基于遙感技術的煤礦礦區(qū)監(jiān)測應用報告

會計學1基于遙感技術的煤礦礦區(qū)監(jiān)測應用報告目錄第1頁/共19頁研究意義研究方向礦區(qū)景觀礦區(qū)變形監(jiān)測礦區(qū)廢棄土壤特性礦區(qū)熱環(huán)境MINEO項目其他研究方向總結0102第2頁/共19頁研究煤礦的意義：采礦活動中,在獲得礦產資源時,不僅要占用和破壞土地,還會破壞景觀和生態(tài)環(huán)境。因此礦區(qū)的研究，對露天礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的重建與規(guī)劃有著十分重要的意義。使用遙感技術進行監(jiān)測的意義：傳統的礦山監(jiān)測一般采取動態(tài)巡查等常規(guī)方式進行,不僅耗費了大量的人力、物力和財力，而且往往會因為耗時過長而達不到及時監(jiān)測的目的。然而遙感技術能夠快速、有效地獲取多時相、多波段高分辨率影像信息，與GIS結合可以在某一地區(qū)一定范圍內對礦產開發(fā)點的分布狀況、固體廢棄物堆放情況以及由此引發(fā)的土地破壞等問題進行監(jiān)測，更加方便有效準確。1.研究意義2.

研究方向第3頁/共19頁2.1礦區(qū)景觀景觀生態(tài)分類（基于遙感的煤礦區(qū)景觀生態(tài)分類）建立適應中小尺度的煤礦區(qū)景觀生態(tài)分類體系，是進行礦區(qū)景觀格局、景觀功能研究、景觀規(guī)劃的前期工作。景觀格局（煤礦區(qū)土地覆蓋與景觀格局變化研究）研究煤礦區(qū)景觀格局變化（土地覆蓋變化是其外在表現），通過景觀聚集度、多樣性指數等指標反映。第4頁/共19頁土地土地利用變化6篇根據不同的土地利用類型（剝離區(qū)、采挖區(qū)、復墾區(qū)、原地貌），進行分類、疊加從而分析土地利用變化。土地退化、草地沙化7篇和植被覆蓋有一定的聯系。研究土地退化的影響因素，構建人為因素影響評價指標。植被覆蓋度4篇利用植被的NDVI(歸一化植被指數)，測算植被的NPP(植被凈初級生產力)，從而對植被覆蓋動態(tài)進行監(jiān)測。植被恢復度2篇構建礦區(qū)植被恢復空間決策系統，構建植被恢復潛力評價、土壤成分預測、植被恢復成本等模型。利用NDVI變化，揭示植被恢復是否達到礦區(qū)開采前水平。2.1礦區(qū)景觀第5頁/共19頁相關論文分析植被覆蓋度監(jiān)測基于SPOT衛(wèi)星NDVI數據的神東礦區(qū)植被覆蓋動態(tài)變化分析一、數據源：1999-2008年SPOT

4/5逐旬NDVI數據二、研究思路1、預處理（大氣輻射校正、云檢測、幾何校正）NDVI數據處理：最大值處理（取全年36旬NDVI取最大值）變化趨勢分析（采用一元線性回歸方法，分析NDVI變化）沙化分級處理（將NDVI反演為植被覆蓋度，將不同區(qū)域植被覆蓋度分級）

2、遙感分析年度最大NDVI變化礦區(qū)土地沙化程度變化：利用NDVI將礦區(qū)分為極重度、重、中、輕、微五個土地沙化分級標準。3、分析植被覆蓋動態(tài)變化及改善原因第6頁/共19頁相關論文分析土地利用動態(tài)變化監(jiān)測安太堡露天煤礦土地破壞與土地復墾動態(tài)變化的遙感調查一、數據源：LandsatMSS、TM、ETM、CBERS。1976-2006十期遙感影像二、研究思路：1、土地利用遙感分類分為兩級類型，主要有工礦廠區(qū)、礦區(qū)道路、排土場、剝離區(qū)、采坑、小煤窯等類型。2、解譯及變化信息提取影像校正

用Arcgis進行人工解譯

野外驗證、室內檢查并進行結果評價3、結果分析通過對土地利用類型變化圖進行對比分析，得到近些年該煤礦土地利用類型變化及土地復墾的情況。第7頁/共19頁2.2礦區(qū)變形監(jiān)測基于D-INSAR的煤礦區(qū)開采沉陷遙感監(jiān)測技術分析差分干涉測量在地表變形監(jiān)測中的應用（應用D-INSAR的連續(xù)空間覆蓋、高度自動化、高精度監(jiān)測能力監(jiān)測地表）。礦區(qū)地表沉降演變過程分析采區(qū)地表沉陷實時動態(tài)監(jiān)測與分析礦區(qū)DEM數據更新第8頁/共19頁相關論文分析基于D-InSAR的煤礦區(qū)開采沉陷遙感監(jiān)測技術分析第9頁/共19頁研究思路：一、分析傳統煤礦區(qū)開采沉陷監(jiān)測技術二、分析D-InSAR在煤礦區(qū)開采沉陷中應用優(yōu)勢

