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。     

辽宁海城-大石桥菱镁矿矿集区生态环境变化的遥感评价

辽宁海城-大石桥地区是中国最大的菱镁矿基地,露天开采使周边生态环境恶化。为了更好地开发矿山、保护地区生态,本文对其环境质量进行监测与评价。选取1984年、1990年、2007年、2010年和2016年Landsat遥感影像,提取绿度、湿度、干度和热度四个生态因子,通过主成分分析法构建遥感生态指数（RSEI）模型,并结合土地利用类型的变化来分析研究区生态环境演化。结果表明,1984—2016年间RSEI指数均值呈先上升后下降再上升的趋势。通过RSEI值分级结果可以看出,生态质量差的区域整体呈现先升高后下降的趋势,生态环境质量优的区域呈波动上升趋势,生态质量良的区域面积最大。结合RSEI值分级和土地利用分类,分析研究区生态环境变差的主要原因：一是城镇化规模扩大,林地及耕地被侵占或林地被改造为耕地;二是菱镁矿的露天开采及排土场影响了矿区环境。后期生态环境改善则是因为矿区复垦、植树造林,提高了林地面积,改善了环境质量,环境治理成效明显。该研究可为露天采矿地区的生态监测及治理提供一定的科学依据。     

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...     

耦合多因子的地表生态状况指数在干旱半干旱区露天矿的应用效果评价

矿区生态环境遥感动态监测是指导绿色矿山建设和生态恢复的重要基础。 耦合绿度、热度、干度、湿度、 亮度多种生态因子的指数,如遥感生态指数( Remote Sensing Ecological Index,RSEI)、地表生态状况组成指数( Land Surface Ecological Status Composition Index,LSESCI)具有可视化、可扩展等优势,已被广泛用于矿区生态环境监测中,但 地表生态状况指数在不同景观条件和露天开采模式下表征矿区生态环境的适宜性及差异性尚不明确,并且研究区多 为单一矿区易忽略因生态环境背景差异导致的区域异质性。 因此,以新疆位于不同生态功能分区以及地形条件下的 金宝铁矿区、黑山煤矿区和乌拉根锌矿区为研究区,基于长时间序列 Landsat 遥感影像提取绿度、热度、干度、湿度、亮 度生态因子耦合构建 LSESCI、RSEI、改进遥感生态指数(Modified Remote Sensing Ecological Index ,MRSEI)及标准化遥 感生态指数(Standardized Remote Sensing Ecological Index,RSEIs) 4 个地表生态状况指数,结合土地利用数据和 DEM 数据,通过相关性分析、缓冲区分析、滑动滤波、Sen+MK 等多种方法综合分析,揭示了基于卫星遥感数据反演获取的 地表生态状况指数表征不同生态功能区露天矿地表生态状况性能的差异性。 结果表明:① 不同地表生态状况指数与 绿度、热度、干度、湿度、亮度各生态因子的平均皮尔森相关系数达到 0. 6 以上,其中 RSEI 指数对各生态因子拟合程度 最好。 ② 结合土地利用数据和 DEM 数据,LSESCI 指数能够有效区分位于山前冲洪积扇区的金宝铁矿露天采区和原 地貌裸土及山间谷地,不会过低估计生态环境质量,能够反映露天开采对生态环境的影响范围。 对于原地貌有低覆 盖植被且存在土地盐渍化的研究区,如黑山煤矿区和乌拉根锌矿区,相比 MRSEI 和 RSEIs 指数,RSEI 指数与湿度、热 度等生态因子相关性更高,不会低估研究区的生态环境质量。 ③ 基于 Sen+MK 时间序列分析算法和最优指数,对 2005—2020 年各矿区的生态环境时空变化特征进行了分析,露天开采对研究区内生态环境质量“良”和“优”的土地 影响不大,通过露天开采占用、挖损的土地主要为生态环境质量“中”的土地。 相比黑山煤矿区,金宝铁矿区和乌拉根 锌矿区的生态环境质量显著下降区域面积小,通过复垦及生态恢复生态环境质量显著提高的面积比例高,其中乌拉 根锌矿区复垦率为 34. 58%,金宝铁矿区复垦率为 20. 75%。     

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。     

矿区土地生态质量评价及动态变化

以徐州市贾汪矿区为研究案例,从景观生态学角度构建指标体系和评价模型,运用遥感、GIS技术,综合评价了2001年和2010年徐州市贾汪煤矿区土地景观生态质量,并分析其变化趋势。研究结果表明：研究区土地生态质量总体呈变好的趋势。2010年的土地生态质量达到好和较好的面积比2001年增加了1 549.42 hm 2;从总体变化看,变好和略微变化的地区约占32.51%,变差和略微变差的地区约占20.69%,变好地区比变差地区增加了4 036.11 hm 2。随着土地复垦工程的实施,采煤塌陷区经复垦后土地生态质量得到显著改善,大部分复垦区生态状况良好。由于城镇的快速发展,煤炭开采的继续,复垦地区二次塌陷等原因,使得部分地区生态环境质量仍在下降。为此,从矿区高效复垦与生态重建、景观生态修复角度,提出了改善矿区生态环境的策略。     

