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河北省责任主体灭失矿山迹地生态修复现状、存在问题及修复对策 被引量:5
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作者 夏冬 邵国梁 +3 位作者 李小光 姚纪明 李富平 杨天鸿 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第6期1-13,共13页
河北省为北京市、天津市的生态屏障,生态敏感性强。该省矿产资源丰富,历史上的乱采乱挖、无序开采等导致大量的责任主体灭失矿山迹地遍布全省,这与生态环境保护间的矛盾显得异常突出。在收集相关资料的基础上,总结了河北省矿产资源的赋... 河北省为北京市、天津市的生态屏障,生态敏感性强。该省矿产资源丰富,历史上的乱采乱挖、无序开采等导致大量的责任主体灭失矿山迹地遍布全省,这与生态环境保护间的矛盾显得异常突出。在收集相关资料的基础上,总结了河北省矿产资源的赋存状况、责任主体灭失矿山迹地的分布特征、生态环境破坏现状及生态修复现状,揭示了河北省责任主体灭失矿山迹地生态修复存在的主要问题,并基于河北省不同区域的生态功能定位,提出构建“环境地质致灾机理模式—地质灾害隐患的治理与消除—优化生态修复技术方案—地质灾害、修复效果动态监测与评价”4个环节的生态修复理论框架,依据各生态功能定位区的作用、区位特征、气候、土壤等要素,分析总结了适用于不同区域生态修复的技术与实施方案,并以具体的案例开展了修复工程分析。 展开更多
关键词 责任主体灭失矿山迹地 生态修复 生态功能定位 河北省
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研山铁矿顺倾含水岩质边坡稳定性与生态修复技术研究 被引量:1
2
作者 白宇鑫 严加驹 +2 位作者 赵森 夏冬 吴朝松 《采矿技术》 2024年第1期111-115,共5页
顺倾边坡是矿区生态修复与重建的重点与难点区域,为实现顺倾含水岩质边坡的安全稳定与快速复绿,以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在对不同饱水时间条件下边坡稳定性分析的基础上,提出适宜的技术进行生态修复。结果表明:长期饱水对岩体的... 顺倾边坡是矿区生态修复与重建的重点与难点区域,为实现顺倾含水岩质边坡的安全稳定与快速复绿,以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在对不同饱水时间条件下边坡稳定性分析的基础上,提出适宜的技术进行生态修复。结果表明:长期饱水对岩体的抗剪强度参数和边坡稳定性均产生显著影响,黑云变粒岩、白云母片岩的黏聚力由天然状态时的221.2 k Pa、92.2 k Pa下降到饱水90 d时的192.3 k Pa和66.4 k Pa,内摩擦角由38.3°、37.1°下降到33.2°和31.2°;饱水15 d、30 d、45 d、60 d、75 d和90 d后,在安全系数为1.25的情况下,最终边坡角分别为37.5°、36.8°、36.1°、35.7°、35.4°和35.2°。根据边坡稳定性分析结果,结合坡面岩体结构特征,提出适宜于顺倾含水岩质边坡的生态修复技术——钻孔-钢管植藤生态修复技术。 展开更多
关键词 顺倾岩质边坡 水岩耦合 稳定性分析 生态修复
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基于改进遥感生态指数的矿区生态环境质量动态监测
3
作者 刘亚静 刘红健 +1 位作者 闫超群 马欣野 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期236-245,共10页
矿山露天开采会引发一系列环境问题,对矿区环境的动态监测是建设绿色矿山的重要部分。针对矿区生态环境特点,利用遥感技术提取矿区生态环境质量特征的主要生态环境因子,以迁安某矿区为研究对象,基于2000—2022年5期Landsat影像,集成绿... 矿山露天开采会引发一系列环境问题,对矿区环境的动态监测是建设绿色矿山的重要部分。针对矿区生态环境特点,利用遥感技术提取矿区生态环境质量特征的主要生态环境因子,以迁安某矿区为研究对象,基于2000—2022年5期Landsat影像,集成绿度、湿度、干度、热度4个指标分量,采用主成分分析方法,构建了改进遥感生态指数(Correction Remote Sensing Ecological Index,CRSEI)反映矿区生态环境质量状况,进行矿区生态环境质量动态监测。