【摘要】：煤炭資源的開發(fā)利用為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和人民生活水平起到巨大推動(dòng)作用的同時(shí),對(duì)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了巨大的破壞,帶來一系列生態(tài)環(huán)境問題。位于我國(guó)東部的淮南煤炭開采區(qū),長(zhǎng)期大規(guī)模的地下煤炭開采造成地面沉降,土地資源遭受破壞,形成了大面積的沉陷積水區(qū)。受周圍工農(nóng)業(yè)污水以及居民生活污水隨意排放的影響,沉陷水域污染嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在氮磷元素含量升高而引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化。而目前煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)手段單一,存在著明顯的滯后性,難以滿足煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的需要。因此,本文利用遙感地球化學(xué)方法在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域快速、準(zhǔn)確、有效的優(yōu)勢(shì),對(duì)淮南潘謝礦區(qū)生態(tài)環(huán)境中的土地利用長(zhǎng)時(shí)間序列的變化和沉陷水域水質(zhì)狀況進(jìn)行了研究分析。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境實(shí)際情況和前人研究成果,綜合評(píng)價(jià)了煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,并對(duì)礦區(qū)未來的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行預(yù)警。利用傳統(tǒng)基于像素的分類方法和面向?qū)ο蟮姆诸惙椒ǚ謩e對(duì)不同分辨率影像數(shù)據(jù)的潘謝礦區(qū)土地利用情況進(jìn)行分類,發(fā)現(xiàn)面向?qū)ο蠡谝?guī)則的分類方法在潘謝礦區(qū)土地利用分類中精度很高。尤其在“同物異譜”和“同譜異物”的地物信息提取中,能夠減小影響局部的光譜變化,增強(qiáng)異質(zhì)性,有效的避免椒鹽現(xiàn)象的出現(xiàn)。在高分辨率的遙感數(shù)據(jù)中,Pleiades遙感影像數(shù)據(jù)土地利用分類總精度達(dá)到90%以上。同時(shí),利用建立的面向?qū)ο蠡谝?guī)則的方法對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)時(shí)間序列(1989-2013年)的土地利用變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè),取得了滿意的分類結(jié)果。此外,通過結(jié)合礦區(qū)煤炭開采數(shù)據(jù)分析了各土地利用類型的變化規(guī)律。主要表現(xiàn)在耕地的面積隨著煤炭開采量的增加呈下降趨勢(shì),城鎮(zhèn)用地、水域和煤堆與煤矸石堆則表現(xiàn)出完全相反的趨勢(shì),三種土地利用的面積隨著煤炭開采量的增加都大幅的增加。結(jié)果表明：在潘謝礦區(qū),煤炭開采是研究區(qū)土地利用類型變化的主要因素。通過對(duì)這封閉沉陷水域和半封閉沉陷水域水質(zhì)參數(shù)和水體內(nèi)在光學(xué)特性研究,發(fā)現(xiàn)不同類型沉陷水域水體水質(zhì)參數(shù)及三種光學(xué)活性物質(zhì)的光譜吸收系數(shù)的時(shí)空變化。沉陷水域表現(xiàn)出典型內(nèi)陸水體的光學(xué)特性,潘集和顧橋沉陷水域水體明顯受到非色素顆粒物和黃色物質(zhì)(CDOM)的影響。相比顧橋沉陷水域,潘集沉陷水域由于與泥河相連表現(xiàn)出了更大的懸浮顆粒物和黃色物質(zhì)的影響�；趯�(duì)沉陷水域的光學(xué)特性分析,利用實(shí)測(cè)高光譜數(shù)據(jù)分別建立了適合不同沉陷水域的葉綠素a反演模型,其中,三波段模型在潘集沉陷水域表現(xiàn)出了更高的反演精度和最小的反演誤差,表明三波段模型更適合半封閉的沉陷水域,而NDCI模型在顧橋沉陷水域表現(xiàn)出了更高的反演精度和最小的反演誤差,表明NDCI模型更適合封閉的沉陷水域。此外,由于封閉沉陷水域和半封閉沉陷水域中水體懸浮物濃度、顆粒物大小和組成成分的不同,用于反演水體懸浮物濃度的最佳波段在潘集和顧橋沉陷水域也表現(xiàn)出了明顯的差異。潘集沉陷水域的最佳波段位置位于紅波段和近紅外波段,而顧橋沉陷水域的最佳波段位置位于藍(lán)綠波段。采用綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)法對(duì)沉陷水域的水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行評(píng)價(jià),利用環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型,發(fā)現(xiàn)基于多光譜遙感數(shù)據(jù)的不但能夠很好的反映出沉陷水域水體的富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)水質(zhì)在空間和時(shí)間上的分布和變化情況,而且能夠發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)方法難以揭示的污染源和污染物遷移特征。潘集和顧橋沉陷水域水體都已呈現(xiàn)出輕度-中度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。潘集和顧橋沉陷水域在時(shí)間上和空間上存在著明顯的差異,其中沉陷水域5月份的富營(yíng)養(yǎng)化程度要明顯高于11月份。顧橋沉陷水域富營(yíng)養(yǎng)化程度要明顯高于潘集沉陷水域。結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀和資源開發(fā)利用三個(gè)方面建立一套具有代表性、綜合性及可操作性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：研究區(qū)在長(zhǎng)期的地下煤炭開采作用下,生態(tài)環(huán)境比較脆弱,礦區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)2008-2013年均為Ⅳ級(jí),質(zhì)量差,有逐年惡化的趨勢(shì),前景不容樂觀。通過對(duì)潘謝礦區(qū)未來三年的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè),研究區(qū)2016-2018年生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)預(yù)測(cè)值級(jí)別為Ⅲ級(jí),處于中警警度。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X835;X87;X751
【圖文】：

大山與鳳陽(yáng)山交界處施家注，最西端位于鳳臺(tái)縣尚塘鄉(xiāng)侯海孜Ｗ西與利辛縣接壤處，最南端逡逑位于賴山鄉(xiāng)施家湖Ｗ南瓦璋湖水面，最北端位于茨淮新河主航道中‘。線鳳臺(tái)縣與蒙城、利辛逡逑縣交匯處。其中潘謝礦區(qū)位于淮河Ｗ北，地處東經(jīng)１１６°２２＇到１１６°５７＇與北紳３２°４３＇到３２°５伊逡逑之間（圖２－１）。逡逑

上石炭統(tǒng)太原沮總厚１１５ｍ－１２５ｍ，含煤７層－１０層。煤層較薄，極不穩(wěn)定，不可義。二逡逑疊系為煤田主要含煤地層，一般含煤４０層，總厚度３０－４０ｍ，其中可采煤層為１１－１９層，可逡逑采厚度２３－３６ｍ邋（圖２－３）。逡逑看逡逑Ｐ邋３０邐６０邐ｌ２０Ｋｍ邐嘴逡逑／邐－p汗�、⑩、女辶x希懾澹у澹懾澹痢福懾澹懾澹穡翦澹懾澹懾宸瑰澹懾迨儐兀鄭峰義咸?jié)a玨逶?jié)a玨騫乖燁殺嗪佩緯ぃ

本文編號(hào)：2761590