基于光谱特征的煤矿覆煤区遥感识别与监测方法研究:以云南小龙潭矿区为例

面对煤矿区土地退化日益加重带来的严峻生态环境问题,以及露天矿区覆煤地表范围难以准确界定的现实难题,基于煤矿区典型地物水体、植被、裸地和煤堆的光谱特征以及Landsat 8遥感数据的波段特性,提出了归一化差异煤矿指数(normalized difference coal mine index,NDCMI),并结合地物样本的NDCMI值设定阈值,对煤堆与矿区背景地物信息加以区分识别。结果表明:(1)利用Landsat 8的蓝光、红光、近红外和中红外波段组成的NDCMI方法对小龙潭矿区(下辖小龙潭露天矿和布沼坝露天矿)具有较强的适用性;(2) 2013—2018年,布沼坝露天矿开采面积增加1. 03倍,而小龙潭露天矿开采面积减少42%;(3)在空间上小龙潭矿区的煤炭开采活动重心呈现自东北向西南、从小龙潭露天矿向布沼坝露天矿转移的趋势,大大增加了布沼坝露天矿的生态环境压力。     

融合主被动遥感的乌海矿区土地损伤测度

煤炭资源开发战略加速西移,迫使西北矿区土地损伤迅速加剧。传统的矿区土地监测手段难以实现全空间覆盖的土地损伤诊断,该研究以乌海矿区为研究对象,采用Landsat TM/OLI影像和Sentinel-1A影像,利用3S、合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,通过提取植被损伤指数、地表形变指数和土地覆被类型等关键参数,以土地结构损伤函数与土地功能损伤函数为主体构建矿区土地损伤测度模型。结果表明:矿区土地损伤在空间分布上呈现以开采工作面为中心向四周辐射衰减特征,土地损伤值为4.5～8.0的高损伤区面积为42.36 km~2,占总面积的2.68%;中损伤区面积为544.21 km~2,占比为34.43%;非损伤区面积为994.02 km~2,占比为62.89%。损伤测度结果有助于矿区环境修复精细化设计,为乌海矿区土地整治与修复提供决策参考。     

基于系统建模的城市土地利用碳达峰仿真研究——以江苏省为例

实现碳达峰是中国应对全球气候危机的关键举措。按照“理论-模型-实证”逻辑框架，在理论分析基础上，构建城市土地-经济-碳排放系统动力学模型，对江苏省城市碳达峰路径进行多情景仿真模拟。结果表明：(1)江苏省未来经济总量、结构持续增长优化，增加第三产业投资能有效促进产业结构升级，但会降低经济增长速度；(2)城市用地呈不断增长趋势，但其增长动力持续减弱，在减碳发展情景下，城市建设用地总量在2033年达到峰值5 514.96 km²,出现“城市收缩”现象；(3)产业结构和能源效率优化能降低城市能耗需求，但其仍保持增长趋势，在减碳发展情景下，江苏省最快于2025年达到CO₂排放量峰值65 790万t,相对于持续上涨的CO₂排放量，现有碳汇用地对实现碳达峰目标作用有限。因此，针对实现碳达峰的主要影响因素，提出：在稳定经济增长的同时，从提升能源和用地效率入手降低能源需求和碳汇用地损失，加快技术创新优化能源供给结构，进而实现碳达峰目标。