彬長煤礦地表沉陷區(qū)植被變化遙感監(jiān)測研究.pdf

1、I論文題目：彬長煤礦地表沉陷區(qū)植被變化遙感監(jiān)測研究專業(yè)：地圖學與地理信息系統(tǒng)碩士生：李小靜（簽名）指導教師：湯伏全（簽名）摘要隨著我國煤炭開采量的不斷增加，礦區(qū)地面沉陷給經(jīng)濟社會發(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、地貌地質條件復雜，地下采煤引起的地面破壞比其他礦區(qū)更為嚴重。為了保證礦區(qū)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，必須對開采區(qū)地表沉陷及生態(tài)變化進行有效監(jiān)測和

2、控制，為采煤區(qū)綜合治理提供科學依據(jù)。目前，遙感技術已成為監(jiān)測地表形變及植被變化的重要手段。本文以陜西省彬長煤礦為試驗研究區(qū)域，利用雷達遙感技術和光學遙感技術相結合的方法對煤礦地表沉陷區(qū)植被演變進行監(jiān)測。通過對研究區(qū)沉陷前后的多幅SAR影像進行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，針對研究區(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)植被變化的時空特征，揭示開采沉陷與地表生態(tài)環(huán)境之間的量化關系。本文融合DInSAR技術和常規(guī)遙感技術實現(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，得出以下結果：(1)通過對研究區(qū)兩景ALOSPALSA影像數(shù)據(jù)進行差分干涉處理，獲得了相應的沉陷區(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值變化與開采活動具有時間相關性，并隨著時間推移其NDVI呈現(xiàn)先降后升的特征。(3)對影像進行空間相關性分析發(fā)現(xiàn)，TM影像中三個沉陷區(qū)域的NDVI值變化比分別為5.20%、9.18%和15.51%，沉陷區(qū)的NDVI值隨著時間推移呈現(xiàn)逐年降低的趨勢，且NDVI值和沉陷區(qū)范圍和程度具有一定相關性，而鄰近非沉陷區(qū)地表植被NDVI值卻呈逐年增加的趨勢。本文的研究揭示了彬長

5、礦區(qū)開采沉陷區(qū)與地表生態(tài)環(huán)境演化的關系，為西部礦區(qū)大范圍開采沉陷及其植被變化的遙感監(jiān)測提供了技術借鑒。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