类型的面积数据分析露天矿区景观格局的变化,根据景观格局的变化规律为矿区土地复垦提供指导性的原则。采用实证分析法、文献资料法和数学方法,计算出土地景观类型变化的总变化率和年变化及景观类型的转移量。通过对土地景观类型的总变化率和年变化率及景观类型的转移量的研究,反映了露天矿区土地景观类型变化的特点,同时在矿区土地复垦的过程中,应该着眼于技术、规划、资金、管理、生态等方面的综合因素,以利于创建持续性的矿区生态环境。     

兖州矿区复垦农田景观格局演变过程研究

通过对兖州矿区农田在采矿前后、复垦前后的景观格局变化情况的分析，进一步认识煤矿开采沉陷与农田景观过程的关系以及规划设计、施工与景观格局和过程的关系，揭示了复垦农田景观演变的一般规律，提出了复垦农田景观重建方法与重建标准．得出如下主要结论：科学技术发展要求农田景观格局与其适应，演变是农田持续发展的需要；采矿条件是影响矿区农田景观格局的主要因素，积水、坡地、裂缝是开采后农田景观主要格局；生产力保持稳定和提高、景观格局与环境保持协调、降低农田基质恢复期等是复垦农田景观重建的重要标准。