检索结果-南通市图书馆

基于DeepLabv3+与GF-2高分辨率影像的露天煤矿区土地利用分类

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煤田地质与勘探 2022年第6期50卷 94-103页

作者：张成业李飞跃李军邢江河杨金中郭俊廷杜守航中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102209

遥感与深度学习为及时掌握露天煤矿区土地利用情况提供了高效率的技术手段。基于国产高分二号(GF-2)卫星高分辨率遥感影像,利用深度学习DeepLabv3+模型实现露天煤矿区土地利用识别,并与U-Net、FCN、随机森林、支持向量机、最大似然法等... 详细信息

遥感与深度学习为及时掌握露天煤矿区土地利用情况提供了高效率的技术手段。基于国产高分二号(GF-2)卫星高分辨率遥感影像,利用深度学习DeepLabv3+模型实现露天煤矿区土地利用识别,并与U-Net、FCN、随机森林、支持向量机、最大似然法等方法进行对比。首先,制作高分辨率影像样本数据,通过敏感性测试确定适合研究区露天煤矿场景的样本最佳裁剪尺寸和方式;然后,训练深度神经网络DeepLabv3+模型,进行土地利用识别实验;最后,比较不同方法的识别结果。结果表明:研究区露天煤矿场景下的样本最佳裁剪尺寸为512像素×512像素,最佳裁剪方式为随机裁剪。采用的DeepLabv3+模型对露天煤矿区土地利用识别的总体精度、Kappa系数分别为80.10%、0.73,均优于U-Net、FCN、随机森林、支持向量机、最大似然法等方法的识别精度。DeepLabv3+模型的识别速度与上述5种方法保持在同一数量级,验证了DeepLabv3+模型和GF-2卫星影像在露天煤矿区土地利用识别中的可行性,对露天煤矿区生态环境监测与修复规划具有重要意义。

关键词：露天煤矿区土地利用高分辨率影像深度学习神经网络高分二号卫星自动识别识别精度

露天煤矿区生态风险受体分析——以内蒙古平庄西露天煤矿为例

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生态学报 2014年第11期34卷 2844-2854页

作者：高雅陆兆华魏振宽付晓吴钢中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 中国矿业大学化学与环境工程学院北京100083 国家安全生产监督管理总局研究中心北京100713

煤矿露天开采行为导致矿区岩体剥离、植被破坏和土壤物理化学性质的巨大改变,对采矿区土壤生态系统造成剧烈扰动,使其成为水土流失、滑坡等矿区潜在生态风险的主要受体。以内蒙古平庄西露天煤矿区土壤生态系统为研究对象,通过分析矿区... 详细信息

煤矿露天开采行为导致矿区岩体剥离、植被破坏和土壤物理化学性质的巨大改变,对采矿区土壤生态系统造成剧烈扰动,使其成为水土流失、滑坡等矿区潜在生态风险的主要受体。以内蒙古平庄西露天煤矿区土壤生态系统为研究对象,通过分析矿区主要景观单元的土壤理化性质、植被演替规律与土壤线虫群落结构特征,研究其生态脆弱性分布与变化规律。结果表明矿区土壤系统的成熟度与稳定度与其形成年限具有相关性,但与农田生态系统和未受扰动的自然生态系统相比,煤矿开采区与排弃物堆放区的土壤结构较差、土壤肥力偏低、动、植物群落成熟度和稳定性较差。受土壤养分条件及土壤微生物数量等因素的限制,其植被自然恢复速度慢,生态系统脆弱,需通过土壤改良、合理选种适生植物、改善土壤养分条件,促进植被重建。

关键词：生态风险土壤线虫露天煤矿区生态恢复

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露天煤矿区噪声污染监测优化布点研究

煤化工 2023年第4期51卷 170-173页

作者：范慆深圳市生态环境监测站广东深圳518081

为有效减轻露天煤矿区噪声污染对周边居民的生活影响,提出露天煤矿区噪声污染监测优化布点方法。通过分析历史噪声污染数据,根据不同监测点位的模糊等价关系进行聚类分析,将属于同等特征的监测点归类到一个范围内;采集所有监测点捕捉的... 详细信息

