基于遥感生态指数的淮南矿区生态环境质量变化分析

淮南矿区长期的煤炭开采活动引发了地面沉陷,进而影响到了矿区生态环境,在矿区开展生态环境质量评价很有必要。利用遥感生态指数(RSEI)模型计算得到研究区各年份的生态环境质量综合指数,采用自然截断法对研究区生态环境质量进行分级。结果表明,生态环境质量优良的区域主要为耕地和水域,城镇、工矿、农村居民地生态环境质量较差;分析得出2013—2019年淮南矿区生态环境质量总体呈变差趋势,水体区域生态环境状况几乎不变,城镇区域生态环境状况好转,部分农田区域生态环境变差。     

湖下煤炭开采对湿地生态系统影响的遥感调查——以南四湖为例

煤炭开采对生态系统的影响已经为学界公认,但是湖底下采煤对湿地生态系统是否会产生影响,还缺少研究.为此,以1985～2017年山东南四湖区的5期遥感影像为数据源,采用监督分类分析土地利用变化,建立多波段组合线性回归模型反演水深、水质,计算归一化水体指数(NDWI)和归一化植被指数(NDVI),发现景观格局、水环境及植被变化特征,评估近30年来煤炭湖下开采对南四湖湿地生态系统的影响.结果表明:(1)南四湖区天然湿地(湖泊、河流、沼泽)不断萎缩,人工湿地(灌溉水田和台田鱼塘)急剧增加,但这不是采煤引起的;(2)采煤沉陷增加了水域面积,非沉陷区的水域面积较稳定;(3)水体平均深度从1.93 m上升至3.25 m,开采沉陷加大了水深;(4)水体叶绿素a平均浓度为19.38～45.85 mg/m3,沉陷区水体质量和非沉陷区无明显差异;(5)植被平均覆盖度从0.24降至0.18,低植被区域面积上升,这与开采沉陷引起水域面积增大有关.遥感调查发现,湖下采煤会扩大水域面积,加大水深,扩大湿地面积,改善湿地生态系统的自然环境,进而引起生态结构、功能与过程发生变化.     

矿区生态环境定量遥感监测评价技术框架与应用

为了践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,平衡矿产开发与生态环境保护,迫切需要对矿区生态环境开展动态监测并进行科学评价。本文立足于矿区生态环境场景的特点,在剖析矿区生态环境要素的时空变化特征及其差异性、矿区开采修复活动对生态环境要素影响机制及各要素协同演变规律基础上,为满足新时期矿区生态环境监测与评价的要求,构建了矿区生态环境定量遥感监测与评价的“数据-监测-评价-应用”技术框架。该框架充分利用以遥感影像数据为主体的矿区多源大数据,发挥人工智能与定量遥感等技术手段的优势,以高频次、大面积、长时间、多要素协同、定量反演的方式对矿区生态环境要素进行监测和质量评价,可应用于矿区开采活动监测、矿区生态环境诊断、预警和修复效果评估等方面。最后,介绍了技术框架的两个应用实例,展示了该技术框架的有效性与应用方式。     

煤炭去产能对矿区生态环境的影响研究

2014年我国煤炭产量开始下降,结束了连续14年增长的局面。国家随之实施煤炭产业去产能政策,关闭了大量落后产能矿井,整合了大量中小型矿山,为煤炭产业新常态可持续发展奠定了基础,但是这一政策对矿区生态环境的影响目前还鲜有关注。为此,以江苏省徐州市沛北矿区为例,基于2008年11月、2010年12月和2015年12月的3景SPOT5/资源三号高分辨率遥感影像,采用遥感技术(RS)和地理信息系统技术(GIS),利用建立的评价模型,评价了该矿区2008年、2010年、2015年的生态环境质量,然后将之与该矿区煤炭产量状况进行对比分析。分析表明,煤炭去产能对矿区生态环境有改善作用,煤炭产量变化与生态环境变化呈负相关关系。     

