摘 要:礦產(chǎn)資源的不合理開采,必然會(huì)帶來一系列的問題,如重金屬的污染、植被破壞、水土流失、地質(zhì)災(zāi)害等,如何對礦山開采區(qū)進(jìn)行大面積實(shí)時(shí)監(jiān)測來保護(hù)生態(tài)環(huán)境,是現(xiàn)在面臨的首要問題。遙感技術(shù)在土地利用調(diào)查工作中的利用日趨成熟,特別是在礦山開采區(qū)土地利用遙感監(jiān)測中得到了廣泛的應(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)過程,影響景觀內(nèi)能量流、物質(zhì)流的變化。通過對稀土礦區(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),由于前期我國礦產(chǎn)資源開發(fā)秩序比較混亂,亂挖、盜采等問題突出,嚴(yán)重破壞了礦區(qū)周圍的植被,造成水土流失,水域污染等問題。隨著社會(huì)的發(fā)展,環(huán)境保護(hù)的作用日益凸顯,而通過遙感技術(shù)的監(jiān)測,可以實(shí)時(shí)、快速的獲取礦山開采區(qū)土地利用的信息,提高相關(guān)部門的工作效率,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,美國就逐步開展利用遙感對礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)測的應(yīng)用研究,并且已經(jīng)建立了相關(guān)的監(jiān)測制度,國內(nèi)起步相對比較晚,但是隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展,遙感在資源監(jiān)測方面作用越來越大。由于我國礦山多、分布面積大,實(shí)地調(diào)查耗時(shí)費(fèi)力,通過遙感方法可以對礦山環(huán)境現(xiàn)狀、礦山環(huán)境近年來的變化進(jìn)行有效的監(jiān)控[1]。國內(nèi)利用遙感對礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)測的研究發(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)對稀土礦區(qū)環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測;王曉紅,聶洪峰[3]分析了ETM、SPOT和IKONOS等數(shù)據(jù)在礦山開發(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),對稀土礦山非法開采,環(huán)境破壞、礦山動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了監(jiān)測。
目前對煤炭礦區(qū)的研究比較多,針對稀土礦區(qū),可以借鑒煤炭礦區(qū)的研究方法,通過遙感影像可以獲取稀土礦區(qū)近幾十年的遙感影像,通過TM影像、高分影像、DEM數(shù)據(jù)等多源遙感數(shù)據(jù),結(jié)合土地分類標(biāo)準(zhǔn)以及稀土礦區(qū)的地物特征,利用監(jiān)督分類、面向?qū)ο蠓诸惖榷喾N分類方法相結(jié)合的方法,將稀土礦區(qū)的地物分類,最后進(jìn)行精度評價(jià),利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣對土地利用變化進(jìn)行監(jiān)測,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)對長白山森林景觀格局變化進(jìn)行了分析;齊楊等[8]對中國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]對山東沿海地區(qū)景觀格局變化進(jìn)行了分析;王卷樂等[10]對1980-2010年間鄱陽湖地區(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]。
通過遙感分類結(jié)果影像,結(jié)合景觀格局指數(shù)對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、斑塊周長指數(shù)來分析;斑塊類型可以用斑塊類型面積、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。
通過景觀格局指數(shù)可以定量的對稀土礦區(qū)景觀格局進(jìn)行研究。
3 結(jié)束語
稀土礦區(qū)作為一個(gè)獨(dú)特的地理單元,通過多源遙感數(shù)據(jù)、多種分類方法的結(jié)合對景觀格局進(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)
[1]張航,仲波,洪友堂,等.近20多年來贛州地區(qū)稀土礦區(qū)遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用,2015,02:376-382.
[2]王陶,劉衍宏,王平,等.多源多時(shí)相遙感分類技術(shù)在贛州稀土礦區(qū)環(huán)境變化檢測中的應(yīng)用[J].中國礦業(yè),2009,11:88-91+109.
[3]王曉紅,聶洪峰,李成尊,等.不同遙感數(shù)據(jù)源在礦山開發(fā)狀況及環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用[J].國土資源遙感,2006,02:69-71.
[4]王卷樂,冉盈盈,張永杰,等.1980-2010年鄱陽湖地區(qū)土地覆蓋與景觀格局變化[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(4):1085-1093.
[5]張秋菊,傅伯杰,陳利頂.關(guān)于景觀格局演變研究的幾個(gè)問題[J].地理科學(xué),2003,03:264-270.
[6]陳利頂,李秀珍,傅伯杰,等.中國景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展歷程與未來研究重點(diǎn)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2014,12:3129-3141.
[7]岳剛,楊華,亢新剛,等.基于GIS的長白山森林景觀格局分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(7):35-39.
[8]齊楊,鄔建國,李建龍,等.中國東西部中小城市景觀格局及其驅(qū)動(dòng)力[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(1):275-285.
[9]吳莉,侯西勇,徐新良,等.山東沿海地區(qū)土地利用和景觀格局變化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(5):207-216.
[10]代晶晶,王瑞江,王登紅.高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)在離子吸附型稀土礦山調(diào)查中的應(yīng)用[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用,2014,06:935-942.
[11]劉頌,郭菲菲,李倩.我國景觀格局研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,06:144-152.