【摘要】： 為研究地下煤炭開采對(duì)荒漠區(qū)脆弱環(huán)境的影響規(guī)律,論文選擇了植被、水體(土壤水、包氣帶水、地下水)作為荒漠礦區(qū)的關(guān)鍵環(huán)境要素,以具有代表性的神東礦區(qū)為研究區(qū)域,集RS、GIS、GPR、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查等多種技術(shù)手段,多尺度監(jiān)測(cè)研究關(guān)鍵環(huán)境要素的時(shí)空演變規(guī)律,并在監(jiān)測(cè)技術(shù)與采動(dòng)影響規(guī)律方面取得了以下成果: 在宏觀尺度上,利用MODIS-NDVI實(shí)現(xiàn)了區(qū)域植被的月際時(shí)序監(jiān)測(cè)分析,以及與氣溫、降水等氣象因素的關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明研究區(qū)植被具有明顯的物候年周期性,植被與氣象因素具有明顯的相關(guān)性,其中植被對(duì)降水變化的響應(yīng)最為敏感�？傮w來(lái)講,礦區(qū)植被呈現(xiàn)出區(qū)域性變化,近年來(lái)開展的生態(tài)建設(shè)影響,使得植被有明顯好轉(zhuǎn),空間變異性增強(qiáng)。然而小尺度的植被現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與Landsat-NDVI監(jiān)測(cè)表明,地下開采導(dǎo)致了部分礦井采區(qū)植被相對(duì)非采區(qū)小幅下降。 為解釋采礦對(duì)植被的影響規(guī)律,論文對(duì)礦區(qū)淺層土壤含水率進(jìn)行了遙感定量反演。研究表明,相對(duì)于土壤反射率、土壤濕度、地形濕度指數(shù),土壤含水率與表觀熱慣量之間具有更加顯著的相關(guān)性。通過(guò)改進(jìn)的土壤溫度預(yù)測(cè)模型,建立了適用于TM或ETM+的土壤溫差轉(zhuǎn)換模型。利用該模型能更準(zhǔn)確地提取任意深度的土壤溫差信息,這比單純利用MODIS影像能提取更高分辨率的表觀熱慣量。改進(jìn)后的表觀熱慣量與10cm埋深土壤含水率的R2由0.264提高到了0.789。從而首次實(shí)現(xiàn)了基于表觀熱慣量法與TM/ETM+、MODIS影像相結(jié)合的土壤含水率高分辨率反演。反演結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查一致發(fā)現(xiàn),受地表沉陷影響,采區(qū)土壤含水率均略偏小于非采區(qū)。 對(duì)工作面上方地下水采前、采中、采后的長(zhǎng)期觀測(cè)表明,采礦對(duì)地下水具有顯著的負(fù)面影響,且采后地下水的恢復(fù)過(guò)程緩慢。但是,該工作面上方植被并沒(méi)有明顯衰退。其原因在于,通過(guò)探地雷達(dá)(GPR)對(duì)包氣帶土壤含水的垂向分布研究給出了風(fēng)積沙區(qū)地下水的臨界作用埋深為8m,而該工作面的初始水位埋深遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臨界埋深。此外,本文首次結(jié)合GPR與開采沉陷預(yù)計(jì)理論對(duì)沉陷變形影響下的包氣帶土壤含水的橫向分布規(guī)律進(jìn)行了分區(qū)研究,分析了土壤壓縮、拉伸變形對(duì)包氣帶土壤含水分布的影響規(guī)律,指出今后沉陷變形區(qū)土壤特性的實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)分區(qū)進(jìn)行。 最后,根據(jù)對(duì)礦區(qū)植被、水體的地空一體化監(jiān)測(cè)結(jié)果,給出了植被與土壤水的負(fù)倒數(shù)關(guān)系模型,地下水與土壤含水、植被的指數(shù)關(guān)系模型,以及地下水深埋區(qū)植被受采動(dòng)影響的判別模型,提出了適用于荒漠礦區(qū)資源環(huán)境協(xié)調(diào)開采的建議與措施。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X141
【圖文】：

