基于改进CA的矿区土地利用空间结构演变预测

利用矿区2002年、2006年两个年份的遥感影像,分析矿区土地利用空间结构,以此将土地利用类型分为无破坏、已破坏已复垦、已破坏待复垦、待破坏待复垦和其他类型5种类型。针对目前CA（Cellular Automata）存在的不足,提出一种基于空间动态数据挖掘和随机预测的矿区CA方法,对离散状态属性的预测和模拟建立了一种具有可操作性的细胞自动机预测方法,并运用该方法对某矿区2010年的土地利用空间结构进行了预测。实例表明此方法是有效可行的,并且该方法的结果可以为矿区土地利用规划提供准确、可靠的依据。     

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。     

基于遥感和CA_Markov模型的煤矿区热环境与土地覆盖变化模拟评价

针对遥感影像在定量描述土地覆盖和热环境分布方面的优越性,利用支持向量机（SVM）分类器对遥感影像进行分类,获取土地覆盖图,利用单窗算法反演获取地表温度。通过将元胞自动机和马尔科夫模型结合,构建CA_Markov模型对土地覆盖和热环境时空格局进行模拟与分析。采用定量景观指数和土地利用转移矩阵进一步挖掘了研究区空间信息,综合模拟与预测了土地覆盖和热环境时空变化特征。实验结果表明：利用遥感影像定量反演热环境特征时空分布与预测是可行的,CA_Markov模型能够有效地揭示和预测矿区土地覆盖变化和热环境演变趋势。     

若羌绿洲土地利用变化与驱动力分析

根据若羌绿洲从1996年到2008年的土地利用统计数据以及相关社会经济资料,分析其土地利用变化趋势及其驱动力。结合研究区的实际情况,利用SPSS软件,通过建立多元回归模型,揭示土地利用结构空间分布及其变化与人文因子的定量关系,从中筛选出影响土地类型和结构变动的主导人文驱动因子,建立主要土地变化驱动模型。同时,运用非线型回归模型对2015年、2020年和2025年若羌绿洲8种用地类型面积进行预测,试图揭示该县土地利用未来走向,并为实现土地合理利用、土地资源优化配置提供决策依据。     

基于logistic回归模型的矿业城市土地利用演变规律分析

采矿作为促进我国经济发展的有效驱动力,往往伴随着剧烈的土地利用干扰。为研究矿业城市土地利用演变规律,本文利用土地利用矢量数据,借助ARCGIS软件、MAPGIS软件及SAS软件,分析了武安市土地利用结构变化和13年的土地利用变化趋势。在此基础上,运用logistic回归模型,得到该区土地利用变化规律随距离采矿区域距离变化趋势。结果表明:各类土地利用类型变化率随距离矿产资源分布区域的远近而呈现下降的趋势,但每种土地类型都会有一个特异性区段,呈现出不规则变化的状态;通过logistic回归模型分析,矿区对土地干扰强度最值并不在矿产资源分布区,在1996~2005年矿产资源分布区对土地利用变化的干扰半径小于2005~2009年间矿区的干扰半径。研究结果对于矿业城市土地利用规划具有指导作用。     

高潜水位矿区生态系统演变趋势研究:以淮南潘谢矿区为例

为了有效地应对高潜水位矿区煤炭资源开采后带来的生态环境问题,以淮南潘谢矿区为研究区域,应用遥感技术分析了耕地、水体分布以及景观格局,分析了生态系统结构的变化,得出了矿区生态系统结构总体变化规律以及不同生态系统相互转化规律。应用开采沉陷预测技术,基于矿区生态系统结构的变化规律,预测了生态系统演化趋势,得出的结论为:耕地面积逐年减少,矿区煤炭资源完全开采结束时,矿区的生态景观将由水域占绝对主导优势,矿区由陆地生态系统向水陆复合生态系统演变,土地利用模式将优化。     

煤矿区土地利用综合效益耦合关系分析

社会经济与生态的协调发展是实现可持续发展的必要要求。在煤矿区受到煤炭资源开发的影响,土地作为其对生态影响的最直接反映,土地利用的社会经济效益和生态效益通常具有较大的矛盾。本文在矿区生命周期理论的基础上,分析土地利用社会经济效益与生态效益的耦合机理,从而构建土地利用社会经济效益与生态效益耦合模型。以朔南矿区为例,测算社会经济效益与生态效益两者之间的耦合度,以此判断矿区土地利用的协调性与可持续性。研究结果显示:从2005~2014年,朔南矿区土地利用的社会经济效益与生态效益耦合度呈现倒"U型",经历了三个发展阶段,基本符合矿区生命周期规律,并且受到生态环境保护政策的影响显著。     