结果表明:CRSEI与指标分量的平均相关度高于分量之间的平均相关度,对矿区生态环境质量具有良好的表征效果。研究区生态环境质量经历了向差等级的转变,生态环境质量较差区域主要集中分布在工矿用地及城镇建设用地,呈交错分布特征,目前整体恢复到中等状态。5期CRSEI均值分别为0.53、0.39、0.46、0.47和0.66,2008年以后,呈增长变化趋势,修复效果显著,矿区生态环境质量在逐渐改善,环境水平空间差异性由2000年高低差异分布变为2022年中等均衡分布。动态监测结果显示,研究区22 a间生态变好区域占比(41.43%)大于生态变差区域(33.29%),矿区生态修复措施取得良好效果,应加大修复力度,实现生态环境可持续发展。 展开更多
关键词 矿区生态修复 主成分分析 遥感生态指数 生态环境质量
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石矿迹地生态修复技术研究现状与发展趋势 被引量:31
4
作者 李富平 贾淯斐 +2 位作者 夏冬 王浩程 刘鑫 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第1期168-184,共17页
石材作为一种重要的建筑和化工材料,其市场需求量十分巨大,但开采后形成的石矿迹地对矿区及其周边生态环境造成了严重破坏。因此,开展石矿迹地生态修复技术的研究工作,是建设绿色矿山的有效手段之一。在收集国内外采矿迹地生态修复相关... 石材作为一种重要的建筑和化工材料,其市场需求量十分巨大,但开采后形成的石矿迹地对矿区及其周边生态环境造成了严重破坏。因此,开展石矿迹地生态修复技术的研究工作,是建设绿色矿山的有效手段之一。在收集国内外采矿迹地生态修复相关技术成果的基础上,对石矿迹地岩质边坡坡面、作业平台、坑底、矿区道路、工业广场、排土场和开采境界周围受开采扰动区域的生态修复技术进行了归纳总结,重点分析了岩质边坡、排土场主要生态修复技术的优点与不足。认为未来需在低成本植生基材的研制与开发,植生基材—根系生长协同耦合调控机制,边坡表层裂隙化岩体—植物根系—植生基材整体稳定机理,排土场地裂缝监测、控制技术与植被配置模式,融合5G技术的矿区节水适时灌溉养护技术等方面加强研究。为克服传统监测技术难以实现多通道、全区域覆盖的缺点,需将5G技术、GIS、RS有效结合,在人工智能技术支持下,对矿区立地条件、土壤墒情、适时灌溉养护系统工作状态、植物生长状况等多方面进行实时动态监测,并在此基础上进行修复效果评价,以实现生态修复一体化动态监测与评价指标体系建设。 展开更多
关键词 生态修复 石矿迹地 岩质边坡 排土场 动态监测 研究现状 发展趋势
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球囊霉素相关土壤蛋白对钒钛磁铁尾矿生态环境的修复效果研究 被引量:4
5
作者 卢赛 谷海红 +2 位作者 艾艳君 张义璇 李富平 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第3期250-258,共9页
为探讨丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)释放的球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)对钒钛磁铁尾矿生态环境的修复作用,开展了紫花苜蓿室内培养实验,通过外源施加不同形态及不同剂量的球囊霉素相... 为探讨丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)释放的球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)对钒钛磁铁尾矿生态环境的修复作用,开展了紫花苜蓿室内培养实验,通过外源施加不同形态及不同剂量的球囊霉素相关土壤蛋白,研究了其对钒钛磁铁尾矿养分环境、团聚结构、重金属活性及紫花苜蓿生长的影响。结果表明:施加GRSP后钒钛磁铁尾矿养分环境得到明显改善,EEG使钒钛磁铁尾矿中速效磷含量增加了19.7%~60.1%;TG效果则更加显著,碱解氮含量和速效磷含量分别增加了12.2%~58.9%和44.7%~111.3%;此外,外源施加TG后钒钛磁铁尾矿团聚结构的稳定性会显著增加,大团聚体占比、平均重量直径和几何重量直径分别增加了29.36%~114.63%、4.76%~15.87%和9.26%~16.67%,提高了钒钛磁铁尾矿对重金属及养分的固持能力;两种形态GRSP对钒钛磁铁尾矿中不同重金属作用有所差异,EEG能显著降低Cu有效性,DTPA提取态Cu含量降低16.7%,TG主要钝化Cr,DTPA提取态Cr含量减少了72.6%。此外,柠檬酸钠的加入在一定程度上抑制了紫花苜蓿的生长。综合分析表明,球囊霉素相关土壤蛋白可以改变钒钛磁铁尾矿重金属活性、提高团聚体稳定性并改善养分环境,为尾矿矿区生态修复提供了理论依据。 展开更多
