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胜利矿区煤炭粉尘污染时空变化特征
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作者 霍江润 李晶 +2 位作者 王党朝 王科雯 闫萧萧 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3522-3534,共13页
露天煤矿开采产生的煤炭粉尘对矿区及周边大气、植被、土壤和居住环境造成影响,但煤炭粉尘污染程度、污染范围量化及其长时序趋势变化等相关研究滞后。提出了煤炭粉尘最大影响范围和持续影响范围概念,基于Google Earth Engine平台和2006... 露天煤矿开采产生的煤炭粉尘对矿区及周边大气、植被、土壤和居住环境造成影响,但煤炭粉尘污染程度、污染范围量化及其长时序趋势变化等相关研究滞后。提出了煤炭粉尘最大影响范围和持续影响范围概念,基于Google Earth Engine平台和2006—2021年Landsat TM/ETM^(+)/OLI影像,反演增强型煤炭粉尘指数(Enhanced Coal Dust Index,ECDI)和煤炭粉尘污染程度,综合运用线性回归和叠置分析方法,揭示了胜利矿区开采过程中煤炭粉尘的时序变化及空间差异特征。结果表明:①煤炭粉尘污染年际变化可分为严重期(2006—2009年)、改善期(2010—2013年)和稳定期(2014—2021年),与开采生命周期基本一致,且随开采时间的推进呈现先强后减弱的变化趋势;②2019—2021年春季和夏季煤炭粉尘污染程度普遍偏高,季相变化在相对无污染区、轻度污染区和中度污染区相对明显;③煤炭粉尘持续影响范围的总体识别精度为92.67%(kappa系数为0.85),随着原煤产量的递增,常年持续和最大影响范围不断缩小,下降幅度分别为43%和80%,年内持续影响范围空间分布保持基本稳定,年内最大影响范围下降;④2006—2021年相对无污染区面积净增191.69 km^(2)(62.70%),严重污染区面积净减4.59 km^(2)(19.74%),煤炭粉尘污染程度呈下降、上升趋势的面积分别占矿区面积的52.11%和4.07%。2021年相对无污染区和轻度污染区面积达矿区总面积的91.91%(约601.13 km^(2))。 展开更多
关键词 Google Earth Engine 煤炭粉尘污染 时空变化 像元二分模型 线性回归分析
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基于GEE云平台的黄河流域植被覆盖度时空变化特征 被引量:53
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作者 李晶 闫星光 +3 位作者 闫萧萧 郭伟 王科雯 乔建 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1439-1450,共12页
植被覆盖度是土地生态的重要指示因子,黄河流域横跨中国地形三大阶梯,是国家重要的生态屏障,同时也是重要的经济地带和“能源流域”。为揭示长时序黄河流域及其煤炭富集地区土地生态变化状况,基于Google Earth Engine(GEE)平台,对1987—... 植被覆盖度是土地生态的重要指示因子,黄河流域横跨中国地形三大阶梯,是国家重要的生态屏障,同时也是重要的经济地带和“能源流域”。为揭示长时序黄河流域及其煤炭富集地区土地生态变化状况,基于Google Earth Engine(GEE)平台,对1987—2020年黄河流域共40525景Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像进行批量去云、融合和NDVI云计算等处理,获取34 a的植被覆盖度数据。综合利用最大值合成法、像元二分模型、一元线性回归趋势性分析和F检验等方法对黄河流域及流域内煤炭国家规划矿区植被覆盖度的时空变化特征进行定量分析;在此基础上逐一识别地形因子和气候因子对黄河流域及其规划矿区植被覆盖度的影响。结果表明:①34 a间黄河流域的平均植被覆盖度由1987年的0.4574上升至2020年的0.5817,同期流域内煤炭国家规划矿区则由0.3556增至0.5361,2者呈现一致的波动上升的趋势;②时序趋势变化类型构成中,黄河流域植被覆盖度改善的面积(33.19%)远大于植被覆盖度退化的面积(3.55%)。规划矿区内植被覆盖度改善面积占比高于黄河流域,但其植被覆盖度仍明显低于黄河流域平均水平;③黄河流域多年平均植被覆盖度空间差异明显,除宁夏平原、河套平原等地外,主要呈现南高北低、由东南向西北递减的趋势;④黄河流域及规划矿区地形因子对植被覆盖度的影响表现为高程>坡度>坡向,气候因子的影响表现为气温>降水量。降水量和气温对于规划矿区的植被覆盖度的影响均小于对整个黄河流域的影响。土地利用类型变化促进了黄河流域植被覆盖变化趋势类型的多向性;⑤44个煤炭规划矿区中,彬长矿区和乡宁矿区植被覆盖度改善相对更为显著,石炭井矿区和包头矿区退化面积占比相对高。研究表明:应用长时序、多源数据能够客观揭示黄河流域及规划矿区植被覆盖度时序和空间变化异同特征,为科学认识与评价整个流域及规划矿区生态状况、制定生态保护修复政策等提供数据支撑,今后针对植被覆盖度时空差异的形成机理仍需进一步深入分析。 展开更多
