摘要：利用Landsat和中巴資源衛(wèi)星影象數(shù)據(jù)，應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)，監(jiān)測(cè)撫順西露天礦自80年代以來礦區(qū)動(dòng)態(tài)變化情況。
　　關(guān)鍵詞：中巴衛(wèi)星；遙感；撫順西露天礦
　　
　　
　　1引言
　　遙感技術(shù)作為目前一種最先進(jìn)的信息采集方式，具有信息量大、成本低和快速的特點(diǎn)，是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的非常重要的技術(shù)手段[1]。近年來遙感技術(shù)又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期．主要是空間分辨率、光譜分辨率、時(shí)間分辨率的大幅度提高[2，3]。因此，礦山環(huán)境遙感面臨著重大的發(fā)展機(jī)遇。利用遙感技術(shù)可快速、可靠地監(jiān)測(cè)礦山開發(fā)狀況和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題[2，4]。
　　礦區(qū)自然生態(tài)環(huán)境問題包括：對(duì)地表的破壞、對(duì)土地的占用和破壞，對(duì)自然景觀的影響和破壞，造成“三廢”污染，破壞水資源、造成水土流失，誘發(fā)或孕育滑坡、泥石流、沖擊地壓、礦震等動(dòng)力地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題，噪聲和振動(dòng)污染，熱污染等[1，3、5]。礦產(chǎn)開發(fā)造成的土地資源破壞和引發(fā)的嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境問題，嚴(yán)重制約資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[1，4]。目前，國內(nèi)外已有許多科學(xué)工作者利用遙感技術(shù)對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)做了研究[1]。在國外，Venkataraman等綜合遙感數(shù)據(jù)和有限的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)定性分析了礦區(qū)植被、土地利用、地表水、地下水和土質(zhì)受礦產(chǎn)開發(fā)的影響程度[6]；在國內(nèi)金學(xué)林等全面分析了遙感技術(shù)和其他先進(jìn)技術(shù)在礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的可行性，并對(duì)晉城、銅川、開灤等礦區(qū)作了實(shí)際應(yīng)用[7]。
　　2西露天礦簡(jiǎn)介
　　撫順西露天礦位于遼寧省撫順市市區(qū)西南部，渾河南岸，千臺(tái)山北麓，她以歷史悠久、規(guī)模宏偉、技術(shù)先進(jìn)而聞名于世。是舉世聞名的深大型露天煤礦。西露天礦開采于1901年，1914年轉(zhuǎn)為露天開采，至今已開采近百年。礦坑?xùn)|西長(zhǎng)6.6km，南北寬2.2km，總面積為10.87km2，開采垂直深度西區(qū)415m。該礦的產(chǎn)品為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤和油母頁巖富礦。建國后，西露天礦共為國家生產(chǎn)煤炭2.7×109t，油母頁巖富礦5.1×109t，為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出較大貢獻(xiàn)。然而、由于長(zhǎng)期的開采以及開采中未能注意采取保護(hù)措施，露天礦在生產(chǎn)過程中發(fā)生過一系列滑坡、泥石流、地面塌陷變形等地質(zhì)災(zāi)害，給撫順市及周圍的自然生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。
　　3數(shù)據(jù)及研究方法
　　以LandsatTM和CBERS衛(wèi)星影像為主要的數(shù)據(jù)來源。本文以約每10年作為一個(gè)動(dòng)態(tài)變化時(shí)間段，采用80年代、90年代的LandsatTM影像數(shù)據(jù)，2007年12月1日CBERS02BHR影像和2008年5月31日CBERS02B多光譜影像數(shù)據(jù)。
　　本文利用ErdasImagine軟件影像處理功能，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括影像數(shù)據(jù)的精配準(zhǔn)以及對(duì)2007年和2009年CBERS02B影像做分辨率融合處理，并通過目視解譯、人機(jī)交互解譯、計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別與信息提取等方法，解譯礦區(qū)裸地及植被在不同年