基于GIS的纸坊沟流域土地利用时空格局研究

文中利用安塞县纸坊沟流域1991年、2000年和2013年三期遥感影像,结合地形图等相关资料,分析了该流域退耕前后的土地利用时空动态及演变规律,并以2013年土地利用格局为基础,应用CA-Markov模型对2023年土地利用变化进行了模拟预测,探讨了黄土高原丘壑区土地利用变化的规律及驱动机制。表明退耕还林政策加快了纸坊沟流域土地利用的流转速度,改变了各类土地利用之间的流转关系;2013~2023年间土地利用变化将继续保持退耕后的变化趋势,但这种变化趋势会减小,林地、草地、耕地等的面积将基本保持稳定,处于动态平衡之中。     

安太堡露天矿区土地利用变化及驱动力分析

土地利用覆盖变化的驱动力分析是土地利用覆盖变化研究的一个重要组成部分,目前对土地利用覆盖变化的驱动力的研究都是在大尺度区域上的。本文以安太堡露天煤矿为研究对象,根据矿区土地破坏与复垦的程度,将矿区的土地利用类型划分为已破坏已复垦地、已破坏待复垦地、待破坏待复垦地这3种土地利用类型,利用1995年、1999年、2004年3期的土地利用面积,采用数学计算的方法计算出土地利用类型的总变化率、年变化率揭示土地利用变化的过程。然后以已破坏已复垦地类为研究对象,重点讨论了露天矿区已复垦地类上林草用地向耕地转变的驱动力,从宏观、中观、微观3个层面进行了分析,分析表明3个层面的驱动力是综合作用的,尤其以宏观政策的影响为主导。弄清矿区土地利用变化的规律将有利于制定科学的矿区土地利用规划,为矿区的生产及环境保护创造条件。     

安太堡露天矿区土地利用变化及驱动力分析

土地利用覆盖变化的驱动力分析是土地利用覆盖变化研究的一个重要组成部分，目前对土地利用覆盖变化的驱动力的研究都是在大尺度区域上的。本文以安太堡露天煤矿为研究对象，根据矿区土地破坏与复垦的程度，将矿区的土地利用类型划分为已破坏已复垦地、已破坏待复垦地、待破坏待复垦地这3种土地利用类型，利用1995年、1999年、2004年3期的土地利用面积，采用数学计算的方法计算出土地利用类型的总变化率、年变化率揭示土地利用变化的过程。然后以已破坏已复垦地类为研究对象，重点讨论了露天矿区已复垦地类上林草用地向耕地转变的驱动力，从宏观、中观、微观3个层面进行了分析，分析表明3个层面的驱动力是综合作用的，尤其以宏观政策的影响为主导。弄清矿区土地利用变化的规律将有利于制定科学的矿区土地利用规划，为矿区的生产及环境保护创造条件。     

基于连通性分析的采煤塌陷地复垦利用潜力评价

新时代采煤塌陷地复垦要求构建科学合理的现代规模农业发展格局,然而以往采煤塌陷地治理项目仅仅针对地块条件,较少考虑地块间的连通性问题,制约了复垦利用成效。本文首先对未修复采煤塌陷地地块与周边耕地进行景观连通性评价;然后以耕地为复垦导向建立了采煤塌陷地复垦利用潜力评价指标体系和评价模型,评价了研究区的采煤塌陷地复垦利用潜力。研究表明：(1)徐州市采煤塌陷地复垦为耕地后对耕地生态网络结构的贡献程度均较高,连通性水平1级至3级的采煤塌陷地占总面积均超过98%;(2)徐州市共有采煤塌陷地11121.27公顷,其中有面积为7906.22公顷的塌陷未积水区景观连通性较高。其中复垦利用潜力为1级至3级的塌陷地适宜复垦为耕地,面积为6060.57公顷,占比76.65%。基于连通性分析的采煤塌陷地复垦利用潜力评价,可以为采煤塌陷地复垦专项规划提供科学依据,促进采煤塌陷地科学合理展开修复,缓解地区土地利用瓶颈约束。     

基于倾斜摄影技术的煤矿地区土地利用动态变化预测系统

设计了基于倾斜摄影技术的煤矿地区土地利用动态变化预测系统,有效预测煤矿地区土地利用动态变化,为煤矿地区土地合理利用与管理提供可靠参考依据。利用无人机倾斜摄影技术采集煤矿地区土地利用相关数据,对土地利用动态变化预测数据执行单独存储操作,调用各类地图与土地利用变化数据库数据,将其传输到土地动态预测中心,通过采集土地利用图像的增强去噪、畸变纠正后,生成并存储土地利用DSM图像,经DSM数据中相对应的土地高程值提取,实现土地利用动态变化预测。实验结果表明,该系统可有效预测煤矿地区土地利用的动态变化,满足实际煤矿区土地利用动态变化预测工作需要;图像增强及畸变纠正后,图像色彩、光线、饱和度以及清晰度均有所提升,且不再倾斜。     

