本文關鍵詞：基于RS和GIS礦區(qū)廢棄土恢復潛力評價研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：良好的生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的基礎，是社會可持續(xù)發(fā)展的前提。當前我國生態(tài)環(huán)境面臨的一個嚴峻問題就是人類大規(guī)模地進行礦山開采所造成的生態(tài)環(huán)境問題，從而導致土壤質量發(fā)生變化，并引起礦山環(huán)境發(fā)生變化，這將給社會的發(fā)展和人民的生活帶來巨大的威脅。因此，選擇合適的評價指標，建立準確適當?shù)脑u價方法，基于地面實測巖礦光譜數(shù)據(jù)和高光譜數(shù)據(jù)提取礦山環(huán)境信息，以滿足礦山環(huán)境監(jiān)測的需要，為綠色礦山建設和生態(tài)環(huán)境恢復提供技術支撐。 研究區(qū)位于江西德興礦區(qū)，植被發(fā)育較好，土壤主要類型是由紅砂巖發(fā)育形成的紅壤。在2011-2012年，分別在礦區(qū)采場外圍、尾礦壩及樂安河附近采集不同恢復年限的土壤樣品48個作為研究樣品，利用ASD光譜儀測試土壤樣品的光譜，并進行化學成分分析。本文基于RS和GIS技術，根據(jù)研究區(qū)實地調研情況、土壤剖面特性和評價指標的選取原則，選取土壤有機質、土壤粘土礦物、土壤重金屬、土壤鐵離子和植被覆蓋度作為評價指標，建立德興礦區(qū)評價指標體系，并運用客觀的賦權方法確定各個評價指標的權重。基于野外實測光譜和Hyperion數(shù)據(jù)，利用遙感圖像處理軟件對數(shù)據(jù)進行處理和分析，結合土壤的物理化學性質和土壤成土過程，對土壤有機質、土壤速效磷、土壤速效鉀、土壤粘土礦物及土壤鐵離子等土壤養(yǎng)分的時空變化特征進行分析研究。通過數(shù)學建模來反演整個研究區(qū)的評價指標信息，并將提取的指標進行量化分析和標準化處理，最后建立研究區(qū)廢棄土恢復潛力的評價模型。 結果顯示，在德興礦區(qū)一號壩、二號壩、四號壩和銅礦的鐵離子含量較低，這是因為研究區(qū)的土壤類型為紅壤，紅壤中常含有鐵錳膠膜、鐵錳結核等新生體，赤鐵礦等粘土礦物含量較高，也就是背景土壤中的鐵離子含量一般較高，所以三個尾礦壩和銅礦的鐵離子含量相對較低。根據(jù)研究區(qū)的礦物全分析測試結果可知，，高嶺石、綠泥石和伊利石這些粘土礦物在土壤中普遍存在。利用連續(xù)統(tǒng)去除的方法提取土壤實測光譜的特征吸收位置，從而建立以三種粘土礦物含量為因變量的預測方程。從反演結果可知，研究區(qū)的高嶺石整體含量較高，相對綠泥石和伊利石來講，分布較為廣泛。整體上三種粘土礦物在一號壩、二號壩、四號壩和銅礦區(qū)含量較低，這是因為尾礦壩的土是采礦之后的廢棄土，含有大量的尾礦砂，土壤砂化現(xiàn)象嚴重，土壤的肥力質量較差，所以三個尾礦壩和銅礦的粘土礦物含量相對較低。 在ArcGIS軟件的支持下，基于柵格空間分析模塊Spatial Analyst下的Raster Calculator子模塊來實現(xiàn)礦區(qū)廢棄土恢復潛力值的計算，從而建立綜合的評價模型來對江西德興礦區(qū)的廢棄土的土壤質量進行評價，得到礦區(qū)采礦后形成的廢棄土的恢復潛力情況，將恢復潛力分為很強、強、中、弱、很弱5個等級。綜合研究區(qū)的土地利用分類情況和土地復墾潛力分布可以看出：德興礦區(qū)廢棄土整體恢復潛力良好，根據(jù)對礦區(qū)廢棄土恢復潛力的評價結果，進行相應的恢復性設計，如全面性恢復設計、整頓性恢復設計、局部恢復設計和補充性恢復設計等，進而對礦區(qū)土壤進行復墾，提高礦區(qū)土壤質量，為礦山環(huán)境的恢復治理提供參考依據(jù)。 礦山的開采和礦產(chǎn)資源的開發(fā)都會破壞原有的土壤結構，以致土壤的質量發(fā)生變化，從而引起礦山生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化。因此我們需要將開礦后礦區(qū)周圍堆砌的廢棄土進行評價與復墾，從而提高土壤質量，這對合理規(guī)劃利用土地，完善土地質量的監(jiān)測和綠色礦山的建立意義深遠。
【關鍵詞】：江西德興 廢棄土 Hyperion數(shù)據(jù) 成分反演 土壤潛力評價
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X82;X87;P208
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 研究背景與研究意義13-14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 土壤參數(shù)定量反演14-15
• 1.2.2 土壤恢復潛力評價15-17
• 1.3 研究內容和論文結構17-19
• 第2章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)19-24
• 2.1 研究區(qū)概況19-20
• 2.1.1 自然地理概況19
• 2.1.2 區(qū)域地質背景19-20
• 2.2 研究區(qū)廢棄土分類研究20-21
• 2.3 樣品采集與測試21-24
• 2.3.1 土壤樣品采集21-23
• 2.3.2 土壤光譜與成分測試23-24
• 第3章 礦區(qū)環(huán)境要素信息遙感提取24-42
• 3.1 Hyperion 數(shù)據(jù)預處理24-27
• 3.2 土壤鐵含量反演27-33
• 3.2.1 光譜去噪27-28
• 3.2.2 包絡線特征因子提取28
• 3.2.3 端元波譜提取28
• 3.2.4 波譜特征選擇28-29
• 3.2.5 逐步回歸分析29-30
• 3.2.6 結果與分析30-33
• 3.3 土壤粘土礦物含量反演33-40
• 3.4 植被覆蓋度信息提取40-42
• 第4章 礦區(qū)廢棄土恢復潛力評價42-60
• 4.1 土壤成土過程分析42-43
• 4.2 土壤養(yǎng)分時空變化分析43-51
• 4.3 礦區(qū)廢棄土恢復潛力評價51-60
• 4.3.1 評價指標選擇51-52
• 4.3.2 指標權重的確定52-54
• 4.3.3 評價指標要素54-57
• 4.3.4 礦區(qū)廢棄土恢復潛力評價57-60
• 第5章 結論60-62
• 5.1 主要工作與結論60-61
• 5.2 存在問題與展望61-62
• 參考文獻62-68
• 作者簡介及在學習期間所取得的科研成果68-70
• 致謝70

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于RS和GIS礦區(qū)廢棄土恢復潛力評價研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274843