关键词 钒钛磁铁尾矿 重金属 球囊霉素相关土壤蛋白 养分 团聚结构
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基于遥感信息的矿区生态扰动监测研究——以迁安市为例 被引量:17
6
作者 成少平 谷海红 +3 位作者 宋文 艾艳君 张义璇 卢赛 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第5期182-189,共8页
矿产资源开发会引发一系列环境问题,制约了矿区城市的可持续发展,矿区生态环境扰动监测已成为矿区城市生态文明建设的重要组成部分。为研究矿区活动及矿区生态修复对我国典型矿产资源型城市——迁安市生态环境的影响,利用2000—2018年La... 矿产资源开发会引发一系列环境问题,制约了矿区城市的可持续发展,矿区生态环境扰动监测已成为矿区城市生态文明建设的重要组成部分。为研究矿区活动及矿区生态修复对我国典型矿产资源型城市——迁安市生态环境的影响,利用2000—2018年Landsat系列遥感数据对该市矿区生态扰动进行了监测研究。利用随机森林(Random Forest,RF)算法对迁安市2000—2018年间矿区演变进行了提取研究,并构建了遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)定量分析研究区生态环境质量及变化特征。研究表明:2000—2018年间,迁安市矿区范围变化明显,矿区总面积明显变少,且有修复效果优良的矿区;该市生态环境质量整体呈现波动下降趋势,其变化与矿区活动及矿区生态修复具有较强的相关性。结合RSEI时空分布与矿区生态修复活动,迁安市生态环境变化可分为两个阶段:(1)2000—2008年间,生态环境质量主要由优、良向中、差转变,生态环境质量改善和恶化面积占比分别为20.18%和34.31%;(2)2008—2018年间,生态环境质量整体上升,生态质量改善面积占比达到43.11%,且变化具有明显的区域性。2000—2018年,迁安市生态环境经历了先恶化、后逐步恢复的过程,表明该市在实行功能分区、健全矿产资源规划和矿区分区治理政策后,生态环境得到改善,生态修复效果显著,为矿区城市环境治理和生态文明建设提供了参考。 展开更多
关键词 生态修复 矿区生态扰动 遥感生态指数 环境质量 主成分分析
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基于不同覆盖物类型的生态重建矿区土壤保水性能研究 被引量:1
7
作者 孙宇 李富平 +1 位作者 鲁明星 王建胜 《采矿技术》 2023年第6期187-190,共4页
生态重建矿区土壤保水能力是矿区生态重建效果的重要因素,很多生态重建矿区由于土壤保水能力不足,导致重建效果不理想。为了研究不同粒径的砾石覆盖、薄膜覆盖、3种常见植物的有机覆盖物对生态重建矿区土壤保水能力的影响,在唐山市某石... 生态重建矿区土壤保水能力是矿区生态重建效果的重要因素,很多生态重建矿区由于土壤保水能力不足,导致重建效果不理想。为了研究不同粒径的砾石覆盖、薄膜覆盖、3种常见植物的有机覆盖物对生态重建矿区土壤保水能力的影响,在唐山市某石矿迹地进行试验,对7种覆盖物覆盖矿区土壤与无覆盖物矿区土壤的日均蒸发量与10 cm、25 cm地层含水率进行监测,结果表明:不同种类的覆盖物都能降低土壤日均蒸发量,维持土壤含水率,提高土壤保水性能,其中薄膜覆盖的矿区土壤保水性能最好。 展开更多
关键词 矿区生态重建 覆盖物 保水性能 含水率
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基于岩体质量分区的唐山某石矿边坡生态重建技术研究 被引量:2
8
作者 冯玉新 杨浩兴 +2 位作者 夏冬 刘鑫 孙宇 《采矿技术》 2021年第3期179-183,共5页