煤矿环境地质调查与评价

矿区环境污染的地质调查包括矿区原生地质环境调查、矿区水土污染地质调查、煤矿区大气污染地质调查、地质灾害等地质调查。煤矿环境污染源资源化利用地质评价主要有:矿井水资源化利用评价,煤矸石资源化利用评价,矿井瓦斯资源化利用评价,地表移动区资源化利用评价。     

分类分级视角下煤矿废弃地再开发潜力研究

煤矿废弃地开发潜力分类分级研究有助于退出关闭矿区开发方案决策或促进市、县、州或其他类型地区层面大量煤矿废弃地的评估,为煤矿废弃地分类管理和制定整体规划提供理论支撑。因此,建立了可处理多维约束的煤矿废弃地开发排序准则,提出了煤矿废弃地开发的分类、多级的集成评价方法,以适应不同策略下的综合决策问题,并以木城涧和西露天为例验证方法有效性。鉴于此方法主要以煤矿废弃地基础数据为支撑并借用专家相关知识与经验进行评价,为实现不同研究尺度下煤矿废弃地的分级、分类研究,需要进一步完善在产矿井资源生态评价制度,加强煤矿废弃地资源数据库建设。     

露天煤矿边坡稳定性预测的PSO-LSSVM模型

边坡工程是露天煤矿中的重点工程,边坡的稳定性关系着煤矿的安全生产。针对煤矿边坡工程稳定性预测的复杂性,将粒子群算法和最小二乘支持向量机结合,使用粒子群优化算法寻找最小二乘支持向量机的最优参数,选取煤矿边坡工程中岩石重度、粘聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力和振动系数等七项因素为边坡稳定性的影响因素,建立了PSO-LSSVM的煤矿边坡稳定性预测模型。利用煤矿实测30组边坡稳定性数据进行学习训练,另用12组数据进行测试,同时与LSSVM测试数据进行比较,验证了PSO-LSSVM在煤矿边坡稳定性预测中有较高的准确度。     

第二次土地调查与煤矿地籍测量

第二次土地调查的同时进行地籍测量。煤矿要使土地不流失,必须进行煤矿地籍测量。可采用卫星、航测等图,通过测量技术实地测绘成煤矿地籍图。煤矿界点要立桩,界线要清楚。为煤矿土地综合利用提供可靠的资料,确保土地不流失,介绍几种可行的煤矿地籍测量方法。     

煤矿采空塌陷区危险性预测模型构建及其防治措施

采矿因素、地质因素等因素影响煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果,为了获取准确的煤矿采空塌陷区危险性预测结果,构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型。选取某省煤矿矿区作为研究区域,选取下沉系数与水平移动系数作为构建煤矿采空塌陷区危险性预测模型的参数,采用T-S模糊方法构建煤矿矿井采空塌陷区危险性预测模型,通过修正预测模型的模糊子集隶属函数更新预测模型,提升煤矿矿井采空塌陷区危险性预测精度。所构建模型输出煤矿矿井采空塌陷区危险性预测结果为中等,针对预测结果提出采用合理的采煤方式、合理避让、加强边坡监测3项煤矿矿井采空区塌陷防治措施,为煤矿矿井开采后防治采空区地面塌陷提供指导。     

环境安全与资源的桃战和机遇——煤层甲烷

甲烷是强烈的温室气体 ,煤层甲烷是煤矿瓦斯灾害之源 ,也是洁净的能源。综合采用井下现场测定、矿山统计分析和实验室试验确定的煤层瓦斯参数可靠性高 ,首次提出的含量法预测矿井瓦斯涌出量理论模型和邻近层瓦斯涌出率曲线 ,预测精度高 ,适用范围广。建立了双重孔隙、可压密煤层瓦斯储运方程和数值模拟方法 ,解吸时间控制吸附瓦斯的涌出。展望了煤层甲烷基础理论研究发展趋势     

煤炭城市采空区土地开发利用潜力评估初探

基于对国内外煤炭城市采空区土地稳定性研究现状及发展趋势的综合分析。论述了煤炭城市采空区土地特点。界定了煤炭城市采空区土地开发利用潜力的基本概念。分析探讨了煤炭城市采空区土地开发利用潜力评估的必要性及评估研究的基本内容及关键技术。指出当前煤炭城市采空区土地开发利用潜力评估研究包括评估指标体系、评估标准、评估模型、评估平台与评估示范五个方面。把握煤炭城市采空区土地可以开发利用的实际潜力。以期科学引导煤炭城市采空区土地的合理规划与开发利用。为地面建(构)筑物的选址、沉陷区治理及土地复垦等提供科学依据。对保障现代煤炭城市的可持续发展具有重要意义。     

新密市煤炭矿山环境初步研究

介绍了新密市煤炭资源开发利用现状及矿山不合理开采造成境内矿山地面塌陷、地裂缝灾害、矸石堆放严重压占土地、地下水位下降、污染等地质环境问题,并提出了针对性防治对策.