多元遥感技术在重庆市露天矿恢复治理动态监测中的应用

为在露天矿山恢复治理过程监督管理中提供技术支撑,通过文献阅读,结合重庆实际,提出了基于多源遥感技术的露天矿山恢复治理综合监测方法,主要包括：利用高分辨率遥感影像结合矿山遥感样本特征以及其他专题数据,识别矿山损毁土地范围;利用中分辨率遥感影像（Landsat数据、高分数据）对植被光谱的响应特征,构建植被指数进行矿山恢复治理植被动态监测;利用星载雷达数据（哨兵数据）通过干涉分析,对矿山范围内地表形变动态监测。此外,还可结合无人机采集数据,开展矿山恢复治理倾斜摄影数据查看和分析。     

实景三维技术在露天矿山生态修复监测中的应用

结合露天矿山生态修复监测业务工作需求,本文充分利用实景三维技术快速灵活、低成本、高精度地构建三维场景模型的优势,着重介绍了三维实景技术在露天矿山生态修复监测的应用技术方法与路线,通过分析阐述监测的具体实施流程,为露天矿山精细化管理和生态环境保护与治理提供辅助决策支持.     

资源三号03卫星在露天矿山生态修复监测中的应用

根据露天矿山生态修复监测的工作流程,在分析资源三号03卫星的载荷指标的基础上,开展卫星的几何纠正和融合处理方法的测试,提出了一套利用该卫星开展露天矿山生态修复监测的卫星数据处理流程与方法,并对各个处理流程与环节进行了综合评价。评价结果表明:经过处理的资源三号正射影像成果,完全可以满足露天矿山生态修复监测业务对卫星数据的几何精度和影像解译精度要求。     

沿海矿山生态环境修复中遥感影像自动配准方法的应用

本文从遥感影像解译角度出发,浅析遥感影像解译在沿海矿山生态修复调查中的作用,概略梳理沿海矿山生态修复遥感解译的基本方法,针对基于光学遥感图像配准技术存在的问题,提出了一种利用对象区域形状特征的配准方法。本文采用分割方法提取基准图像和待配准图像中具有结构性的小区域,按照小区域的属性与几何形状特征进行匹配,利用空间关系做控制约束,查询正确的同名小区域对,提取小区域的中心点作为匹配控制点对,解算仿射变换模型参数,有效解决影像间的自动配准问题。采用该方法对实际光学影像进行试验,取得了良好的试验结果与实用价值,为沿海矿山生态修复调查工作中确定矿山空间位置与设计方案提供了保障。     

基于多特征U-Net网络的工程活动图斑快速识别

为有效监测具有填挖、采剥等行为的工程活动情况,本文提出了一种用于像素级露天工程活动图斑提取的遥感多特征语义分割模型。该模型以高分二号(GF-2)光学遥感影像为数据源,采用U-Net深度神经网络架构,通过人工标注构建了反映露天工程活动的影像样本集,并提取样本的多维特征投入模型进行训练,从而实现了工程活动图斑的快速识别。试验结果显示,本文方法对露天工程活动图斑的总体识别精度可达87.36%,平均精度达86.78%,优于KNN、SVM两种传统分割方法,为工程活动自动化监管提供了技术参考。     

露天矿山地质环境监测分析——以重庆市中梁山片区为例

研究探讨了目前矿山地质环境遥感动态监测的主要方法,构建了矿山地质环境监测指标,以重庆市中梁山片区为研究区,利用哨兵1号、Landsat-8等多源卫星遥感数据,结合其他基础地理信息数据,开展了露天矿山恢复治理过程中地质环境遥感动态监测分析,通过构建矿山地质环境综合评分规则,对中梁山片区矿山地质环境进行评价分析,以期为后续矿山恢复治理过程监督管理提供支撑。     

长江经济带废弃矿山占损土地遥感调查与生态修复对策

长江经济带是我国的重要矿产资源基地,在矿产资源开发过程中引发的生态环境问题突出。为调查该区域废弃露天矿山占用损毁土地情况和研究生态环境修复对策,以2016—2018年国产高空间分辨率遥感影像为主要数据源,利用遥感解译和信息提取技术,获取长江经济带内距长江干流(包括金沙江四川、云南段,四川宜宾至入海口)及主要支流(包含岷江、沱江、赤水河、嘉陵江、乌江、清江、湘江、汉江、赣江)两岸50 km范围内废弃露天矿山的分布信息和10 km范围内与矿山相关的地质灾害和环境污染信息。调查结果表明,在距长江干流5 km,10 km,15 km,30 km和50 km范围内,废弃露天矿山占用损毁土地面积分别为4 655. 14 hm~2,8 787. 57 hm~2,12 207. 59 hm~2,21 040. 85 hm~2和30 034. 47 hm~2;在距长江主要支流5 km,10 km,15 km,30 km和50 km范围内废弃露天矿山占用损毁土地面积分别为5 080. 04 hm~2,8 644. 25 hm~2,12 345. 53 hm~2,21 290. 29 hm~2和33 491. 49 hm~2。基于遥感调查结果对距长江干流及主要支流两岸各10 km范围内的废弃露天矿山环境进行分析,结果表明,长江上游主要问题是露天开采导致的地质灾害;长江中下游金属类、化工原料类矿山引发的环境污染比较严重。结合目前矿山环境修复的先进技术,研究并提出了矿山生态环境修复的对策,即采用降坡削坡、加固稳定的方法消除废弃采场的崩塌隐患,根据坡度大小采用相应的复绿技术来防止水土流失;采用人工隔水层、人工增肥和微生物法进行土壤改良;引进耐受植物、微生物降解土壤中的有毒重金属;构建人工湿地进行水生态修复。调查结果和建议可为当地矿政管理部门开展废弃露天矿山生态环境修复工作提供科学依据和重要参考。     