关键词 Google Earth Engine(GEE) 黄河流域 植被覆盖度 煤炭国家规划矿区
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中美土地复垦质量控制标准对比研究---以草原露天矿区为例 被引量:6
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作者 李晶 马天跃 +1 位作者 闫萧萧 Anna Waitkus 《矿业科学学报》 CSCD 2022年第4期446-455,共10页
在新时期国土空间生态修复背景下,对比中美两国土地复垦质量控制标准编制方式和内容差异,完善和优化我国土地复垦质量控制标准至关重要。本文以中国北方草原区与美国怀俄明州为例,系统对比了地貌重塑、土壤重构、植被重建、水文恢复标... 在新时期国土空间生态修复背景下,对比中美两国土地复垦质量控制标准编制方式和内容差异,完善和优化我国土地复垦质量控制标准至关重要。本文以中国北方草原区与美国怀俄明州为例,系统对比了地貌重塑、土壤重构、植被重建、水文恢复标准的差异,揭示了我国相关标准的完善方向。结果与结论:①我国地貌重塑柔性表达不足,可更充分体现注重恢复采前地貌和景观协调并相应调整参数范围等;②土壤重构质量控制,可考虑根据矿种和复垦方向丰富土壤质量选择性指标;③我国植被重建质量控制局限于可测指标的定量数值,宜完善植被种类和重建时限标准,设定采前参照区并使用数理统计核验复垦质量;④根据采前信息增加水环境恢复的相关控制标准;⑤推动当前行业标准上升为国家标准。研究成果有助于变“末端控制”思维为全过程管理,变后端刚性指标阈值控制为参照采前基准信息,变注重生产能力为恢复生态功能,提升复垦质量管理全程化、科学化、精准化和普适化。 展开更多
关键词 土地复垦 复垦质量 中美对比 控制标准
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2000-2015年长江经济带植被覆盖时空变化特征及影响因素分析 被引量:19
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作者 刘珞丹 李晶 +1 位作者 柳彩霞 闫萧萧 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第6期330-336,347,共8页
作为关系国家发展全局的重大战略区域之一,为落实系统修复长江经济带生态的重要战略举措,基于2000—2015年GIMMS-NDVI长时序数据,运用趋势分析、波动性分析、偏相关分析等方法,从空间大尺度、多因素角度对长江经济带16 a植被覆盖变化的... 作为关系国家发展全局的重大战略区域之一,为落实系统修复长江经济带生态的重要战略举措,基于2000—2015年GIMMS-NDVI长时序数据,运用趋势分析、波动性分析、偏相关分析等方法,从空间大尺度、多因素角度对长江经济带16 a植被覆盖变化的时空特征、驱动力及土地利用和植被变化间的动态响应关系进行了分析研究。结果表明:16 a来长江经济带NDVI年际变化呈缓慢增加的趋势(速率为0.44%/a),整体波动情况较为稳定(CV_(平均)=6.89%);空间上,植被呈减少趋势的主要分布在上海市、江苏省的东南部、四川盆地及下游流域附近(占比约17.11%);地形因子中海拔和坡度对植被变化的影响较显著,在海拔500~1000 m和坡度0°~5°范围内区域NDVI呈增加趋势的面积比重最大。驱动因素方面,研究区NDVI与温度的偏相关性(r_(平均)=0.095)较降水(r_(平均)=-0.004)高;居民地的增加是NDVI减少的主要原因,退耕还林(草)造成的土地类型变化是研究区NDVI增加的重要因素。影响因素中海拔、坡度和气温对研究区内的植被变化影响较大,未来进行生态保护时可结合地形特点,从而制定更合理的政策。 展开更多
关键词 长江经济带 GIMMS-NDVI 波动性 偏相关性 多因素作用
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