內(nèi)蒙古新巴爾虎右旗多金屬礦區(qū)揚(yáng)塵風(fēng)積物遙感監(jiān)測(cè)方法
發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 21:09
內(nèi)蒙古新巴爾虎右旗甲烏拉—查干鉛鋅銀礦區(qū)地處呼倫貝爾草原腹部,當(dāng)?shù)匕敫珊档臍夂蚴沟迷摰V區(qū)尾礦庫、固體廢棄物堆、礦石堆等易于產(chǎn)生揚(yáng)塵,對(duì)周邊草場(chǎng)產(chǎn)生污染。采用傳統(tǒng)的化學(xué)采樣和光譜分析調(diào)查礦區(qū)揚(yáng)塵污染精度雖高,但費(fèi)時(shí)耗力,而利用時(shí)序遙感方法監(jiān)測(cè)礦區(qū)揚(yáng)塵污染則比較便捷。本研究利用2018年GF-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)完成了礦區(qū)開發(fā)占地信息提取,在分析研究區(qū)的風(fēng)場(chǎng)和最佳揚(yáng)塵觀測(cè)月份基礎(chǔ)上,使用2000年、2005年、2010年、2015年和2018年獲取的5期Landsat衛(wèi)星數(shù)據(jù),采取"揚(yáng)塵風(fēng)積物-植被-水體和陰影"端元分解模型和人工干預(yù)的半自動(dòng)剔除道路干擾方法,對(duì)礦區(qū)揚(yáng)塵風(fēng)積物進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè);相較于歸一化差值植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI)分析法,該方法在考慮植被光譜信息的同時(shí)也兼顧揚(yáng)塵的光譜信息,使監(jiān)測(cè)結(jié)果更為客觀。比較5期遙感圖像揚(yáng)塵風(fēng)積物提取結(jié)果發(fā)現(xiàn),截止到2018年,礦區(qū)1 km緩沖區(qū)內(nèi)揚(yáng)塵風(fēng)積物污染面積擴(kuò)大到190. 57 hm2,其中2000—2010年間和2010—2018年間的年平均增長面積分別為14...
【文章來源】:國土資源遙感. 2020,32(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置示意圖
礦區(qū)春秋冬季干旱,多西北風(fēng),揚(yáng)塵的空間分布與風(fēng)要素影響密切[15]。從近20 a間新巴爾虎右旗氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)(由國家氣象信息中心獲取)分析得知,每年2—5月和9—10月累年月最多風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng),其次11—12月和1月累年月最多風(fēng)向?yàn)槲魑髂巷L(fēng),7—8月累年月最多風(fēng)向?yàn)殪o風(fēng),6月累年月最多風(fēng)向?yàn)楸蔽鞅憋L(fēng);累年月平均風(fēng)速常年在3 m/s左右,其中春季的4—5月份達(dá)到4 m/s以上(圖2)。Etyemaziana等[16]和Jorkevic等[17]研究確認(rèn),尾礦庫和礦石堆的揚(yáng)塵風(fēng)積物污染主要為風(fēng)蝕作用的結(jié)果,在晴天風(fēng)速大于2.5 m/s時(shí)即可發(fā)生風(fēng)蝕揚(yáng)塵。鉛鋅礦揚(yáng)塵的主要化學(xué)成分為SiO2,CaO,Al2O3,Fe2O3等,顏色呈淡藍(lán)色,具有較小的尺寸、較大的表面積與體積之比[18]。通過分析觀察研究區(qū)2010年Google Earth影像,發(fā)現(xiàn)廢石堆場(chǎng)、礦石堆和尾礦庫產(chǎn)生的揚(yáng)塵風(fēng)積物污染嚴(yán)重,尤其體現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)風(fēng)向的下風(fēng)向,可見污染距離達(dá)1 km,對(duì)礦區(qū)周邊草場(chǎng)質(zhì)量產(chǎn)生危害。