为有效减轻露天煤矿区噪声污染对周边居民的生活影响,提出露天煤矿区噪声污染监测优化布点方法。通过分析历史噪声污染数据,根据不同监测点位的模糊等价关系进行聚类分析,将属于同等特征的监测点归类到一个范围内;采集所有监测点捕捉的噪声数据,将序列端点的噪声污染监测误差值作为参考,从而可以监测到布点各范围内贴近百分位标准的最大化目标,将噪声污染监测范围、监测点数量以及监测精准度作为优化目标,建立优化布点的目标函数;对目标函数进行求解,获取的解即为最优布点。仿真实验表明:优化布点后,对露天煤矿的噪声特征捕捉能力强,噪声污染监测精准度较高。

关键词：露天煤矿区噪声污染监测布点优化模糊等价关系聚类分析

优化光谱指数的露天煤矿区土壤重金属含量估算

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光谱学与光谱分析 2019年第8期39卷 2486-2494页

作者：亚森江·喀哈尔茹克亚·萨吾提尼加提·卡斯木尼格拉·塔什甫拉提张飞阿不都艾尼·阿不里师庆东新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学干旱生态环境研究所新疆乌鲁木齐830046

光谱学提供了对土壤中许多元素进行定量分析和快速无损检测的方法。可见光和近红外反射光谱(Vis-NIR)为研究土壤重金属污染提供了一个有用的工具。于新疆准东露天煤矿区采集51个0~10 cm深度的土壤样品,在实验室中分别测定样品的有机质(S... 详细信息

光谱学提供了对土壤中许多元素进行定量分析和快速无损检测的方法。可见光和近红外反射光谱(Vis-NIR)为研究土壤重金属污染提供了一个有用的工具。于新疆准东露天煤矿区采集51个0~10 cm深度的土壤样品,在实验室中分别测定样品的有机质(SOM)含量、重金属砷(As)含量与高光谱;使用基于 JAVA 语言自主开发的两波段组合软件V1.0(No: 2018R11S177501)计算不同高光谱数据变换形式(原始反射率( R),倒数(1/ R),对数(lg R)和平方根( R)下Vis-NIR区域(400~2 400 nm)所有两波段组合得到的优化光谱指数(NPDI)与As的相关性,在最优光谱指数(| r |≥0.73和 p =0.001)中通过变量重要性准则(VIP)进一步筛选VIP≥1的指数作为模型自变量,基于地理加权回归(GWR)模型估算As含量并使用四个交叉验证度量标准:相对分析误差(RPD),决定系数(R^2),均方根误差(RMSE)和最小信息准则(ACI)评价模型精度,从而探讨优化光谱指数方法应用于高光谱检测露天煤矿区土壤重金属砷含量的可行性。结果表明:(1)研究区As含量离散度较高,所有样品中SOM含量均小于2%,且As含量与SOM含量在0.01的显著性水平上无显著相关性(| r |=0.113)。(2)As含量与单波段光谱反射率的相关性很低(| r |≤0.228),而通过 R , 1/ R , lg R , R 计算的NPDIs与As含量的相关性在近红外(NIR, 780~1 100 nm)和短波红外(SWIR, 1 100~ 1 935 nm)光谱中发现最高的相关系数和最低的 p 值(|r|≥0.73和 p =0.001),在长波近红外(LW-NIR)区域基于 R 形成的NPDIs与As含量相关性最高(|r|=0.74)。(3)VIP方法分别筛选NPDI R (1 417/1 246), NPDI 1/ R (799/953, 825/947)、 NPDI sqrt- R (1 023/1 257, 1 008/1 249, 1 021/1 250, 1 020/1 247)和NPDI lg R (801/953, 811/953, 817/951, 825/947, 828/945)为GWR模型自变量。(4)从4个预测模型的表现可以看出, Model-a( R)与其他三个模型(Model-b(1/ R), Model-c( R)和Model-d(lg R))相比,它具有最高的验证系数(R^2=0.831, RMSE=4.912 μg·g^-1 , RPD=2.321)和最低的最小信息准则值(AIC=179.96)。优化光谱指数NPDI R (1 417/1 246)有助于快速准确地估算As含量,为进一步获取地表土壤重金属污染分布信息提供理论支持和应用参考,促进露天煤矿区环境污染快速有效调查和生态可持续发展。