(Introduction of Study Area)3.1.1 地理位置 (Geography Location)圖3-1 神東礦區(qū)地理位置Figure 3-1 Location of Shendong Coal Mining Area神東礦區(qū)位于鄂爾多斯高原東南部及陜北黃土高原北緣和毛烏素沙漠的東南邊緣，即陜西省榆林地區(qū)神木縣北部、府谷縣西部，內(nèi)蒙古自治區(qū)伊克昭盟的伊金霍洛

圖 3-2 風(fēng)沙區(qū)地表覆蓋高空俯視圖Figure 3-2 Top view of landcover at windy desert area壤 (Soil)土壤主要有風(fēng)沙土、黃土性土、紅土性土、淤土、沼澤土、粟鈣土、土占礦區(qū)土地面積的一半，廣泛分布于風(fēng)沙、蓋沙區(qū)和丘陵區(qū)的梁面

神東礦區(qū)內(nèi)主要礦井位置圖

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 白宇;胡海峰;廉旭剛;;山西翼城礦區(qū)采動(dòng)地表植被指數(shù)時(shí)空變化分析[J];煤炭工程;2017年09期

2 項(xiàng)陽(yáng);李君軼;陳宏飛;;基于CASA模型的神東礦區(qū)植被NPP變化研究[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2017年10期

3 劉英;侯恩科;岳輝;;基于MODIS的神東礦區(qū)植被動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與趨勢(shì)分析[J];國(guó)土資源遙感;2017年02期

4 劉沂軒;劉譽(yù);杜珍應(yīng);曹久立;;基于多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)的礦區(qū)地表植被與土壤變化監(jiān)測(cè)[J];地礦測(cè)繪;2016年04期

5 馬超;田淑靜;鄒友峰;郭增長(zhǎng);韓瑞梅;謝少少;;神東礦區(qū)AVHRR/NDVI的時(shí)空、開采強(qiáng)度和氣候效應(yīng)[J];中國(guó)環(huán)境科學(xué);2016年09期

6 臺(tái)曉麗;胡振琪;陳超;;西部風(fēng)沙區(qū)不同采煤沉陷區(qū)位土壤水分中子儀監(jiān)測(cè)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2016年15期

7 馬超;張曉克;郭增長(zhǎng);吳立新;;半干旱山區(qū)采礦擾動(dòng)植被指數(shù)時(shí)空變化規(guī)律[J];環(huán)境科學(xué)研究;2013年07期

8 簡(jiǎn)煊祥;楊永均;;基于空間信息技術(shù)的礦區(qū)生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J];中國(guó)礦業(yè);2013年05期

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1 蔣冬梅;煤炭城市地—礦沖突分析及其調(diào)控研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

2 黃翌;煤炭開采對(duì)植被—土壤物質(zhì)量與碳匯的擾動(dòng)與計(jì)量[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

3 聶俊麗;基于地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的采煤對(duì)淺部地層含水量影響規(guī)律研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

4 張健雄;煤礦沉陷區(qū)地表覆被的時(shí)空變化規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2011年

5 范鋼偉;淺埋煤層開采與脆弱生態(tài)保護(hù)相互響應(yīng)機(jī)理與工程實(shí)踐[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

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1 巴音;基于生命周期的露天礦區(qū)土地生態(tài)質(zhì)量演變研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

2 白宇;采礦擾動(dòng)區(qū)地表植被指數(shù)時(shí)空變化分析研究[D];太原理工大學(xué);2017年

3 任雪峰;我國(guó)東部關(guān)閉礦山社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

4 程林森;半干旱礦區(qū)地表沉陷對(duì)植物葉綠素?zé)晒獾挠绊懷芯縖D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

5 田淑靜;鄂爾多斯高強(qiáng)度采區(qū)NOAA(AVHRR)NDVI的時(shí)序分析[D];河南理工大學(xué);2015年

6 申艷琴;半干旱區(qū)煤炭開采對(duì)植被擾動(dòng)規(guī)律的研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

7 張曉克;礦業(yè)擾動(dòng)區(qū)地表覆被時(shí)空變化規(guī)律研究[D];太原理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2751013