露天矿土地复垦三维可视化研究

随着无人机摄影测量技术和GIS技术的快速发展,倾斜摄影测量及三维建模技术被广泛应用于国土、城市规划,智慧城市建设等领域。传统的矿区二维复垦规划不利于实现高效的规划方案评价、规划成果展示以及规划前后效果对比。通过无人机倾斜摄影测量获取三维数据,基于SuperMap软件,对矿区土地复垦三维景观建模及可视化方法进行了研究。以唐山市某露天矿为例,利用无人机倾斜摄影测量进行数据采集,分别使用Pix4D mapper和Smart3D Capture软件进行数据处理,从而获取矿区的现状数据。根据现状数据和规划方案,使用AutoCAD软件完成平台和边坡的土地复垦方案设计。将AutoCAD复垦方案转到ArcGIS平台下进行不规划三角网（TIN）地形建模,将构建后的TIN网转为中间软件Sketchup格式后再转为3DMax格式,在3DMax软件中进行纹理贴图精细建模。将3DMax精细三维模型在保证空间参考不变的前提下转为SuperMap软件格式,最终在SuperMap软件中实现了土地复垦方案评价、规划效果展示以及规划前后对比。研究表明：在无人机倾斜摄影测量数据的基础上,将规划模型在不丢失三维纹理渲染效果、空间参考不变的前提下经过多种GIS平台转化,实现了基于SuperMap软件规划数据与现状数据的无缝拼接的真三维可视化,对于基于无人机矿山生态修复规划的三维建模有一定的借鉴意义。     

矿区土地复垦规划三维可视化技术

为了解决传统的二维矿区复垦平面规划不能满足用户对空间数据和属性数据进行表达和分析的问题,研究了基于ArcGIS的矿区土地复垦三维景观模型的构建及可视化方法。利用ArcGIS 平台的3D Analyst模块,建立矿区土地复垦区的三维景观模型,并对复垦区进行坡度、坡向分析和挖填方分析,根据分析得到的数据确定耕地、林地、居民区、道路、鱼塘等景观实体在三维景观模型中的位置、面积及范围,并对三维模型整体区域进行科学合理的景观规划,实现了较大程度的真实场景规划。以焦作市冯营矿区为例,研究了通过复垦区景观三维可视化技术进行规划的应用过程。结果表明,所研究的基于ArcGIS的矿区土地复垦三维景观模型的构建方法直接准确,有助于提高矿区整体土地复垦效率及景观规划的科学性和真实性。     

基于ArcView 3D Analyst的土地复垦三维景观模拟

随着GIS技术的发展，其在土地复垦中的应用越来越广泛。利用GIS技术可以进行复垦土地的适宜性评价、规划设计等。在GIS所提供资料的基础上，建立起复垦规划后的具有真实感的三维景观模型，对评价规划方案、展示规划效果、通过三维可视化的形式反映土地复垦前后的景观变化具有重要意义。ArcView 3D Analyst是ArcView GIS的扩充模块。对ArcView 3D Analyst作了简单介绍，然后阐述了在ArcView 3D Analyst基础上建立土地复垦三维景观模型的方法，最后结合实例建立了1个土地复垦三维景观模型。     

DEM在矿区土地复垦中的应用研究

土地复垦是保证矿区土地资源可持续利用的重要途径之一。但我国的土地复垦工作开展较晚，新技术和新理论研究较少，将DEM（Digital Elevation Model）应用于矿区复垦土地中有助于提高决策水平。基于DEM应用于土地复垦，可以方便地分析复垦区土地资源的状况，为合理制定复垦方案提供技术支持。基于DEM建立起复垦后的具有真实感的三维景规模型，通过三维可视化的形式，反映土地复垦前后的景观变化，对评价规划方案、展示规划效果，提高各方面人士的参与复垦的积极性都有重要意义。     

矿区土地复垦中的地形地貌研究综述

概括了矿山开采对矿区地形地貌的破坏形式,阐述了研究矿区的地形地貌及演变在土地复垦工作中的意义和作用。通过对现有的地形地貌的监测方法和数据分析手段进行分析和总结,指出快速、精确的野外数据获取以及动态监测方法,结合数字化、可视化的数据分析为矿区土地复垦的规划和有效实施提供了基础。     