石矿迹地生态修复是绿色矿山建设的重要组成部分,岩质边坡因立地条件极为恶劣而成为矿山生态修复的重点与难点区域。以唐山北部某大型石矿北帮边坡为研究对象,在对矿区自然地理、开采现状及开采影响范围内生态破坏调查的基础上,根据边... 石矿迹地生态修复是绿色矿山建设的重要组成部分,岩质边坡因立地条件极为恶劣而成为矿山生态修复的重点与难点区域。以唐山北部某大型石矿北帮边坡为研究对象,在对矿区自然地理、开采现状及开采影响范围内生态破坏调查的基础上,根据边坡岩体质量、阶段坡面角大小及阶段高度、坡面岩石风化程度及结构面发育情况等基本信息,将北帮边坡划分为3个区域,针对各区域的特点,选取与之相适应的生态修复技术方案进行修复。 展开更多
关键词 石矿迹地 岩质边坡 生态重建 岩体质量评价
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重金属污染土壤修复遥感监测研究进展 被引量:17
9
作者 宋文 成少平 +2 位作者 迟晓杰 艾艳君 谷海红 《矿产综合利用》 CAS 北大核心 2021年第4期21-28,共8页
本文归纳了遥感技术在重金属污染土壤监测中的应用研究现状,分析了适合遥感监测的土壤重金属污染修复技术,并论述了结合修复技术对土壤重金属污染修复效果进行监测的研究,进而提出了当前土壤重金属污染修复遥感监测研究的不足与解决方法... 本文归纳了遥感技术在重金属污染土壤监测中的应用研究现状,分析了适合遥感监测的土壤重金属污染修复技术,并论述了结合修复技术对土壤重金属污染修复效果进行监测的研究,进而提出了当前土壤重金属污染修复遥感监测研究的不足与解决方法,最后展望了遥感技术在土壤重金属污染修复方面的应用前景。分析表明:土壤中重金属含量反演研究集中在可见光-红外遥感与微波监测,其中可见光-红外遥感反演已较为成熟,微波监测的研究有待加强,两者结合反演的研究还处于起步阶段;在土壤重金属污染修复方法方面,生物修复及其联合修复(生物间联合修复)的过程适合遥感监测;在遥感监测土壤修复效果的过程中,对植物性状的监测多于动物、微生物监测研究;同时,对于修复效果基本体现在土壤与植物表现出的特性。目前,土壤重金属污染修复遥感监测研究涉及多源数据的使用以及多学科交叉研究,且平台较为单一,致使整体研究还处于相对松散的状态。未来,解决遥感技术在土壤修复中的应用不足问题,依赖于精度不断提高的遥感数据、土壤修复体系完善等方面的进步。 展开更多
关键词 重金属污染土壤 生物修复技术 多源遥感监测
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河北省主要铁矿迹地复垦区土壤肥力现状调查分析 被引量:1
10
作者 袁运许 许永利 +4 位作者 刘硕 马百衡 冀广 宋建伟 李小光 《有色金属(矿山部分)》 2022年第6期55-63,共9页
为了明确铁矿复垦后的土壤养分的恢复状况,对河北省8个地市17个县区的54个铁矿区的原生地貌和复垦区土壤现场采样并进行养分分析。结果表明:无论原生地貌还是复垦区的土壤有机质含量大多数区域处于稍缺、缺乏或极缺水平。原生地貌土壤... 为了明确铁矿复垦后的土壤养分的恢复状况,对河北省8个地市17个县区的54个铁矿区的原生地貌和复垦区土壤现场采样并进行养分分析。结果表明:无论原生地貌还是复垦区的土壤有机质含量大多数区域处于稍缺、缺乏或极缺水平。原生地貌土壤碱解氮含量除了秦皇岛、承德、张家口外,其他区域均处于稍缺以下;速效磷含量中等或稍缺;速效钾含量在区域间差别较大,从丰富到极缺。复垦后铁矿土壤碱解氮均处于缺乏与极缺水平;速效磷属稍丰与中等水平;速效钾除了秦皇岛外均处于稍缺到极缺。总之,河北省铁矿区复垦后土壤速效氮、速效磷、速效钾含量均处于较低水平,该结果可为后续矿区复垦后土壤的肥力提升提供理论基础。 展开更多
关键词 铁矿迹地 速效养分 区域差异 复垦土壤 原生地貌
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塞罕坝植被覆盖时空分异与驱动机制研究 被引量:1
11
作者 王晓红 辛守英 +2 位作者 阳丽虹 马明浩 焦琳琳 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2024年第1期163-171,共9页
