彬長(zhǎng)煤礦地表沉陷區(qū)植被變化遙感監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、I論文題目：彬長(zhǎng)煤礦地表沉陷區(qū)植被變化遙感監(jiān)測(cè)研究專(zhuān)業(yè)：地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)碩士生：李小靜（簽名）指導(dǎo)教師：湯伏全（簽名）摘要隨著我國(guó)煤炭開(kāi)采量的不斷增加，礦區(qū)地面沉陷給經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境造成了極大影響，其主要表現(xiàn)為采煤區(qū)水資源破壞、地表沉陷、生態(tài)環(huán)境破壞等。西部礦區(qū)水資源匱乏、人居生態(tài)環(huán)境脆弱、地貌地質(zhì)條件復(fù)雜，地下采煤引起的地面破壞比其他礦區(qū)更為嚴(yán)重。為了保證礦區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，必須對(duì)開(kāi)采區(qū)地表沉陷及生態(tài)變化進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和

2、控制，為采煤區(qū)綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。目前，遙感技術(shù)已成為監(jiān)測(cè)地表形變及植被變化的重要手段。本文以陜西省彬長(zhǎng)煤礦為試驗(yàn)研究區(qū)域，利用雷達(dá)遙感技術(shù)和光學(xué)遙感技術(shù)相結(jié)合的方法對(duì)煤礦地表沉陷區(qū)植被演變進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)研究區(qū)沉陷前后的多幅SAR影像進(jìn)行DEM反演和差分干涉，從差分干涉影像中得到地表沉陷區(qū)信息。同時(shí)，針對(duì)研究區(qū)2005年到2009年之間的多幅Lsat5TM影像數(shù)據(jù)，采用像元二分模型方法從影像中提取沉陷區(qū)地表植被指數(shù)NDVI值，從而研

3、究沉陷區(qū)植被變化的時(shí)空特征，揭示開(kāi)采沉陷與地表生態(tài)環(huán)境之間的量化關(guān)系。本文融合DInSAR技術(shù)和常規(guī)遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了西部煤礦地表沉陷區(qū)范圍及其植被演化的遙感監(jiān)測(cè)，得出以下結(jié)果：(1)通過(guò)對(duì)研究區(qū)兩景ALOSPALSA影像數(shù)據(jù)進(jìn)行差分干涉處理，獲得了相應(yīng)的沉陷區(qū)域分布情況，確定了地表沉陷的分布范圍。將SAR數(shù)據(jù)和LsatTM數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加和校正，在TM數(shù)據(jù)中提取到三塊感興趣區(qū)域，即地表沉陷區(qū)A、B、C。(2)對(duì)2005年到2009年5期Lsa

4、t5TM影像提取沉陷區(qū)(A、B、C)的NDVI值，發(fā)現(xiàn)上述沉陷區(qū)地表NDVI值變化與開(kāi)采活動(dòng)具有時(shí)間相關(guān)性，并隨著時(shí)間推移其N(xiāo)DVI呈現(xiàn)先降后升的特征。(3)對(duì)影像進(jìn)行空間相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，TM影像中三個(gè)沉陷區(qū)域的NDVI值變化比分別為5.20%、9.18%和15.51%，沉陷區(qū)的NDVI值隨著時(shí)間推移呈現(xiàn)逐年降低的趨勢(shì)，且NDVI值和沉陷區(qū)范圍和程度具有一定相關(guān)性，而鄰近非沉陷區(qū)地表植被NDVI值卻呈逐年增加的趨勢(shì)。本文的研究揭示了彬長(zhǎng)

5、礦區(qū)開(kāi)采沉陷區(qū)與地表生態(tài)環(huán)境演化的關(guān)系，為西部礦區(qū)大范圍開(kāi)采沉陷及其植被變化的遙感監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)借鑒。IIISubject:ResearchofVegetationChangeTrendwithRemoteSensingTechnologyinCoalMineSurfaceSubsidenceAreaofBinChangSpecialty:CartographyGeographicInfmationSystemName:LiXiaoji

6、ng（Signature）Instruct:TangFuquan（Signature）ABSTRACTInrecentlyyearswiththeexploitationofcoalminecontinuestoincreasemininggroundsubsidencecausedgreatinfluencetotheeconomicdevelopmentecologicalenvironment.Coalminingtopromot

7、eregionaleconomicdevelopmentduetothecoalresourcesbelongtotheprimaryenergydonothavetheabilitytoregeneratealthoughinacertainperiodoftimetopromoteregionaleconomicdevelopmentbutthedamageisimmeasurable.Mainlyonwaterresourcesi

8、nminingareathedestructioncausedbysurfacesubsidencecracksetc..Sothecoalminingthedestructioncausedbytheexploitationoftheindustrialdevelopmentisnotsustainablemustsurfacetominingsubsidencehazardmonitingpreventionprovidethene

9、cessarydatadecisionbasisfgovernancefollowupminingarea.MethodcombiningInSARtechniqueconventionalremotesensingtechnologyfmonitingsurfacesubsidenceofBinchangminingareaofShaanxiprovince.ThispaperusesthedatamainlyincludesLsat

10、datafrom2006to2007twoSARdatain20052009to5years.AreaaredeterminedbySARimageprocessingtogetthesurfacesubsidenceBinchangminingareathemethodsofobtainingmainlydifferentialinterferometryDEMinversionbytwoimagesobtainedbefeafter

11、thesettlementdifferentialinterferometricimaginginterferencefromdifferenceimageisextractedminingsurfacesubsidencearea.Vegetationisalllplantsingeneralvegetationchangesfthewholeoftheearthsecologicalenvironmentisverysensitiv

12、esoitisthemostvaluableimagingfact.Basedontheresearchofminingsubsidenceimagestoextractvegetationindexasthemaininfluencefactstostudytherelationshipbetweenminingsubsidencesurfaceecologicalenvironmentinfluenceeachother.Metho