基于高分辨率遥感数据的矿山环境综合治理研究——以冕宁牦牛坪稀土矿为例

针对我国社会重点关注的矿山环境治理问题,使用高分辨率遥感数据,选择位于四川省西南部的冕宁牦牛坪稀土矿区开展了矿山环境综合治理区划研究。采用SPOT6卫星图像遥感解译和野外调查相结合的方法,准确查明该矿区的矿山土地压占、矿山地质灾害、矿山环境污染、尾矿库分布、矿山恢复治理和矿山开采点等状况;根据建立的矿山环境综合分析方法,对该矿区遥感调查结果进行综合分析,并在此基础上开展矿区恢复治理区划,提出治理对策与建议。研究结果表明:本次研究成果数据客观、及时、准确,可为国家有关部门进行矿山保护治理工作部署提供依据,同时对促进矿山遥感监测工作成果的推广应用具有积极意义。     

三维露天采场模型的生成算法

本文给出了一种基于约束Delaunay三角剖分的三维露天采场模型的生成算法.算法结合采场数据的特点,利用约束Delaunay三角剖分把台阶线、地表特征线等嵌入三角网,使生成的三维模型更接近实际采场,提高了露天采场三维模型的精度,增强了三维显示效果.通过精确的三维可视化显示,可以使矿山工作者形象直观地看到地形和采场布置,...     

基于遥感与GIS的矿山地质环境时空演变分析——以东胜矿区为例

煤矿开采将不可避免地产生地质环境问题。以东胜矿区2007年Quick Bird遥感影像和2012年World View2影像为数据源,通过提取矿山地质环境现状信息,计算矿山地质环境类型时空数据的变化幅度、变化速度及转移矩阵等,揭示不同矿山地质环境类型的时间变化过程;以采矿权为空间单元,通过计算各类矿山地质环境的年均增幅与综合动态度,描述其空间演变趋势。结果表明:随着东胜矿区开采规模持续扩大,不同矿山地质环境类型的面积逐年增加且增幅各异,由"污染"(采坑、排土场及积水区)向"治理"(恢复治理区和工业广场)转移的趋势显著;尽管矿区地质环境已得到足够重视,并呈现西北区域恢复治理优于东南区域的特点,但"治理"力度总体上慢于"污染"程度,仍不利于可持续发展。     

基于MCR和重力模型的县域生态网络构建

构建生态空间调控网络对于维持生态空间本底基础具有重要意义。本文以甘肃省景泰县为例,运用生态系统服务价值评估模型和生态环境敏感性评估模型识别生态源地,通过使用最小累计阻力模型(MCR)和重力模型,建立阻力面,提取生态廊道和生态节点,并以此构建生态空间调控网络。结果表明,研究区内有21处生态源地呈四周均匀分布、中部分散稀疏的空间分布特征,共识别出41条生态廊道和43处生态节点。结合关键区域的不同地理特征和地类现状,提出自然保护为主、人为修复为辅,以及人为修复与自然保护并重的两类修复策略。研究结果可识别生态修复区与构建区域生态空间调控网络。     

面向对象的矿山地表要素信息提取方法研究

矿山地表要素提取,可为矿山的合理开发利用、尾矿的管理、土地复垦、生态修复提供数据支撑,具有重要的实践意义。本文以湘西花垣县某铅锌矿区IKONOS影像为数据源,使用4种融合方法:Brovey变换、主成分(PCA)变换、Gram-Schmidt Pan变换、缨帽(KT)变换,对全色影像及多光谱波段进行融合,发现与原始影像相比,KT变换融合影像的光谱信息、空间信息保持得最好。基于ENVI中面向对象分层分类的方法,提取研究区内的典型地物,主要包括植被、裸地、道路、建筑物、矿石堆、尾矿库及蓄水池,并进行识别精度评价,总体精度达86.12%,Kappa系数为0.834 7。结果表明,面向对象分层分类的方法能有效地应用于复杂铅锌矿区的地物提取。     

空间信息遥感分类背景参数的应用分析

重点论述了空间信息遥感图像识别分类中背景参数的应用，包括图像信息的地学、生态特性与其制图对象、尺度的分析拟定；地物识别分类最佳时相图像的物侯历的研究；遥感图像识别分类中波段优化组合分析以及地物识别的目标背景因素的辅助应用。该类背景参数与区域参数的应用研究一样，对空间图像数字识别分类的精度的根本改进与提高，具有重要的作用。     

