基于温度植被干旱指数的兖州煤田煤炭开采影响边界遥感提取

为识别植被覆盖区煤炭开采的生态影响边界,该文以兖州煤田为研究区域,应用温度植被干旱指数TVDI(temperature vegetation drought index)反演沉陷积水区外围的土壤湿度空间分布特征,利用MATLAB拟合TVDI变化趋势并依据其趋于稳定的渐近线,反解煤炭开采活动对矿区生态的影响边界,将其与采用MSCS(mining subsidence prediction system,MSCS)软件预计获得的下沉10 mm沉陷边界进行对比。结果表明:不同距离的TVDI中位数随距积水区边缘距离的变化表现为先增加后趋于平稳、呈指数变化特征;基于TVDI分析得到的煤炭开采的非积水影响范围,仅相当于沉陷积水面积的2.07倍,预计沉陷非积水面积与预计沉陷积水面积之比为4.63倍。通过模型拟合遥感指数随距离的变化特征,能够获得煤炭开采的影响边界;兖州煤田基于TVDI获取的煤炭开采影响面积,相对小于预计的开采沉陷面积。该研究可为确定煤炭开采对生态影响的边界提供参考。     

基于景观连通性的怀来县未利用地开发建设适宜性评价

未利用地开发为建设用地是破解建设用地空间不足的重要途径,同时未利用地在维护景观生态环境方面发挥着巨大作用,实现对未利用地资源的合理开发,就需要处理好开发与保护之间的关系,降低未利用地开发建设过程中对景观生态造成的不利影响。本文以冀西北间山盆地的河北省怀来县为例,引入最小累积阻力模型,选取工程地质条件、地形地貌条件、区位因素条件、自然生态条件4个方面指标构建阻力面,并通过构建潜在雨水生态廊道和生态节点对未利用地开发建设适宜性评价结果进行优化。结果表明:1)基于最小累积阻力模型对未利用地进行建设适宜性评价,突出了已有城镇建设用地的作用,评价结果呈现集中分布的特点,有利于今后的规模开发利用。2)根据评价结果将研究区划分为适宜扩展区、较适宜扩展区、限制扩展区和禁止扩展区,面积分别为17 064.67 hm~2、20 468.30 hm~2、9 723.66 hm~2和7 993.82 hm~2。由此可见,怀来县未利用地开发为建设用地的潜力较大。3)将开发建设适宜性评价结果与潜在雨水生态廊道、生态节点进行叠加,打破了适宜性扩展区集中连片的扩展格局,有效地保障了区域景观生态的连通性。本研究丰富了山地丘陵区未利用地建设适宜性评价的内涵,可为科学合理利用未利用地资源提供技术支撑。     

陈巴尔虎旗土地生态状况评价及影响因素分析

为科学评价自然-人类活动综合作用下陈巴尔虎旗土地生态状况并更好地反映其空间异质性,以像元为评估单元,构建涵盖土地利用类型、植被覆盖度、土壤湿度、裸土指数、土壤亮度五项遥感参量的土地生态状况评价模型(LEI模型),揭示呼伦贝尔草原核心区——陈巴尔虎旗土地生态状况的空间差异,分析其主要限制因子,进而提出相对应的土地生态调控途径。结果表明:1)空间上陈巴尔虎旗土地生态状况从东北向西南逐渐变差。2)时间上陈巴尔虎旗2000—2010年土地生态状况整体有变差趋势,土地生态状况处于"一般"的区域面积由65.75%增加到69.75%,"变差"和"变好"的区域面积比重分别为12.59%和5.19%,且东部比西部的土地生态恶化进程更快。3)土地利用类型和植被覆盖度是影响研究区土地生态状况的主要限制因子。     

怀来县土地利用变化与景观生态安全评价

为揭示土地利用变化以及人类经济社会活动对环境状况的影响,从景观的角度对区域的生态安全进行评价,构建景观生态安全评价体系,基于1986年、2004年和2012年的土地利用现状遥感解译图,对研究区的景观生态安全进行评价。结果表明,1986年、2004年和2012年怀来县景观生态安全指数变化得分范围在22.92~86.88、22.82~81.85和25.03~83.14之间,从1986~2004年,而景观等级处于I、II等级的区域面积在下降,处于III、V等级的区域面积增加,IV等级的区域面积基本无变化,从2004~2012年,处于I、III等级的区域面积下降,而处于II、IV、V等级的区域面积呈现上升态势,从1986~2012年,怀来县的景观生态安全重心转移呈现向城市外围、水库区域以及山地丘陵区推进的局面,最后,对影响景观生态安全的主要驱动因素进行了分析。     

黄河流域矿区充填复垦泥沙供需状况及输沙路径分析

引黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地是减轻黄河淤积和提升矿区复垦率的有效途径,有助于改善区域生态环境。该文以黄河主要淤积河段及沿岸150km范围内的23个国家规划矿区为研究区,分别采用沙量平衡法和开采沉陷预计法估算了黄河流域矿区充填复垦泥沙的供给量和需求量,初步分析了适宜引黄充填复垦矿区并设计了概略输沙路径。研究结果表明:1950—2013年,黄河主要淤积河段的总泥沙淤积量约为144.31亿t;截至2013年,各规划矿区充填复垦总需沙量约为225.12亿t;综合考虑泥沙供需状况和输沙距离2个因素,包头、义马、焦作、郑州、肥城、黄河北、淄博7个近距离矿区和乌海、平顶山、晋城、鹤壁、新汶5个中距离矿区适宜黄河泥沙充填复垦,需沙量和需调用水量分别为90.19和148.81亿t;各适宜充填复垦矿区的概略输沙路径长度处于21.98～109.02km,总长度约为643km。研究成果可为黄河泥沙充填复垦技术推广提供前期专题性基础数据,为后续可行性研究、规划设计及充填复垦等相关政策制定提供参考。     

辽中南-哈长城市群“三生”功能耦合协调时空演变及影响因素分析

为探究辽中南-哈长城市群生产功能、生活功能以及生态功能(简称“三生”功能)耦合协调时空演化规律，从农业生产、非农业生产、经济发展、空间承载、生活水平、公共服务、生态压力、生态维持以及环境净化9个方面选取30项指标测算“三生”功能，并结合修正后的耦合协调模型与灰色关联度模型分析2000—2020年城市群“三生”功能耦合协调时空分异规律及影响因素。结果表明:1)辽中南-哈长城市群“三生”功能整体提升，哈长城市群仅生态功能发展优于辽中南城市群。其中:生产功能、生活功能、综合功能高值区主要为沈阳、大连等核心或沿海城市；生态功能高值区主要为牡丹江、吉林等内陆或沿边城市。此外，2015年以后“三生”功能优势区扩张趋于减缓甚至停滞，部分城市生产功能与生活功能明显降低，并且城市群交汇处“三生”功能整体持续偏低。2)城市群“三生”功能耦合协调性逐渐提升，辽中南城市群协调性整体优于哈长城市群。核心城市“三生”功能协调性主要为中级协调，非核心城市由轻度失调转为基本协调为主；轻度失调型城市空间分布由南向北转移，最终围绕哈尔滨和长春两大核心城市分布。3)对本研究所选取的9项影响指标测算结果表明，城市群“三生”功能耦合协调时空差异前三大影响因素为绿色全要素生产率、财政分权、年均降雨量。综上，本研究结果可为新时期的东北地区“三生”功能协调优化提供科学依据。