研究塞罕坝林场植被覆盖变化及其驱动机制能够为区域植被保护与森林经营管理提供重要的理论依据。基于MODIS-NDVI、气温和降水数据,采用趋势分析、偏相关性分析、残差分析和相对作用分析等方法,分析塞罕坝林场2000—2020年不同植被覆盖... 研究塞罕坝林场植被覆盖变化及其驱动机制能够为区域植被保护与森林经营管理提供重要的理论依据。基于MODIS-NDVI、气温和降水数据,采用趋势分析、偏相关性分析、残差分析和相对作用分析等方法,分析塞罕坝林场2000—2020年不同植被覆盖的时空变化,探讨气候因素和人类活动对不同植被覆盖的驱动机制。结果显示:(1)塞罕坝林场植被覆盖的归一化差异植被指数(NDVI)低于0.55的区域归为低植被覆盖区,NDVI高于0.65的区域为高植被覆盖区,而NDVI为0.55~0.65的区域为中等植被覆盖区。(2)2000—2020年,不同植被覆盖等级NDVI的平均增长速率有所差异,低植被覆盖区NDVI平均增长速率较快;其次是中等植被覆盖区和高植被覆盖区;尤其是2007年之后,塞罕坝林场全域NDVI平均增长速率明显高于2000—2007的植被NDVI平均增长速率。(3)在不同植被覆盖等级区,NDVI的主要驱动因素也有所不同,低植被覆盖区NDVI主要受到人类活动的影响,其贡献率高达60.78%;中高植被覆盖区主要驱动因子存在着空间异质性,即中高植被覆盖区的西部和东南部的低海拔区主要受人类活动的影响,而东北部的高海拔区主要受到气候因素的影响。 展开更多
关键词 塞罕坝林场 归一化差异植被指数 气候因素 人类活动
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融合对抗网络和维纳滤波的无人机图像去模糊方法研究 被引量:3
12
作者 张文政 吴长悦 +2 位作者 赵文 满卫东 刘明月 《无线电工程》 2024年第3期607-614,共8页
针对无人机(UAV)测量中出现的运动模糊问题,尝试将DeblurGANv2网络引入到UAV测量模糊图像的恢复任务中,并设计一种自适应指数移动平均损失函数(Adaptive Exponential Moving Average Loss Function, AEMALF),又将维纳滤波后的图像存在... 针对无人机(UAV)测量中出现的运动模糊问题,尝试将DeblurGANv2网络引入到UAV测量模糊图像的恢复任务中,并设计一种自适应指数移动平均损失函数(Adaptive Exponential Moving Average Loss Function, AEMALF),又将维纳滤波后的图像存在振铃效应进行高频抑制并通过色彩映射等方法恢复原图像部分细节,建立了模拟仿真的UAV测量运动模糊图像数据集。提出了一种改进的对抗网络DeblurGANv2算法和配合维纳滤波预处理的图像去模糊方法。实验结果表明,相较于同类算法,所提算法更能充分挖掘图像多尺度特征,恢复的图像平均峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)和平均结构相似性(Structural Similarity, SSIM)均有显著提高。 展开更多
关键词 无人机 图像恢复 维纳滤波 轻量模型 自适应指数移动平均损失函数
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融合Sentinel-1/2数据和机器学习算法的冬小麦产量估算方法研究
13
作者 张永彬 李想 +5 位作者 满卫东 刘明月 樊继好 胡皓然 宋利杰 刘玮佳 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2812-2822,共11页
针对光学影像容易受到云雨天气影响,导致农作物产量估算精度低的问题,本研究融合冬小麦孕穗期Sentinel-2光谱信息和Sentinel-1后向散射系数,并采用极端梯度提升、随机森林和支持向量机3种机器学习回归方法建立唐山市冬小麦产量估算模型... 针对光学影像容易受到云雨天气影响,导致农作物产量估算精度低的问题,本研究融合冬小麦孕穗期Sentinel-2光谱信息和Sentinel-1后向散射系数,并采用极端梯度提升、随机森林和支持向量机3种机器学习回归方法建立唐山市冬小麦产量估算模型,选用最佳模型实现唐山市冬小麦产量反演。结果表明:基于植被指数和后向散射系数的极端梯度提升模型的估产效果最好,决定系数(R2)为0.654,均方根误差(RMSE)为0.499 t·hm^(-2),归一化均方根误差(nRMSE)为10.02%。24个遥感特征变量中,NDMI、NDVIre3和NDVIre2的重要性远高于后向散射系数。基于最佳估产模型反演唐山市冬小麦产量空间分布,冬小麦产量范围主要集中在7.00~8.00 t·hm^(-2),所占比例达到40.75%,冬小麦产量分布总体上与地面真实情况相近。本研究提出Sentinel-1/2数据和机器学习算法相融合的冬小麦产量估算方法,有效提高了机器学习方法反演冬小麦产量的准确性,并加强了模型的解释性,该方法具有一定可行性。 展开更多