国产高分遥感技术在矿山环境调查中的应用分析

采用高分卫星数据对鄂西某磷矿开采集中区开展矿山地质环境要素调查,通过提取矿山环境专题信息,分析调查区内地质灾害集中程度与矿山周边环境,结果表明区内尾矿库、露天采场及周边区域是地质灾害的高发区域,高分技术对矿山地质环境调查拥有巨大应用潜力,对构建"和谐矿区,和谐社会",预防矿山环境地质危害及实施矿业可持续发展战略具有十分重要的理论意义和实用价值。     

多尺度同质区域提取的高分辨率遥感影像分类研究

提出了一种监督的多尺度同质区域的提取、融合和分类方法(ECHO),该方法同时考虑了地物的光谱。和空间信息。利用空间分辨率为5 m的华盛顿商业街数据和空间分辨率为0.7 m的北京地区QuickBird数据,证明该方法能有效提高高分辨率遥感影像的解译精度。     

初论全国矿山地质环境现状与存在问题

全国矿山遥感监测是一项具有中国特色的基础国情调查工作。2014年的遥感调查与监测查明,全国矿山开发占地220.42万hm~2,约占全国陆域面积的0.22%;正在利用的矿山开发占地面积约为113.48万hm~2,废弃的矿山开发占地约为98.25万hm~2,已恢复治理矿山面积约为8.69万hm~2;除矿山环境恢复治理区外,全国矿山开发损毁、占用土地211.73万hm~2,其中,损毁149.33万hm~2,占用62.40万hm~2;全国圈定矿山地质灾害4 716处,包括采矿塌陷1 887处、滑坡1 296处、崩塌1 093处、泥石流440处。根据上述监测成果,初步分析了全国矿山地质环境现状与目前存在的主要问题,提出了对策建议,并展望了全国矿山遥感监测领域的进一步研究方向。     

基于ZY1E高光谱遥感影像的汉麻提取研究

以国产ZY1E高光谱遥感影像作为影像数据源,选取黑龙江省绥化市青冈县为研究区,对ZY1E高光谱遥感影像的光谱特性及多波段组合特性进行研究,并开展了研究区汉麻的提取研究.试验表明:ZY1E高光谱遥感影像可以提供更为丰富的空间信息和地物光谱信息,更利于地物的精细识别,2020年青冈县共种植汉麻0.22万hm2,主要集中在北部区域,汉麻提取的总体分类精度为98％,Kappa系数为0.9623.     

基于RS和GIS的浙江省矿山地质环境遥感监测

以2016年和2017年获取的浙江省高空间分辨率卫星影像数据为信息源,通过对影像进行数据处理,根据影像特征建立了矿山遥感解译标志,并对部分图斑进行野外验证,结合浙江省自然环境、地形地貌等情况,对浙江省矿山地质环境及恢复治理情况进行了遥感调查与动态监测。摸清了该矿区矿山地质环境的现状与变化趋势。取得的成果可为政府部门制定下一步矿山地质环境恢复治理工作的决策及矿产资源合理开发利用规划提供科学依据。     

面向对象的高分一号铁尾矿遥感信息提取与分析

针对高分一号遥感数据铁尾矿信息提取精度较低的问题,文中分析了铁尾矿高分遥感图像光谱、纹理及空间特征,构建了铁尾矿遥感光谱特征强化的数学模型RTI和IOT,建立了面向对象的铁尾矿高分遥感信息提取的技术流程。并以唐山典型矿山地区为研究对象,进行了铁尾矿遥感信息的提取实验和精度分析,验证了RTI和IOT强化数学模型在面向对象决策分类规则中的有效性,为铁尾矿资源的目标提取和自动监测提供了一种新的处理方法。     

构建时空融合模型进行水稻遥感识别

传统变化检测手段进行水稻遥感识别受"云污染"和影像间配准误差导致的变化检测误差累积及"椒盐"现象的影响,水稻遥感识别精度低。本文提出时空融合模型(Temporal-Spatial-Fusion Model,TSFM)进行水稻遥感识别,旨在综合像元在时间、空间维度上的信息定义像元的水稻时空归属度,根据时空归属度划分阈值提取水稻。实验结果表明:在不同窗口尺度下,TSFM在整体和"云污染"区域对水稻提取均达到了较高精度。当窗口尺度为3×3时,水稻提取的用户精度、制图精度和总体精度分别达到93.4%、83.5%和87.9%。在不同窗口尺度下水稻提取的用户精度、制图精度、总体精度均高于分类后比较PCC(Post-Classification Comparison)和多数投票法(Majority Voting,MV);在"云污染"区域,水稻识别总体精度均在92.0%以上,水稻制图精度比PCC、MV分别至少提高了14.0%、7.6%。有效地解决了传统变化检测作物遥感识别存在的误差累积问题,在一定程度上避免了"云污染"和"椒盐"现象对识别结果的影响。另外,初步探讨了TSFM水稻提取精度与景观特征关系,发现在景观规整区域适宜采用较小的窗口,在破碎区域适宜采用较大的窗口。该方法的成功实施,为大范围开展秋粮作物遥感识别,消除"云"影响进行了前期实验探讨。