基于时间序列模型的戈壁荒漠露天矿生态环境评价
刘英1
胡霄2
岳辉3
毕银丽4
彭苏萍5
1.西安科技大学测绘科学与技术学院,陕西西安 710054;自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室,陕西西安 710054;西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院,陕西西安 7100542.西安科技大学测绘科学与技术学院,陕西西安 7100543.西安科技大学测绘科学与技术学院,陕西西安 710054;西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院,陕西西安 7100544.西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院,陕西西安 710054;西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 7100545.中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083
摘要：矿区生态环境评价中常采用单景、多景遥感数据来进行评价,但这 2种数据存在时间不一致性和评估不准确性的缺点.为实现矿区生态环境的准确监测,以戈壁荒漠露天矿及其周边环境为研究对象,采用CFmask算法+Tmask算法获取纯净像元反射率.经时间序列模型合成研究区年度遥感数据,采用压力-状态-响应模型对其进行长时间序列生态环境评价.结果表明:①基于时间序列模型预测的地表反射率值与对应局部区域的卫星观测地表反射率值差异较小且其真彩色影像视觉差异较小,非纯净像元位置处预测反射率与周边纯净像元地表反射率真彩色影像视觉差异较小.以 2022年各波段纯净像元反射率观测值与预测值验证精度,结果显示观测值与预测值显著相关(相关系数均大于 0.6).实地考察数据与经时间序列预测数据得到的生态环境指数的相关性(R2=0.450)优于单景生态指数(R2=0.347)、多景生态指数(R2=0.386).②2013-2021年研究区整体生态环境较差,呈南高北低、西高东低的空间格局,且随着时间增加,南部生态环境退化较为严重.矿区内生态环境变化较矿区外生态环境变化稳定,矿区外生态环境退化较快.③生态差、生态中、生态优面积的年变化速率分别为 0.005/a、0.002/a、-0.007/a.各生态等级状况随时间呈现景观破碎度减小、景观异质性减小、聚合度增加态势,生态优斑块流向生态中、生态差斑块,生态差等级逐渐成为研究区生态环境主要生态等级.矿区内各等级占比稳定,矿区外生态差占比逐年增加.在对研究区进行生态修复时应尽量避免在半阳坡方向种植作物,且在阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡方向种植作物时均应避免坡度大于17.5°.
关键词：矿区生态环境评价CFmask算法Tmsak算法时间序列模型戈壁荒漠露天矿
分类号：X87(环境遥感)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFF1303300)陕西煤业化工集团有限责任公司科研资助项目(2022SMHKJ-B-J-54)自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室开放基金资助项目(2022-07)
论文发表日期：2023-12-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 125-139 )
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