基于GIS的矿区土地复垦辅助信息系统

为满足矿区土地复垦方案编制的实际需要,提高矿区土地复垦的信息化水平,重点解决土地损毁预测、土地复垦适宜性评价、工程量计算和土地复垦相关图件制作等问题,应用GIS、RS和三维数据可视化等技术,实现矿区土地复垦辅助信息系统的设计与开发;借助ArcGIS Engine、Visual Studio 2008、ENVI/IDL,将GIS、RS、数学模型和空间数据库等技术相结合,构建了具有较强科学性和通用性,集土地损毁预测、土地复垦评价、规划、监督检查等功能于一体的矿区土地复垦辅助信息系统;通过构建矿区土地复垦辅助信息系统,有助于提高规划的效率和科学性,为我国矿区土地复垦的信息化提供借鉴和参考。     

Autocad平台下的矿山井巷三维建模

为了能直观反应井巷空间关系,通常尝试在Autocad二维模式下通过绘制矿山井巷线条组合图或者三维轴侧图来实现,但是这种方式成图视觉效果差,而且井巷仅局限于二维模式下的线条,无法反映井巷空间数据。利用Autocad强大的三维建模功能,结合矿山井巷平面图,可以快速生成三维模型图。建立的三维模型,可直观反映井巷立体关系,快捷查询井巷空间数据,为矿山三维可视化管理提供方便。     

矿区土地复垦碳减排效果测度模型与实证分析

矿区土地复垦是改善矿区受损生态环境和恢复破坏土地利用的重要技术途径,但它对土壤碳库和植被碳库的作用及其大小目前研究还不充分。本文以淮北矿区为例,在综合现有农地、林地、湿地、草地、建设用地等碳源碳汇模型的基础上,建立了矿区土地复垦碳减排效果测度模型并评估了淮北矿区土地复垦碳减排效果。结果表明:耕地(复垦前)—耕地(复垦后)的复垦模式的碳汇能力有所提高,废弃地—耕地、林地的碳减排效果最显著,积水区向其它用地类型转化的碳减排效应并不明显甚至会变成碳源,煤矸石充填复垦可有效减少CO2的潜在排放。测算结果表明,淮北矿区已复垦的1.05×104hm2损毁土地,年CO2吸收量可增加1.68×108kg,碳减排效益明显。由此证明,矿区土地复垦是矿山碳减排的一条重要途径。     

基于矿体三维地质建模的云浮高棖矿区储量计算

在三维可视化环境下可快速实现矿体品位和储量的高精度计算。首先根据矿床地质勘探资料用三维可视化软件建立地质数据库及相应的矿体三维实体模型,用以模拟矿体形态;其次,建立矿体块体模型,应用块模型方法对矿体内部进行划分,进而采用地质统计学方法对矿体内部特性数据进行赋值估算,从而获得矿体内部所有块的特性数据;最后完成矿床品位和储量的统计分析计算。借助大型三维可视化矿山软件Micromine, 在建立云浮高棖矿区某金属矿床的地质数据库和矿体三维实体模型的基础上,建立了矿体的块体模型,分别采用普通克里格法和距离幂次反比法,根据金属的实际边界品位对该矿床的品位和储量进行分析和估算,并将矿山生产实际获得的储量与计算获得的储量结果进行了对比分析。结果表明,可视化方法不但效率高且结果可靠。     

基于GIS的煤矿区土地损害评价及复垦成本确定

为了合理确定不同矿区及同一矿区不同区域的土地损害程度与复垦成本,根据特定区域的地质条件、采矿条件及自然环境的不同,提出了一套较为完善的评价指标体系,研究了评价结构和指标量化方法,并基于GIS软件构建了土地损害程度及复垦成本计算模型.该模型可根据矿山开发情况,确定不同时间不同尺度任意范围的土地损害程度与复垦成本,为土地复垦保证金征收标准提供参考依据,能非常有效地推动土地复垦工作的开展.