关键词：土壤重金属优化光谱指数地理加权回归模型露天煤矿区

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露天煤矿区土地损毁与复垦景观指数分析

资源科学 2014年第1期36卷 55-64页

作者：张立平张世文叶回春黄元仿中国农业大学资源与环境学院农业部华北耕地保育重点实验室国土资源部农用地质量与监控重点实验室北京100193 安徽理工大学地球与环境学院淮南232001

露天煤矿区的资源开发会导致土地损毁和景观格局破坏，损毁土地的复垦规划和实施也应该考虑景观生态的保护。景观指数作为定量化研究景观格局的手段之一，其本身具有明显的尺度依赖性并存在生态学意义的重叠，因而针对矿区土地损毁与复... 详细信息

露天煤矿区的资源开发会导致土地损毁和景观格局破坏，损毁土地的复垦规划和实施也应该考虑景观生态的保护。景观指数作为定量化研究景观格局的手段之一，其本身具有明显的尺度依赖性并存在生态学意义的重叠，因而针对矿区土地损毁与复垦过程进行景观指数尺度效应分析及代表性景观指数筛选是一个重要前提。本文以北方农牧交错生态脆弱区魏家峁露天煤矿区为例，应用景观生态学和传统统计学方法，分析了矿区开采前、开采结束和完全复垦3个阶段的13种格局水平景观指数的粒度效应，筛选了能够反映矿区开采损毁、复垦对景观格局产生影响的10个代表性景观指数。结果表明：除斑块丰富度密度指数外，其余12种景观指数表现出很强的粒度效应，该生态区露天煤矿区景观指数计算的适宜粒度范围为10～15m；最终确定表征该露天煤矿区开采结束后景观格局变化的代表性景观指数为香农多样性指数、景观形状指数、面积加权分维数和几何最邻近距离，表征该露天煤矿区完全复垦后景观格局变化的代表性景观指数为香农多样性指数、景观形状指数、面积加权分维数和聚集度。研究结果可为进一步分析露天煤矿区开采损毁与复垦多阶段、多复垦模式的景观格局变化提供参考，为切实保护矿区土地资源和景观生态提供指导。

关键词：露天煤矿区土地损毁土地复垦景观指数粒度效应代表性指数魏家峁

草原露天矿区草地荒漠化遥感分析与治理对策——以霍林河露天煤矿区为例

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中国矿业大学学报 2007年第1期36卷 42-48页

作者：王广军付梅臣张继超中国地质大学(北京)土地科学技术系北京100083 辽宁工程技术大学测量工程系辽宁阜新123000

以霍林河露天煤矿区为例,基于决策树和BP神经网络,完成了草地荒漠化信息提取,并对研究区16 a来的荒漠化情况进行了分析.结果表明:1)研究区荒漠化总面积存在由强转弱、再由弱变强的演变过程,这与气候变化和人为活动有直接的关系,但更多... 详细信息

以霍林河露天煤矿区为例,基于决策树和BP神经网络,完成了草地荒漠化信息提取,并对研究区16 a来的荒漠化情况进行了分析.结果表明:1)研究区荒漠化总面积存在由强转弱、再由弱变强的演变过程,这与气候变化和人为活动有直接的关系,但更多的是受气候变化影响的缘故;2)轻度、中度荒漠化面积同样经历了由强转弱、再由弱变强的演变过程,其原因,主要是受气候变化的影响,其次是受超载放牧、掏挖药材以及垦荒等因素影响;3)受煤炭开发的影响,重度荒漠化草地多围绕矿业建设用地呈分布,并且受季风影响向矿业建设用地东侧发展迅速;4)重度荒漠化草地面积在16 a间始终呈现出高增长的态势,并与矿业建设用地相关关系显著.针对草原露天矿区草地荒漠化的发生特点,提出了在矿区营造防护林网、加强土地复垦和转变观念、改变落后生产经营方式以及草地改良利用分区的荒漠化治理措施,以实现草地资源最大化.