关键词 遥感 产量 冬小麦 Sentinel-1/2数据 机器学习算法
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新世纪我国露天矿边坡地灾监测预警与生态修复互馈研究进展与展望
14
作者 夏冬 邵国梁 +3 位作者 李富平 杨天鸿 李小光 田桂娥 《金属矿山》 2025年第4期241-255,共15页
建立岩土体灾变前兆预警体系,探明降雨条件下边坡稳定性演化、滑坡灾变触发及植被对浅层滑坡的防护机制,揭示露天矿边坡地质灾害与生态修复演化及互馈机理,是实现绿色矿山建设的先决条件。在分析新世纪我国露天矿边坡地质灾害监测预警... 建立岩土体灾变前兆预警体系,探明降雨条件下边坡稳定性演化、滑坡灾变触发及植被对浅层滑坡的防护机制,揭示露天矿边坡地质灾害与生态修复演化及互馈机理,是实现绿色矿山建设的先决条件。在分析新世纪我国露天矿边坡地质灾害监测预警与生态修复取得进展与存在问题的基础上,指出露天矿边坡地质灾害监测与生态修复的主要发展方向。在边坡地质灾害监测预警方面,应在露天矿地质灾害演化地—空—天多源数据采集与精准解译,降雨条件下大型高陡边坡蠕变特征及灾变机理力学反演,基于蠕变机理的软岩边坡土体坡表、坡体多参量指标体系构建及灾变前兆预警,暴雨触发型边坡地质灾害风险精准识别与地—空—天协同多源数据信息智能预警等方面开展重点研究工作;在边坡生态修复技术体系方面,砂质土壤改良剂研制及活土层精细化重构、根际微生态改善及植被促生是岩质边坡生态修复的重要发展方向。通过地质灾害与生态环境演化多要素宏观—中观—微观监测测试分析,构建空—天—地动态监测、动态评价及预测预警云平台,揭示露天矿地质灾害与生态修复演化机理与互馈机制是未来矿区生态修复与重建研究的重要方向。 展开更多
关键词 露天矿 岩质边坡 生态修复 地质灾害 互馈机制 监测预警
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基于特征波段选择的芦苇LAI高光谱遥感估测
15
作者 刘玮佳 张晓彤 +3 位作者 杨睿 何建男 尹轩 刘明月 《华北理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2025年第1期79-87,共9页
选取典型芦苇湿地基于芦苇叶片实测高光谱数据和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI),在原始光谱的基础上进行了平滑(R)、一阶微分(FD)、倒数(RT)、对数(LT)、倒数一阶微分(RTFD)、对数一阶微分(LTFD)等六种光谱变换,利用竞争性自适应重加... 选取典型芦苇湿地基于芦苇叶片实测高光谱数据和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI),在原始光谱的基础上进行了平滑(R)、一阶微分(FD)、倒数(RT)、对数(LT)、倒数一阶微分(RTFD)、对数一阶微分(LTFD)等六种光谱变换,利用竞争性自适应重加权算法(CARS)对不同变换下芦苇LAI特征光谱波段予以筛选,进而用筛选的特征波段采用逐波段组合法(BCI)构建芦苇LAI敏感光谱指数,利用随机森林(RF)、极端梯度提升(XGBoost)以及支持向量机(SVM)回归算法,构建芦苇LAI的高光谱估算模型。结果表明,采用CARS算法筛选不同变换光谱的特征波段构建模型,发现经过FD变换(R^(2)=0.417,RMSE=0.905)的模型效果最优。在CARS基础上使用筛选过后的特征波段构建植被指数进行建模比较,模型效果最好的是XGBoost(R^(2)=0.620,RMSE=0.826)。 展开更多
关键词 光谱变换 叶面积指数 逐波段组合 竞争性自适应重加权算法
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基于ArcGIS的露天矿山土石方量测算方法研究 被引量:22
16
作者 李小光 郭少武 +1 位作者 宋星杰 李富平 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第12期210-215,共6页
