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1、成都理工大学硕士学位论文“3S”技术在矿山生态环境监测中的应用研究以攀枝花宝 鼎煤矿为例姓名：周春兰申请学位级别：硕士专业：地图制图学与地理信息工程指导教师：杨武年;李天华20090601摘 要 I “3S”技术技术在矿山生态环境监测中的应用研究在矿山生态环境监测中的应用研究 以攀枝花宝鼎煤矿为例以攀枝花宝鼎煤矿为例 作者简介：周春兰，女，安徽人，1983 年出生。2006 年 9 月师从于成都理工大学杨武年教授，于 2009 年 6 月毕业。 摘摘 要要 矿产资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，然而长期以来，在矿产资源开发利用过程中，由于认识的局限性，我国在矿产资源开发利用中忽视环境保护
2、工作，许多矿山生产建设不重视环保要求，严重破坏了矿区的生态环境。环境问题已成为当今世界各国最为关注的焦点之一， 对环境的现状和变化进行有效监测是大势所趋。运用 3S 技术能够实时、方便地提取矿山生态环境信息，为人们全面了解环境现状信息及其发展演化规律、 合理利用土地和恢复治理环境提供重要依据。 本文利用 2006 年 1 月 Q uickb ird 图像和相关统计资料，采用人机交互解译方式提取攀枝花宝鼎煤矿区土地利用/ 覆被信息和由于矿山开采引发的地质灾害、环境污染以及矿山生态环境恢复与治理信息；基于 AHP 法，以植被覆盖率、环境污染率、地质灾害面积比和环境恢复治理率为评价因子，对攀枝花宝鼎
3、煤矿区的生态环境质量进行评价和分析，并给出环境治理的措施和建议。 研究内容包括： （1）遥感数字图像处理。包括正射校正、几何校正、图像融合和增强处理。 （2）遥感影像信息提取。采用人机交互解译方式提取 2005 年宝鼎煤矿区矿产开采信息；根据 2006 年 1 月遥感图像提取由于矿山开采引发的地质灾害及环境污染信息；以及矿山生态环境恢复与治理信息等。 污染信息；以及矿山生态环境恢复与治理信息等。 环境状况解译数据等。 （4）遥感影像专题地图的制作。宝鼎煤矿区 11 万土地利用/覆被图与生态环境遥感监测图等图件的制作。 （5）野外数据核查。通过野外考察，将遥感影像上的目标和对应的实际地物相联系，
4、来验证室内信息提取的精度，为今后的解译工作积累经验。 （6）矿区生态环境监测及质量评价。选定评价指标，建立适当的评价模型对研究区的生态环境质量进行评价。 得出结论如下： （1）2005 年研究区土地利用/覆被情况为：林地（包括森林、灌木林和疏林地） 面积最多， 为 xxxx.34 公顷，占研究区总面积的 xx.87%； 草地面积 xxx.386成都理工大学硕士学位论文 II 公顷，占研究区总面积的 x.91%；旱地面积 xxx.44 5 公顷，占研究区总面积的x.78%； 其中排土场面积也不少， 大概有 xxx.351 公顷， 占研究区总面积的 x.22%。 （2）对攀枝花宝鼎煤矿区的生态环境
5、监测及结果分析得出，泥石流 xx 处，滑坡 x 处，塌陷 x x 处，大气污染 x x . 5 9 公顷，粉尘污染 x x x . 1 7 公顷，水体污染x.84 公顷，生态环境恢复治理面积有 x.53 公顷； （3） 基于 APH 法结合遥感和 GIS 技术对攀枝花宝鼎煤矿区的环境质量进行了评价，得到该地区植被覆盖率为良好，等级为；环境污染严重，等级为；矿山恢复治理率不高，等级为；灾害发生率不高，等级为。该研究区生态环境质量综合评价为。 通过实践证明，运用 3S 技术对煤矿土地利用/覆被和生态环境进行监测，并对煤矿生态质量进行评价和分析，这为矿产资源的可持续发展提供了科学的依据，同时为其他类
6、型矿山生态环境监测研究提供了有效、可行的技术流程和工作思路。 关键字：宝鼎煤矿 3S 土地利用/覆被 人机交互解译 生态环境质量评价 Abstract III Study on Monitoring of Mine Ecological Environment Based on RS,GIS Grassland area is xxx.386 hm2, accounting for the total area of the study area x.91%; Dryland area is xxx.445 hm2, accounting for the total area of the s
7、tudy area x.78%; Dump is also quite a number, there is perhaps xxx.351 hm2, accounting for the total area of the study area x.22%. (2)It results from the ecological environment monitoring and analysis that, in the Panzhihua Baoding coal mine area, the air pollution area is xx.59hm2 and the water pol
8、lution area is x.84 hm2,the dust pollution area is xxx.17hm2 and the ecology restores area is x.53hm2 and there had been 13 latent landslides，4 mud-rock flows,11 cave-ins. (3) Using remote sensing and GIS technologies based on APH method to evaluate the environmental quality of Panzhihua Baoding coa