自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响

为了识别自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响,以黄土高原为研究区,基于GEE平台和MODIS数据获取区域内2003—2022年的遥感生态指数(RSEI),利用随机森林识别自然因素和人为干扰因素对RSEI变化的驱动作用。结果表明：近20年内,(1)黄土高原的生态环境质量轻微改善,以0.002/a的速率增加,且生态环境质量空间分布总体呈由东南向西北递减的趋势,空间分布异质性较大,整体表现为良;蒙陕矿区和山西矿区大部分区域,以及黄陇矿区和宁东矿区的生态环境质量改善较为明显,占比分别为40.5%、25.7%、14.6%和19.9%,山西矿区和豫西矿区部分区域退化较为明显,占比分别为5.4%和34.3%。(2)黄土高原气温降低和升高区域分别占比46.3%和13.3%,而92.7%区域的降水不变;63.1%的土壤水、58.4%的地表径流和96.6%区域的地下水储量增加;98.5%区域的GDP增加,62.7%和20.9%区域的人口增加和降低,近70%的土地利用类型基本不变,其余区域的地物类型相互转换。(3)黄土高原RSEI改善区域主要受地表径流(占比39.8%)、地下水储量(15.7%...     

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...     

煤炭资源生态开采关键技术研究及应用

 为进一步提高翟镇煤矿绿色开采技术水平,本文基于翟镇煤矿的煤炭资源绿色开采实践,阐述了翟镇煤矿煤炭资源生态开采的关键技术及应用效果,论证了实现矿井矸石不升井、资源不浪费、矿井不产尘、污水不外排、煤炭不落地、地表不下沉的方法,提出了一条煤炭企业建设安全高效集约型、生态友好型、绿色循环型矿区的发展之路,具有很高的推广价值。     

马圈沟矿区生态环境恢复与治理应注意的问题

新疆现有小型煤矿数量较多，近年来通过整合、关闭了大批小型矿井，为改善区域生态环境、减少水土流失、消除地质灾害，乌鲁木齐县政府通过财政拨款方式对马圈沟矿区关闭小煤矿进行生态恢复治理，根据矿区所处区位，采用“建筑物、硬化层拆除→高危区处理→场地平整→黄土覆盖→沉陷区治理→植被恢复→设围栏和警示牌进行封育→抚育”等措施，对马圈沟矿区进行生态恢复，目前已通过验收，实现矿区生态环境的美化和良性转化的目标。     

基于遥感生态指数的达州市生态环境质量评估

当前，在城镇化建设飞速发展的同时城市内的生态环境问题也日益突出，如何高效、快速地对区域环境状况进行监测和评估是当前研究的重点。文章以达州市为研究区，选取2006年、2010年、2016年和2021年4期LandsatTM/OLI影像数据生成绿度、湿度、干度、热度4个重要生态指标，结合主成分分析构建遥感生态环境质量指数(RSEI)评价模型，分析达州市生态环境质量变化，研究结果显示：1)通过主成分分析可知，第一主成分贡献率全都大于57.5%,包含了4个分量指标的大部分信息，且影响其生态环境的主要因素为湿度、热度和干度指标；2)达州市的生态环境质量呈现不断上升趋势，RSEI最大值为0.49、最小值为0.42,总体呈现先上升后下降再上升的势态，其中生态较差的区域分布在西南部，生态环境质量较差的面积占比在减少，优的面积占比在增加，总体趋向于积极的发展方向；3)万源市的RSEI均值一直处于第一，宣汉县位居第二，渠县几乎处于最后，其他县区交替排在中间，主要原因是受到人类活动以及城市建设的扰动。     

信息平台

从严控制新开煤矿建设项目国务院办公厅日前转发了安全监管总局等12部门《关于进一步做好煤矿整顿关闭工作的意见》,对煤炭资源整合提出了具体要求。《意见》要求各地从严控制新开工建设项目,对所有在建煤矿项目要按照规定抓紧进行清理,凡属违法、违规或者越权审批的,一律责令停止施工。《意见》提出,煤炭资源整合必须是合法矿井对有开采价值的资源进行整合,已关闭或者属于16种关闭范围的矿井原则上不得纳入资源整合范围。在国家划定的24个煤与瓦斯严重突出矿区和34个煤与瓦斯突出矿区内的小煤矿,要列入资源整合的重点,但已关闭的煤与瓦斯突…     

河北省关闭煤矿山生态修复途径探讨

近年来,越来越多的煤矿面临关闭或已关闭,产生了一系列的地质环境问题.在对河北省主要矿区关闭煤矿山多要素调查的基础上,阐述了煤矿关闭退出后存在的各种地质灾害与残存可观的矿井资源.以关闭矿山生态修复为目的 ,详细分析了矿区生态环境和资源综合利用现状.分别从地质灾害防治、残存剩余矿井资源、地形地貌景观和土地资源占用等方面,提...     