露天矿山生态修复尤其是对于高陡边坡的生态修复通常采用台阶爆破削坡再挂网喷播或修建飘台复绿等方式,在这个过程中经常会遇土石方量的计算,而且土石削坡量很大。传统方法是基于南方测绘的CASS软件通过断面法、方格法、等高线法、不规... 露天矿山生态修复尤其是对于高陡边坡的生态修复通常采用台阶爆破削坡再挂网喷播或修建飘台复绿等方式,在这个过程中经常会遇土石方量的计算,而且土石削坡量很大。传统方法是基于南方测绘的CASS软件通过断面法、方格法、等高线法、不规则三角网等方法进行计算。这类方法存在内业工作量较大、精度较低等缺点。基于此,本研究提出以点云数据为基础,在ArcGIS平台下对矿山现状和削坡后通过构建数字高程模型(DEM)进行建模,将不规则三角网(TIN)转换成栅格模型,并计算填挖方量。通过ArcGIS软件与CASS软件的计算结果对比,采用ArcGIS计算台阶爆破削坡土石方量的计算原理清楚、精度高、速度快、操作过程简单,可以实现三维可视化,具有一定的推广性。 展开更多
关键词 露天矿山 生态修复 土石方量计算 ARCGIS 数字高程模型 不规则三角网
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矿业开发密集区地表热环境分异效应遥感评价模型构建研究 被引量:3
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作者 侯春华 李富平 +2 位作者 何宝杰 谷海红 宋文 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期635-649,共15页
矿产资源的开发推动了社会经济的迅速发展,但同时也使矿区成为地表高温聚集区,对生态环境带来不利影响。基于2000~2018年研究区的Landsat卫星遥感影像,利用辐射传输方程法(Radiative Transfer Equation,RTE)反演地表温度(Land Surface T... 矿产资源的开发推动了社会经济的迅速发展,但同时也使矿区成为地表高温聚集区,对生态环境带来不利影响。基于2000~2018年研究区的Landsat卫星遥感影像,利用辐射传输方程法(Radiative Transfer Equation,RTE)反演地表温度(Land Surface Temperature,LST);基于NDVI-DFI像元三分模型反演植被覆盖度(Vegetation Fractional Coverage,VFC);借助回归分析法定量分析4个陆表生物物理指标(光合植被覆盖度(Fractional Cover of Photosynthetic Vegetation,fPV),土壤湿度(Normalized Difference Moisture Index,NDMI),建筑指数(Normalized Difference Build-Up Index,NDBI),裸土指数(Bare Soil Index,BSI))对地表温度的驱动机制;利用主成分分析方法(Principal Component Analysis,PCA)耦合以上4个生态参数,提出一种能够综合分析矿业开发密集区地表热环境分异效应的遥感综合生态模型(Remote Sensing Integrated Ecological Index,RSIEI),利用时空分析法定量化和可视化分析矿业开发密集区地表热环境时空分异的影响机理;借助热场变异指数(Heat Index,HI)分析研究区地表热环境分异效应与生态环境质量之间的关系。结果表明:4个生态参数对地表热环境分异效应具有不同的驱动作用,定量回归分析表明,fPV和NDMI与LST均呈线性负相关关系,并通过了p<0.01的显著性检验,说明光合植被覆盖度和土壤湿度的增加,对地表均具有降温效应;NDBI和BSI与LST均呈线性正相关关系,并通过了p<0.01的显著性检验,说明建筑用地和裸地面积的增加,对地表起升温效应。4个镇域矿业开发密集区RSIEI影像与LST影像的空间光谱分布特征表明,二者具有空间逆关联特点,即RSIEI值高(生态环境质量好)的像元对应于LST值低的像元,反之亦然。对4个镇域矿业开发密集区3个年份的RSIEI与LST的定量回归分析表明,RSIEI的值每上升10%,LST的值相应下降0.67~0.77°C。经验证基于主成分分析方法建立的RSIEI模型适用于矿业开发密集区地表热环境分异效应的综合评估。 展开更多
关键词 遥感 地表温度 生物物理指标 矿业开发密集区 RSIEI模型
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露天矿土地复垦三维可视化研究 被引量:6