关键词：露天煤矿区草地荒漠化遥感荒漠化治理

基于遥感影像的露天煤矿区土地特征信息及分类研究

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农业工程学报 2007年第2期23卷 77-82,F0003页

作者：毕如田白中科山西农业大学资源环境学院太谷030801 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083

该研究利用Landsat TM数据，以安太堡大型露天煤矿为例，在对地物光谱特征深入分析的基础上，设计了大型露天矿区土地剧烈扰动下不同地物特征提取模型，提取了安太堡露天矿区植被高覆盖区、植被低覆盖区、剥离堆垫区、采煤运煤区及边坡... 详细信息

该研究利用Landsat TM数据，以安太堡大型露天煤矿为例，在对地物光谱特征深入分析的基础上，设计了大型露天矿区土地剧烈扰动下不同地物特征提取模型，提取了安太堡露天矿区植被高覆盖区、植被低覆盖区、剥离堆垫区、采煤运煤区及边坡区等不同地物信息。采用归一化植被指数（NDVI）提取植被低覆盖区与植被高覆盖区信息，采用（TM4-TM5）〉O提取植被高覆盖区信息并与NDVI进行了比较，采用TM4〈40提取采煤运煤区信息，采用TM4／TM7在0．99～1．01范围来提取边坡区信息，并统计计算了各类地物所占面积和分布情况。对研究区TM影像进行主成分分析，剥离堆垫区、采煤运煤区和边坡区等反映矿区扰动特征的信息主要由第1主成分反映，植被低覆盖区和高覆盖区等反映矿区植被覆盖特征的信息主要由第2主成分反映，两个主成分的贡献率达到97．16％，并利用扰动特征和植被特征对研究区地物进行了分类。该技术与方法为露天矿地物变化动态监测以及土地复垦与生态重建均提供了准确数据支持。

关键词：遥感露天煤矿区地物特征 TM影像

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露天煤矿区生态风险评价方法

生态学报 2004年第12期24卷 2945-2950页

作者：程建龙陆兆华范英宏中国矿业大学(北京)恢复生态学研究所北京100083

以露天煤矿区这一脆弱生态系统为对象进行了生态风险评价方法的探讨 ,阐述了生态风险评价的基本概念。针对露天矿区生态环境特点 ,通过描述露天矿区的主要生态环境问题 ,分析了矿区风险源、风险受体以及评价终点 ,最后建立了典型露天煤... 详细信息

以露天煤矿区这一脆弱生态系统为对象进行了生态风险评价方法的探讨 ,阐述了生态风险评价的基本概念。针对露天矿区生态环境特点 ,通过描述露天矿区的主要生态环境问题 ,分析了矿区风险源、风险受体以及评价终点 ,最后建立了典型露天煤矿区生态风险的评价指标体系。

关键词：露天煤矿区生态风险评价脆弱环境生态指数生态脆弱度指数生态损失度指数

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中国北方露天煤矿区植被恢复研究进展

生态学杂志 2015年第4期34卷 1152-1157页

作者：杨勤学赵冰清郭东罡山西省国有林管理局太原030012 山西大学环境与资源学院太原030006

煤炭开采破坏了土地原有的自然属性,进而导致一系列生态和环境问题,形成大量矿山废弃地。恢复受损的土壤和植被是矿山废弃地生态复垦的关键。本文在查阅国内外大量相关研究成果的基础上,就中国北方露天煤矿区生态复垦过程中植被恢复的... 详细信息

煤炭开采破坏了土地原有的自然属性,进而导致一系列生态和环境问题,形成大量矿山废弃地。恢复受损的土壤和植被是矿山废弃地生态复垦的关键。本文在查阅国内外大量相关研究成果的基础上,就中国北方露天煤矿区生态复垦过程中植被恢复的研究现状及当前研究存在的问题进行了评述,并指出今后工作内容的重点是开展长期定位监测,加强煤矿废弃地土壤-植被系统的长期定位研究,为露天煤矿区的合理经营与管理提供科学依据。

关键词：生态复垦植被恢复土壤露天煤矿区