基于改进RSEI模型的矿业城市生态环境质量变化研究

RSEI模型已越来越多地应用于区域生态环境质量演变研究,然而RSEI模型也存在一些不足,不同年份间绿度、湿度、干度、热度指标,以及耦合RSEI值并不一定具有可比性。针对这一问题,选取伪不变地物为基准对指标值进行年间修正,并将修正后的指标值进行多期数据的综合主成分分析,建立不同年份间统一的RSEI评价模型。大冶市2013—2018年生态环境质量变化结果显示:(1)2013年、2018年大冶市RSEI均值分别为0.571, 0.536,等级均为一般且呈下降趋势;(2)生态环境质量变好的区域分布在大冶市西北部矿区、北部旧城区和交通沿线,主要得益于矿区生态修复、旧城区绿化改造及交通用地的自然恢复;生态环境质量变差的区域包括大冶市城区和各乡镇的扩张部分,主要由于建设用地的增加;(3)矿区对生态环境质量的影响范围为4 km左右,随着缓冲区半径的增加,生态环境质量逐渐变好。     

基于AHP和GIS的矿区生态环境现状评价

以榆林神府矿区为例,进行了矿区生态环境现状的评价研究.用系统聚类与Delphi法结合筛选参评因素,层次分析法(AHP)确定其权重,在GIS软件中用矢量数据叠加确定矿区生态环境现状的等级.结果显示,神府矿区因长期煤炭开采生态环境破坏严重,一等、二等地即生态破坏较严重的区域占总面积的47.9%;三等地即生态环境略有破坏的区域主要分布在神木县的中部,占矿区总面积的37.8%;四等地即生态环境安全的区域仅占14.3%.生态环境现状等级与煤矿分布呈明显的正向关系.     

煤矿城市土地生态安全评价与预测——以山西省朔州市为例

煤矿城市面临着煤炭资源开发过程中带来的生态环境恶化问题。本文以山西省朔州市为例,选取2005~2015年统计数据,基于压力-状态-响应(PSR)框架选用多因素综合指数法进行生态安全评价,选用灰色关联度来反映煤炭开采与其他因素之间的关联性,选用GM(1,1)模型预测2016~2020年生态安全指数,引入障碍度模型分析影响生态安全指数的显著因子。结果表明:朔州市2005~2015年生态安全指数呈下降趋势,生态安全等级由较安全下降为临界安全。2016~2020年生态安全指数将短暂小幅上升后迅速下降,生态安全等级由临界安全下降为不安全。煤炭资源开采对研究区其他生态安全评价指标影响显著。主要障碍因子由固体废弃物综合利用水平和经济因素转变为煤炭开采量、固体废弃物、工业废水、生态环境资金投入和土地复垦率。通过分析反映和预测朔州市生态环境状况,为制定资源开发、环境保护和土地复垦措施,构建生态安全保障体系提供有益参考。     

浅谈关闭煤矿对周边生产建设矿井的安全影响与防治对策

随着国家和福建省政府有关化解煤炭行业产能过剩,实现脱困发展的政策陆续出台,福建省煤矿面临新一轮的淘汰关闭潮。福建省煤炭资源赋存条件复杂,矿井开采规模小,开采历史久远,省属矿与地方煤矿、地方煤矿与地方煤矿之间的巷道关系、开采情况错综复杂。在矿井关闭时,除抓好列入关闭矿井在过渡期间的安全工作外,还应特别重视和做好煤矿关闭后周边生产建设矿井的安全工作。针对关闭煤矿对周边生产建设矿井可能产生的安全影响进行了分析,提出了相应的治理办法,以期尽可能消除关闭矿井对周边矿井的安全影响。     

煤炭技术工业区保水方案设计

我国煤炭资源非常丰富,但发展不平衡,有的地区生态环境脆弱,控制地下水位是生态脆弱煤矿区科学开采的核心。以控制地下水位为目标,以地质基础研究为基础,分区分类进行开发,对不同区划提出相应的保水开采方法,是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的新思路,为煤矿区保水采煤的宏观决策提供了参考和依据。     

恩洪矿区水害事故分析及防治对策

为了进一步研究恩洪矿区近距离煤层群开采过程中的水害防治问题,通过对矿区水文地质条件和矿区内典型透水事故的分析,认为恩洪矿区近距离煤层群上部煤层开采后造成大量的采空区水体位于现开采煤层上方,采空区水为矿区主要的水害威胁。随着煤炭资源整合的不断深入,矿区内有近1/3的煤矿需要关闭而形成新的废弃矿井和采空区,整合后矿井的水害防治问题也将日益显现,区内煤矿防治水技术能力不足以应对当前存在的水害防治现实问题。在分析的基础上,提出了恩洪矿区今后水害治理工作的对策措施。     

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 Machine,SVM）分类器提取了南四湖上级湖 1988—2019 年间每年的水域面积,并基于遥感生态指数（Remote Sensing Ecology Index,RSEI）分析了研究区内的生态环境状况及其时空变化特征。研究表明：1988—2019年间,南四湖上级湖 水域面积变化与煤炭开采无明显相关性,而与每年的降水量有显著关系,湖区与非湖区区域生态环境变差主要受到地 下采煤活动影响。为了保护湖区的生态环境,煤矿有序地退出南四湖自然保护区是十分必要的。