9、l mine area. It concludes that the vegetation coverage of the area is good for level ; environmental pollution is serious for level ;the mine e environment restore rate is not high for level ; the disasters incidence is also not high for Level .The general quality evaluation of the ecological Enviro
10、nment in study area is level . Abstract V Practice has proved that using the 3S technology to monitor the land ues /cover and ecological environment , evaluate and analysis the ecological quality of coal mine area can provide a scientific basis for the sustainable development of mineral resources, a
11、nd while provides an effective and feasible technology flow and ideas for other types of mine the ecological environment monitoring study. Keywords: Baoding mine area, 3S, Land use/cover, Man-machine interactive interpretation, Eco-environmental quality evaluation. 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作
12、及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 成都理工大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 成都理工大学 有关保留、 使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 成都理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文
13、。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 学位论文作者导师签名： 年 月 日 第 1 章 引言 1 第第 1 1 章章 引言引言 1.1 选题背景及研究意义选题背景及研究意义 矿产资源是一种非常重要且非可再生的自然资源， 是人类赖以生存和发展的不可或缺的物质基础。我国是世界上第三大矿业大国。据统计，目前我国有大约95%以上的能源和 80%以上的工业原料都取自于矿产资源。截止到 2003 年底，全国共有各类矿山企业 145406 个；2003 年全年开采 182 种矿产，年度采掘矿石总量 57.11 亿吨，其中石油 1.69 亿吨、原煤 14.24 亿吨，铁矿石 2.29
14、亿吨1。 然而长期以来，由于认识的局限性以及经法制法规的不完善，我国在矿产资源开发利用过程中许多矿山忽视环境保护工作，不重视环保要求，给矿区带来了一系列的环境问题和生态破环2。采煤形成的凹坑，由于地质构造、边坡岩体、地表水地下水等原因可以诱发滑坡、 塌陷、 水土流失、 泥石流等一系列地质灾害，又会引起地面变形而危及周边地区的工业企业和居民建筑的安全， 既造成巨大的经济损失又破环了原有的生态地质环境， 成为实施矿区可持续发展最重要的限制因素。矿产资源开发对矿山地质环境的影响是多方面的，也是十分复杂的。只有进行有效的调查评价工作，才能掌握矿山地质环境问题及发展变化趋势，更好地为矿山环境保护与综合治
15、理服务3。 本文是基于实施项目“重点成矿带与矿集区矿产资源开发多目标遥感调查与监测”中的子项目“川西南多金属成矿监测区矿产资源开发多目标遥感调查与监测项目” ，以攀枝花宝鼎煤矿区为研究区来进行环境质量监测与评价。研究区地处山区，地质条件比较复杂，存在着大量的不稳定岩层，地质环境先天脆弱，加之城市建设、 工矿业开发， 人类工程活动强烈， 导致大量的地质灾害时有发生。该区在采矿过程中引发了不同类型的地质灾害，其中由于煤矿的地下开采，造成了煤矿开采区滑坡、 塌陷、 泥石流以及大量煤矸石的不合理堆放， 同时由于炼焦、洗煤、运煤造成了大气污染、水体污染和粉尘污染。政府对矿产资源开发状况、矿山地质环境问题
16、及矿产资源规划执行情况的掌握基本采用逐级统计上报和群众举报的单一模式，然而由于很多原因导致上报数据失真的情况比较普遍，统计结果也难以统一。同时，矿山点多面广，管理机关现场监督力量薄弱，违法开采行为与矿山环境问题难以及时掌握，使得国家缺乏适时、客观的数据，难以对矿产资源的开发利用与环境保护实施更为有效的管理4-5。 随着遥感技术的不断发展与完善， 资源卫星数据的空间分辨率和光谱分辨率也越来越高，遥感信息处理技术与 GIS 手段在一定范围内对矿业秩序混乱地区、成都理工大学硕士学位论文 2 生态环境破坏严重地区内矿产开发点的分布状况、固体废弃物堆放情况、矿产开发引发的环境问题等进行监测已经成为可能6。总之，3S 技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具7。本次研究的目的是利用 3S 集成技术对攀枝花宝鼎煤矿区的开采现状进行实时监测，并调查由于矿山开采所引发的