草原金屬礦區(qū)粉塵對(duì)于周圍環(huán)境影響方式包括周邊土壤重金屬含量提高和植被葉片上覆蓋有揚(yáng)塵以及受污染植被葉片產(chǎn)生病變[19]。采用MOD13Q1數(shù)據(jù),按月份統(tǒng)計(jì)2008年區(qū)內(nèi)植被變化(圖3),為長時(shí)間序列監(jiān)測(cè)礦區(qū)環(huán)境污染狀況找尋最優(yōu)的月份,并且采用歸一化差值植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI)提取污染的結(jié)果作為新方法評(píng)價(jià)的對(duì)比。從圖3可以看出,研究區(qū)內(nèi)1 a內(nèi)有8個(gè)月份的平均NDVI數(shù)值處于0.2之下,僅有6—9月份的平均NDVI數(shù)值位于0.2以上,其中6月份的NDVI梯度范圍為全年之最,7月份平均NDVI數(shù)值為全年最高,夏季是年度周期中植被長勢(shì)良好和NDVI差值梯度最大的時(shí)期?紤]到多雨導(dǎo)致的可用衛(wèi)星影像數(shù)量的問題,本文選擇偏向秋季的8—9月份獲取的數(shù)據(jù)用于礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)。2 數(shù)據(jù)源
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]線性光譜混合模型的適用觀測(cè)尺度分析[J]. 宋江濤,潘軍,邢立新,蔣立軍,孫也涵,張雪峰,仲偉敬,范博文. 遙感學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究熱點(diǎn)與前沿分析——基于VOSviewer和CiteSpace的大數(shù)據(jù)可視化研究[J]. 高云峰,徐友寧,祝雅軒,張江華. 地質(zhì)通報(bào). 2018(12)
[3]基于Landsat影像的環(huán)膠州灣不透水面格局演變過程[J]. 吳溪,郭斌,陳忠升,史文嬌. 資源科學(xué). 2018(11)
[4]礦山遙感監(jiān)測(cè)在采空區(qū)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 楊顯華,黃潔,田立,彭孛,肖禮曉,宋新龍. 國土資源遙感. 2018(03)
[5]基于改進(jìn)FCLS算法的南極海冰密集度估算及算法比較[J]. 宋翔宇,劉婷婷,王澤民,劉艷霞. 極地研究. 2018(01)
[6]山西某地礦業(yè)開發(fā)占用土地狀況遙感監(jiān)測(cè)[J]. 王海慶,武明德,劉瓊,李光昭,王昊,李麗. 國土資源遙感. 2018(01)
[7]蘇尼特右旗草原礦區(qū)土壤重金屬污染特征與生態(tài)恢復(fù)[J]. 岳征文,張瑞強(qiáng),王健,高天明,楊浩. 林業(yè)資源管理. 2017(06)
[8]基于WorldView 2影像的礦區(qū)植被重建效果評(píng)估[J]. 張澤民,呂昌河,謝苗苗,周偉. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]錫林浩特露天煤礦排土場(chǎng)揚(yáng)塵排放及污染[J]. 崔克強(qiáng),王學(xué)中,何友江,孟凡. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2017(06)
[10]基于高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的金屬礦開發(fā)現(xiàn)狀及環(huán)境問題研究——以江西省德興多金屬礦集區(qū)為例[J]. 李麗,汪潔,汪勁,王昊,荊青青. 中國地質(zhì)調(diào)查. 2016(05)
碩士論文
[1]遙感像元分解方法及其在滇池水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 錢少猛.中國科學(xué)院研究生院(遙感應(yīng)用研究所) 2003
本文編號(hào):3302782
【文章來源】:國土資源遙感. 2020,32(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置示意圖
礦區(qū)春秋冬季干旱,多西北風(fēng),揚(yáng)塵的空間分布與風(fēng)要素影響密切[15]。從近20 a間新巴爾虎右旗氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)(由國家氣象信息中心獲取)分析得知,每年2—5月和9—10月累年月最多風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng),其次11—12月和1月累年月最多風(fēng)向?yàn)槲魑髂巷L(fēng),7—8月累年月最多風(fēng)向?yàn)殪o風(fēng),6月累年月最多風(fēng)向?yàn)楸蔽鞅憋L(fēng);累年月平均風(fēng)速常年在3 m/s左右,其中春季的4—5月份達(dá)到4 m/s以上(圖2)。Etyemaziana等[16]和Jorkevic等[17]研究確認(rèn),尾礦庫和礦石堆的揚(yáng)塵風(fēng)積物污染主要為風(fēng)蝕作用的結(jié)果,在晴天風(fēng)速大于2.5 m/s時(shí)即可發(fā)生風(fēng)蝕揚(yáng)塵。鉛鋅礦揚(yáng)塵的主要化學(xué)成分為SiO2,CaO,Al2O3,Fe2O3等,顏色呈淡藍(lán)色,具有較小的尺寸、較大的表面積與體積之比[18]。通過分析觀察研究區(qū)2010年Google Earth影像,發(fā)現(xiàn)廢石堆場(chǎng)、礦石堆和尾礦庫產(chǎn)生的揚(yáng)塵風(fēng)積物污染嚴(yán)重,尤其體現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)風(fēng)向的下風(fēng)向,可見污染距離達(dá)1 km,對(duì)礦區(qū)周邊草場(chǎng)質(zhì)量產(chǎn)生危害。
