基于遙感的稀土礦區(qū)景觀格局研究綜述

摘 要：礦產(chǎn)資源的不合理開(kāi)采，必然會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題，如重金屬的污染、植被破壞、水土流失、地質(zhì)災(zāi)害等，如何對(duì)礦山開(kāi)采區(qū)進(jìn)行大面積實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，是現(xiàn)在面臨的首要問(wèn)題。遙感技術(shù)在土地利用調(diào)查工作中的利用日趨成熟，特別是在礦山開(kāi)采區(qū)土地利用遙感監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。景觀格局是自然、生物和社會(huì)各種生態(tài)過(guò)程在不同空間尺度上相互作用的結(jié)果，同時(shí)又決定著各自然環(huán)境因子在景觀空間上的分布和組合，從而制約著各種生態(tài)過(guò)程，影響景觀內(nèi)能量流、物質(zhì)流的變化。通過(guò)對(duì)稀土礦區(qū)景觀格局的分析，能夠定性定量的分析相關(guān)景觀要素對(duì)環(huán)境的影像因子，為稀土礦區(qū)的生態(tài)建設(shè)提供積極的建議。

關(guān)鍵詞：稀土礦山；遙感；景觀格局

1 遙感在稀土礦區(qū)的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，由于前期我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)秩序比較混亂，亂挖、盜采等問(wèn)題突出，嚴(yán)重破壞了礦區(qū)周?chē)闹脖?，造成水土流失，水域污染等?wèn)題。隨著社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)的作用日益凸顯，而通過(guò)遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)、快速的獲取礦山開(kāi)采區(qū)土地利用的信息，提高相關(guān)部門(mén)的工作效率，減少野外調(diào)查時(shí)間，保證所獲取信息的真實(shí)性。

早在1969年，美國(guó)就逐步開(kāi)展利用遙感對(duì)礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究，并且已經(jīng)建立了相關(guān)的監(jiān)測(cè)制度，國(guó)內(nèi)起步相對(duì)比較晚，但是隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展，遙感在資源監(jiān)測(cè)方面作用越來(lái)越大。由于我國(guó)礦山多、分布面積大，實(shí)地調(diào)查耗時(shí)費(fèi)力，通過(guò)遙感方法可以對(duì)礦山環(huán)境現(xiàn)狀、礦山環(huán)境近年來(lái)的變化進(jìn)行有效的監(jiān)控[1]。國(guó)內(nèi)利用遙感對(duì)礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的研究發(fā)展迅速，如王陶，劉衍宏[2]利用多源多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)對(duì)稀土礦區(qū)環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)；王曉紅，聶洪峰[3]分析了ETM、SPOT和IKONOS等數(shù)據(jù)在礦山開(kāi)發(fā)與環(huán)境遙感調(diào)查數(shù)據(jù)源的選擇步驟；鄭禮全，盧霞利用ASTER數(shù)據(jù)分析德興銅礦地物光譜特征，監(jiān)測(cè)地物污染信息；代晶晶，王瑞江[4]等基于最新的高分辨率遙感數(shù)據(jù)，對(duì)稀土礦山非法開(kāi)采，環(huán)境破壞、礦山動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。

目前對(duì)煤炭礦區(qū)的研究比較多，針對(duì)稀土礦區(qū)，可以借鑒煤炭礦區(qū)的研究方法，通過(guò)遙感影像可以獲取稀土礦區(qū)近幾十年的遙感影像，通過(guò)TM影像、高分影像、DEM數(shù)據(jù)等多源遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合土地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)以及稀土礦區(qū)的地物特征，利用監(jiān)督分類(lèi)、面向?qū)ο蠓诸?lèi)等多種分類(lèi)方法相結(jié)合的方法，將稀土礦區(qū)的地物分類(lèi)，最后進(jìn)行精度評(píng)價(jià)，利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣對(duì)土地利用變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為景觀格局分析做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

2 景觀格局在稀土礦區(qū)的應(yīng)用

景觀格局是景觀生態(tài)學(xué)研究的主要內(nèi)容，景觀生態(tài)學(xué)作為生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的一門(mén)新興綜合交叉學(xué)科，從其誕生到現(xiàn)在，已有60余年的時(shí)間。但是直到20世紀(jì)80年代，這門(mén)學(xué)科才逐漸獲得了蓬勃發(fā)展[5]。盡管景觀生態(tài)學(xué)在學(xué)科特性和理論體系等方面還不夠完善，一些爭(zhēng)論尚存，但是其原理和方法已經(jīng)應(yīng)用到許多領(lǐng)域，尤其在環(huán)境科學(xué)研究與實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用[6]。隨著稀土礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，資源與環(huán)境之間的矛盾日益突出，環(huán)境的破壞不斷改變著周邊的環(huán)境，逐漸影響著整個(gè)礦區(qū)的景觀格局。遙感與景觀生態(tài)學(xué)理論共同形成了對(duì)大尺度生態(tài)系統(tǒng)空間格局進(jìn)行研究的獨(dú)具特色的研究模式，如岳剛等[7]利用GIS技術(shù)對(duì)長(zhǎng)白山森林景觀格局變化進(jìn)行了分析；齊楊等[8]對(duì)中國(guó)東西部中小城市景觀格局變化及其驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了探討；吳莉等[9]對(duì)山東沿海地區(qū)景觀格局變化進(jìn)行了分析；王卷樂(lè)等[10]對(duì)1980-2010年間鄱陽(yáng)湖地區(qū)土地覆蓋與景觀格局變化進(jìn)行了分析等，其中主要是有關(guān)區(qū)域流域的景觀研究以及城市、濕地、農(nóng)業(yè)、綠地公園、沙漠化、煤炭礦業(yè)景觀格局等的研究[11]。

通過(guò)遙感分類(lèi)結(jié)果影像，結(jié)合景觀格局指數(shù)對(duì)景觀格局定性定量的分析。景觀格局指數(shù)可以從斑塊尺度水平、斑塊類(lèi)型水平以及景觀尺度水平三方面進(jìn)行分析，其中斑塊尺度可以從斑塊面積、斑塊周長(zhǎng)指數(shù)來(lái)分析；斑塊類(lèi)型可以用斑塊類(lèi)型面積、邊緣密度表示；景觀尺度可以用香濃多樣性、香農(nóng)均度指數(shù)表示。如表1所示。

通過(guò)景觀格局指數(shù)可以定量的對(duì)稀土礦區(qū)景觀格局進(jìn)行研究。

3 結(jié)束語(yǔ)

稀土礦區(qū)作為一個(gè)獨(dú)特的地理單元，通過(guò)多源遙感數(shù)據(jù)、多種分類(lèi)方法的結(jié)合對(duì)景觀格局進(jìn)行定性定量的分析，同時(shí)結(jié)合生態(tài)學(xué)的相關(guān)理論和方法，能更好的為地方政府進(jìn)行礦山開(kāi)發(fā)秩序的整頓、環(huán)境治理提供重要的依據(jù)。為實(shí)現(xiàn)稀土礦區(qū)土地資源合理開(kāi)發(fā)利用、景觀格局的優(yōu)化及可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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