精度高、可穿透云層，全天候，范圍廣闊等。三、D-InSAR技術及其在區(qū)域地表沉降監(jiān)測中的應用干涉測量及差分干涉測量原理合成孔徑雷達衛(wèi)星系統（3）D-InSAR在區(qū)域地表沉降監(jiān)測的應用四、D-InSAR在礦區(qū)開采沉陷地表監(jiān)測中的應用在石油、天然氣開采區(qū)地面沉陷監(jiān)測中的應用在煤礦開采區(qū)地表沉陷監(jiān)測中的應用五、中國煤礦區(qū)D-InSAR應用的目標與關鍵技術2.3礦區(qū)廢棄土壤特性基于光譜學與遙感技術的礦區(qū)廢棄土壤特性參數分析測量采樣點土壤的反射光譜、土壤特性參數（全氮、PH值、有機質、電導率等），進行相關性分析。對土壤參數與光譜反射率進行相關性分析，對土壤參數與遙感影像進行相關性分析。利用光譜分析和遙感技術監(jiān)測礦區(qū)廢棄地土壤特性，為植被恢復提供決策性數據。第10頁/共19頁相關論文分析基于光譜學與遙感技術的礦區(qū)廢棄地土壤特性參數分析研究思路：一、采集數據土壤采樣與測試：SPOT

5遙感影像，幾何校正、將其矢量化作為底圖。采集土樣進行土壤特性參數分析（全氮、速效氮、速效磷、速效鉀等）。采樣點表面光譜數據采集：用ASD

FieldSpecProVNIR光譜輻射儀進行采集，每個樣本測三次，取平均值參與計算。遙感影像值提取：多光譜、全色影像進行幾何配準。再提取各樣品坐標點處兩個像素灰度值平均，后與各土壤樣品七個參數進行相關性分析。二、分析結果土壤參數測量與分析土壤參數與光譜反射率相關性分析土壤參數與遙感影像相關性分析第11頁/共19頁2.4礦區(qū)熱環(huán)境基于遙感和CA-Markov模型的煤礦區(qū)熱環(huán)境與土地覆蓋變化模擬評價1、研究方法與目標：研究以遙感獲取的礦區(qū)土地覆蓋及熱環(huán)境信息為依據，以

CA_Markov模型為基礎，對煤礦區(qū)土地覆蓋及熱環(huán)境變化及其趨勢進行綜合評價和模擬預測。有效模擬預測土地覆蓋景觀與熱環(huán)境景觀，得出各景觀的演變情況。2、CA_Markov模型：根據CA模型和Markov模型的特點，將二者結合起來，在土地覆蓋和溫度狀態(tài)圖像中，每一個像元就是一個元胞，每個元胞的土地覆蓋類型或溫度等級為元胞的狀態(tài)，并采用元胞標準5×5臨近濾波器定義鄰域。利用轉換面積矩陣和條件概率圖像作為轉換規(guī)則，從而確定元胞狀態(tài)的轉移，達到模擬熱場和土地覆蓋變化的目的。第12頁/共19頁相關論文分析基于遙感和

CA_Markov模型的煤礦區(qū)熱環(huán)境與土地覆蓋變化模擬評價第13頁/共19頁Landsat-5

TM、Landsat-7

ETM+一、數據源：徐州礦區(qū)二、研究方法：（1）遙感影像預處理土地覆蓋分類：用SVM分類器對圖像進行監(jiān)督分類。地表溫度反演與熱環(huán)境建模：用單窗算法獲取礦區(qū)地表溫度。基于CA_Markov模型的模擬與評價以1995—2001年、2001—2007年土地覆蓋和熱力景觀為基礎，模擬獲取2007—2013年礦區(qū)土地利用和熱力景觀分布數據圖像。三、研究技術路線和數據處理流程圖（見下頁圖）四、結果與分析結果：地表覆蓋、地表溫度圖分析：基于CA_Markov模型的變化預測及預測精度評定、環(huán)境演化趨勢分析。研究技術路線和數據處理流程圖第14頁/共19頁2.5

MINEO項目歐共體MINEO項目對我國采礦環(huán)境影響綜合監(jiān)測的啟示MINEO項目：應用遙感技術和地理信息工具對環(huán)境損害進行制圖,進而對其演變

進行模擬。旨在開發(fā)低成本、有效的地球觀測工具和信息系統的新組件,以回答關于采礦環(huán)境影響評價和環(huán)境監(jiān)測模擬的戰(zhàn)略和科學問題。評價MINEO項目的實施背景、主要內容、創(chuàng)新成果。探討MINEO項目對我國采礦環(huán)境監(jiān)測