草原金屬礦區(qū)粉塵對(duì)于周圍環(huán)境影響方式包括周邊土壤重金屬含量提高和植被葉片上覆蓋有揚(yáng)塵以及受污染植被葉片產(chǎn)生病變[19]。采用MOD13Q1數(shù)據(jù),按月份統(tǒng)計(jì)2008年區(qū)內(nèi)植被變化(圖3),為長時(shí)間序列監(jiān)測(cè)礦區(qū)環(huán)境污染狀況找尋最優(yōu)的月份,并且采用歸一化差值植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI)提取污染的結(jié)果作為新方法評(píng)價(jià)的對(duì)比。從圖3可以看出,研究區(qū)內(nèi)1 a內(nèi)有8個(gè)月份的平均NDVI數(shù)值處于0.2之下,僅有6—9月份的平均NDVI數(shù)值位于0.2以上,其中6月份的NDVI梯度范圍為全年之最,7月份平均NDVI數(shù)值為全年最高,夏季是年度周期中植被長勢(shì)良好和NDVI差值梯度最大的時(shí)期?紤]到多雨導(dǎo)致的可用衛(wèi)星影像數(shù)量的問題,本文選擇偏向秋季的8—9月份獲取的數(shù)據(jù)用于礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)。2 數(shù)據(jù)源
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]線性光譜混合模型的適用觀測(cè)尺度分析[J]. 宋江濤,潘軍,邢立新,蔣立軍,孫也涵,張雪峰,仲偉敬,范博文. 遙感學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究熱點(diǎn)與前沿分析——基于VOSviewer和CiteSpace的大數(shù)據(jù)可視化研究[J]. 高云峰,徐友寧,祝雅軒,張江華. 地質(zhì)通報(bào). 2018(12)
[3]基于Landsat影像的環(huán)膠州灣不透水面格局演變過程[J]. 吳溪,郭斌,陳忠升,史文嬌. 資源科學(xué). 2018(11)
[4]礦山遙感監(jiān)測(cè)在采空區(qū)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 楊顯華,黃潔,田立,彭孛,肖禮曉,宋新龍. 國土資源遙感. 2018(03)
[5]基于改進(jìn)FCLS算法的南極海冰密集度估算及算法比較[J]. 宋翔宇,劉婷婷,王澤民,劉艷霞. 極地研究. 2018(01)
[6]山西某地礦業(yè)開發(fā)占用土地狀況遙感監(jiān)測(cè)[J]. 王海慶,武明德,劉瓊,李光昭,王昊,李麗. 國土資源遙感. 2018(01)
[7]蘇尼特右旗草原礦區(qū)土壤重金屬污染特征與生態(tài)恢復(fù)[J]. 岳征文,張瑞強(qiáng),王健,高天明,楊浩. 林業(yè)資源管理. 2017(06)
[8]基于WorldView 2影像的礦區(qū)植被重建效果評(píng)估[J]. 張澤民,呂昌河,謝苗苗,周偉. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]錫林浩特露天煤礦排土場(chǎng)揚(yáng)塵排放及污染[J]. 崔克強(qiáng),王學(xué)中,何友江,孟凡. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2017(06)
[10]基于高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的金屬礦開發(fā)現(xiàn)狀及環(huán)境問題研究——以江西省德興多金屬礦集區(qū)為例[J]. 李麗,汪潔,汪勁,王昊,荊青青. 中國地質(zhì)調(diào)查. 2016(05)
碩士論文
[1]遙感像元分解方法及其在滇池水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 錢少猛.中國科學(xué)院研究生院(遙感應(yīng)用研究所) 2003
本文編號(hào):3302782
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