基于改进遥感生态指数的山西省及煤炭矿区生态环境分析

遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)是目前生态监测评价中使用较为广泛的一种遥感指 数,在矿区生态环境研究中也得到了大量应用。 但是其提出是基于城市区域的生态环境分析,对于黄河流域水土侵 蚀易发区的适用性尚待研究。 黄河流域中游煤炭矿区高强度、大范围开采带来的局部地质环境、生态状况改变,更对 该指数的适用性提出了挑战。 基于现有遥感生态指数并兼顾地域差异化特点,提出了一种改进型遥感生态指数 (Modified Remote Sensing Ecology Index,MRSEI),即在顾及绿度( NDVI)、湿度( WET)、热度( LST)和干度( NDBSI)因 子的同时,引入土壤侵蚀模型( The Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE),通过归一化运算获取土壤侵蚀因子 (Erosion),并将该因子纳入生态环境质量分析中。 通过在谷歌云平台( Google Earth Engine,GEE)上计算 MRSEI 并将 其应用于山西省及煤炭国家规划矿区,结果表明:① 与传统的 RSEI 相比,改进的生态指数 MRSEI 有效集成了绿度、 湿度、干度、热度和土壤侵蚀 5 个生态因子的综合信息,可以更全面客观地揭示山西省及煤炭国家规划矿区生态环境 及其变化;② 2000—2020 年,山西省的生态环境质量呈现先恶化后好转的趋势,空间分布特征主要表现为省域东南部 生态环境质量较高,而西北、西南区域相对较低。     

木里煤田聚乎更矿区生态环境修复监测技术与方法

木里煤田聚乎更矿区处于黄河一级支流大通河源头湿地生态区,是黄河流域生态环境保护的重点地区。因煤炭开采导致地貌景观破坏、土地损毁、水系湿地破坏、不稳定边坡和残煤高温异常一系列生态环境问题,对矿区生态系统造成扰动和破坏,导致矿区生态服务功能和生态环境质量下降。为了全面分析矿区生态环境问题,明确生态环境修复治理方向,保障矿区生态环境恢复治理工程高效开展,有效提升矿区生态环境质量。基于对生态环境问题现状的分析,将矿山环境恢复治理划分为4个阶段,即治理前的勘查设计阶段、治理中的地形地貌整治阶段和覆土复绿阶段、治理完成后的后期管护阶段,针对不同阶段的监测目标,利用卫星遥感、低空无人机遥感和信息化相结合的技术,充分发挥InSAR、热红外和三维遥感的技术特点,结合常规的地质调查、物探、钻探等手段,因地制宜,探索研究了卫星遥感技术在植被覆盖度、冻土反演和形变监测方面的应用,无人机遥感技术在基础地形测量、生态环境问题调查、生态治理效果可视化评价、工程监管和方量计算等方面的应用,经与实际调查结果对比分析具有较好的一致性。研究构建了聚乎更矿区生态环境修复治理监测模式,高效支撑了聚乎更矿区生态环境恢复治理工作,在黄河上游高原高寒生态脆弱地区矿山环境治理工作部署和工程监测中取得了良好的运用效果。     

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...     

矿区生态环境问题及其治理

我国是以煤炭为主要能源的国家,也是目前世界上煤炭产量和消费量最大的国家.伴随着经济的快速发展,对煤炭的需求与日俱增,由此引发的生态环境问题日益严峻,水系破坏、植被破坏、土地功能退化、污染严重等威胁着矿区的可持续发展.虽然我国矿区的生态环境问题取得了一定的进展,但仍存在法律不规范、不健全,基础理论研究薄弱,技术革新缓慢等不足.因此,基于对矿区生态环境问题及其治理的探讨,构建了煤炭开发与经济、生态、历史文化相结合的治理模式,以期实现煤炭开采和生态环境修复的双赢.     

浅谈煤炭开采对矿区及周边生态环境的影响

以福建省永安煤业有限公司仙亭煤矿为例,分析煤炭开采过程中和闭矿后对矿区及周边生态环境的影响,并针对煤炭开采引起的环境污染治理及煤炭行业可持续发展提出相应的建议。     

西部煤炭开采损害及防治对策

通过分析我国西部地区地质、采矿和生态环境条件,论述了西部地区在进行煤炭大规模开采阶段将出现的开采对建筑设施、交通设施、生态环境的影响,分析这些问题对西部地区经济可持续发展的制约与影响,提出通过控制开采技术与综合治理途径实现采矿业与环境保护的协调发展的一些思路.