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作者 李小光 鲁明星 +1 位作者 李科心 李富平 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第7期199-205,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 生态修复 倾斜摄影测量 无人机 TIN SUPERMAP 空间参考
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铁尾矿植被混凝土配制及其植物适宜性研究 被引量:7
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作者 宋建伟 刘硕 +2 位作者 袁运许 夏冬 鲁明星 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第8期170-177,共8页
为实现铁尾矿与农业固废的综合利用,达到"利废恢复"的目的,以铁尾矿为基础材料,辅以植物纤维、保水剂、有机填充料、有机肥、矿区表土等配制植被混凝土,并对其理化性质和植物适宜性进行研究。结果表明:在矿区表土、有机肥定... 为实现铁尾矿与农业固废的综合利用,达到"利废恢复"的目的,以铁尾矿为基础材料,辅以植物纤维、保水剂、有机填充料、有机肥、矿区表土等配制植被混凝土,并对其理化性质和植物适宜性进行研究。结果表明:在矿区表土、有机肥定量的前提下,水泥、植物纤维、有机填充料、保水剂的含量对基质的理化性质与植物适宜性均具有显著影响,植物纤维、有机填充料可增强基质的耐崩解性与保水性;30 d内pH值、速效养分含量有较大幅度的降低,30 d后,pH值与速效养分含量的降低幅度逐渐减小并趋于稳定;配制初期速效养分含量与植物纤维和有机填充料的综合含量正相关,植物纤维和有机填充料腐烂后,各基质中速效养分的含量差距减小;弱碱性、土壤有机质综合含量较高的配比更有利于植物出苗、光合作用的进行、植物的正常生长与生物量的积累;较适宜于高羊茅生长的基质配比为水泥9%、植物纤维2.5%、保水剂0.06%、有机填充料10%,适宜于紫花苜蓿的对应配比为水泥7%、植物纤维1.5%、保水剂0.12%、有机填充料10%。 展开更多
关键词 铁尾矿 植被混凝土 理化性质 合理配比 植物适宜性
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尾矿库土壤铵态氮空间分异性及其可视化表达 被引量:1
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作者 冯郑文 刘亚静 《中国矿业》 北大核心 2024年第7期118-126,共9页
为解决尾矿库土壤铵态氮含量信息描述和表达手段单一,引起空间分异性精细化表述不明确的问题,以迁安市某尾矿库为研究区,采集化验0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm三层土壤铵态氮含量,利用莫兰指数分析土壤铵态氮空间自相关性和空间聚集程度... 为解决尾矿库土壤铵态氮含量信息描述和表达手段单一,引起空间分异性精细化表述不明确的问题,以迁安市某尾矿库为研究区,采集化验0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm三层土壤铵态氮含量,利用莫兰指数分析土壤铵态氮空间自相关性和空间聚集程度;利用标准差椭圆分析研究区内土壤铵态氮含量的二维空间变化趋势;基于二维空间中土壤铵态氮分异性研究,探讨3D经验贝叶斯克里金对土壤铵态氮三维空间分布特征的模拟,通过构建剖切面和等值面,深入研究尾矿库土壤铵态氮在水平方向及垂直方向的二维三维可视化表达效果。研究结果表明:尾矿库土壤铵态氮含量在不同土壤深度均存在显著的空间正向关联性和空间集聚性;随着土壤深度增加,铵态氮含量西南-东北变化的方向性越明显;二维三维插值显示研究区土壤铵态氮含量在水平方向、垂直方向上空间分布均有显著差异性,等值面的构建有效描述了尾矿库土壤铵态氮具体含量值的三维空间精细化分布规律。通过本文研究以期为矿区土壤理化性质三维空间分布规律研究、土壤修复,以及生态可持续发展提供理论支撑及参考。 展开更多
关键词 铵态氮 莫兰指数 标准差椭圆 3D经验贝叶斯克里金 空间分布
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