　　
　　資助課題：遼河流域水污染控制綜合決策支撐平臺(tái)，課題編號(hào)：2008ZX07208-001-05
　　
　　代的面積大小，進(jìn)而得出其變化趨勢(shì)。
　　分辨率融合是對(duì)不同空間分辨率遙感影像的融合處理，使處理后的遙感影像既具有較好的空間分辨率，又具有多光譜特征，從而達(dá)到影像增強(qiáng)的目的。影像分辨率融合的關(guān)鍵是融合前兩幅影像的配準(zhǔn)以及處理過程中融合方法的選擇。分辨率融合包括主成分變換融合、乘積變換融合和比值變換融合。本文采用主成分變換融合方法，主成分變換融合是建立在影像統(tǒng)計(jì)特征基礎(chǔ)上的多維線性變換，具有方差信息濃縮、數(shù)據(jù)量壓縮的作用，可以更準(zhǔn)確地揭示多波段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的遙感信息，常常是以高分辨率數(shù)據(jù)替代多波段數(shù)據(jù)變換以后的第一主成分來達(dá)到融合的目的。多光譜影像經(jīng)主成分變換融合，影像的空間分辨率得到增強(qiáng)，細(xì)節(jié)部分更加突出。
　　
　　　　4礦區(qū)變化遙感分析
　　為研究方便，本文將礦區(qū)分為1號(hào)區(qū)域、2號(hào)區(qū)域、3號(hào)區(qū)域和4號(hào)區(qū)域。
　　
　　圖2、80年代LANDASAT衛(wèi)星影像
　　礦區(qū)總面積為27.46km2。其中：1號(hào)區(qū)域裸地面積為10.1km2；2號(hào)區(qū)域裸地面積為1.88km2；3號(hào)區(qū)域裸地面積為9.69km2；4號(hào)區(qū)域面積為5.79km2。礦區(qū)范圍內(nèi)基本無植被覆蓋。
　　
　　圖3、90年代年LANDASAT衛(wèi)星影像。
　　其中：1號(hào)區(qū)域裸地面積為10.59km2，與1986年相比增加了0.49km2；2號(hào)區(qū)域裸地面積為1.66km2，與1986年相比減少了0.22km2；3號(hào)區(qū)域裸地面積為9.01km2，與1986年相比減少了0.68km2；4號(hào)區(qū)域裸地面積為5.17km2，與1986年相比減少了0.62km2。礦區(qū)范圍內(nèi)基本無植被覆蓋。
　　
　　圖4、2008年CBERS02B融合后影像
　　2007年CBERS02BHR影像數(shù)據(jù)和2008年CBERS02B多光譜影像數(shù)據(jù)融合后影像。由圖3可見（圖中紅色區(qū)域?yàn)橹脖桓采w區(qū)域），礦區(qū)范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境得到一定程度的恢復(fù)，植被覆蓋較好的區(qū)域總計(jì)12.63km2，約占礦區(qū)總面積的45.8%。其中1號(hào)區(qū)域?yàn)?.20km2，2號(hào)區(qū)域?yàn)?.64km2，3號(hào)區(qū)域?yàn)?.62km2，4號(hào)區(qū)域?yàn)?.17km2。
　　5結(jié)語
　　從衛(wèi)星遙感影像解譯數(shù)據(jù)可以看出，80年代至90年代，由于礦區(qū)的大面積開采，礦區(qū)范圍內(nèi)均為裸地，基本無植被覆蓋。自90年代以來，由于減少開采量、加強(qiáng)礦區(qū)環(huán)境保護(hù)及生態(tài)恢復(fù)等多方面的原因，礦區(qū)裸地面積減少，到2008年礦區(qū)范圍內(nèi)植被覆蓋較好的區(qū)域已達(dá)12.6km2。
　　利用高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)（CBERS02BHR）與其它影像數(shù)據(jù)融合處理，在保留影像數(shù)據(jù)的多光譜特征的基礎(chǔ)上，能夠更好地體現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)部的細(xì)節(jié)，在礦區(qū)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)中應(yīng)用前景廣泛。
　　按總體設(shè)計(jì)，撫順西露天礦已于2007年閉礦。由于撫順西露天礦的特殊地理位置及開采方式，造成了礦區(qū)范圍的生態(tài)破壞，并且對(duì)城市影響很大。利用衛(wèi)星遙感等技術(shù)開展閉坑前后礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)研究，對(duì)我國陸續(xù)閉礦的老露天礦的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與恢復(fù)有重要意義。
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