服务于产业转型的矿业废弃地再利用优化与调控

矿业废弃地的优化再利用对资源型城镇转型所需的各项建设拓展空间具有重要的现实意义。该研究以北京市门头沟区为例,集成3S技术与实地调研,分析其矿业废弃地再利用的状况及时空变化,采用面向地理过程动态环境模型（Environment for Geoprocessing Objects, Dinamica EGO）模拟趋势发展情景下的矿业废弃地再利用格局;基于门头沟区\     

基于用地竞争的矿业废弃地再利用用地类型判定

合理确定矿业废弃地再利用用地类型,对满足矿业资源经济转型用地需求、优化矿区土地利用结构具有重要意义。该文以泽州县长河流域为研究区域,从适宜性和驱动力2个层面构建了矿业废弃地再利用用地竞争力评价指标体系,进而构建了基于该指标体系的矿业废弃地再利用用地竞争评价模型,并基于研究区行政界线图及矿业废弃地分布图,以矿业废弃地图斑为评价单元,量化评价指标,评价矿业废弃地再利用用地竞争力。采用三角模型,根据用地竞争力组合,对矿业废弃地再利用用地类型进行理论判定。研究结果表明:研究区中占总量50%的矿业废弃地可再利用为建设用地,主要分布在经济基础较好的乡镇周边及省道两侧;40%的矿业废弃地可再利用为农用地,主要分布于村庄周围;10%的矿业废弃地可再利用为生态用地,主要位于山区及水域附近。该研究结果可为优化矿区土地利用结构及矿业废弃地整治规划提供决策依据。     

GIS支持下的工矿废弃地复垦利用方案决策研究——以湖北省黄石市阳新县七约山矿区为例

[目的]探讨土地复垦评价及其方案决策方法。[方法]在借鉴国内外相关研究成果和经验的基础上,针对工矿废弃地复垦利用的特点,将特尔斐法、层次分析法(AHP)与GIS技术相结合,选择湖北省黄石市阳新县七约山矿区进行实证研究。[结果]界定了工矿废弃地的内涵,建立了试验区数字高程模型,提出了评价的指标体系,确定了宜耕、宜园、宜林、宜草的复垦方向,较好地解决了以往土地复垦研究中较难克服的由于数据精度引起的决策偏差等问题。[结论]该研究数据时效性和精度较高,研究模型简单实用,研究结果通过实际操作证实误差较小,研究方法具有很好的应用前景。     

基于综合评价的矿业废弃地整治时序确定

为确定合理的矿业废弃地整治时序,保护生态环境,迎合矿产资源型城市经济发展和产业转型的用地需求。该文以北京市门头沟区为研究区域,从生态状况、修复成本、区位条件、经济和社会因素4个层面构建了确定矿业废弃地整治时序的评价指标体系,进而构建了基于该指标体系的评价模型。兼顾行政管理的需要,将门头沟区行政村界线图、煤矿废弃地分布图进行叠加,以村作为评价单元,对各指标进行量化,确定煤矿废弃地的整治时序。研究结果表明:在北京市门头沟区,煤矿废弃地分布在45个村庄,其中,近期整治的村为16个,煤矿废弃地面积121.94 hm2;中期整治的村为19个,煤矿废弃地面积105.41 hm2;远期整治的村为10个,煤矿废弃地面积54.27 hm2,该研究结果为该区矿业废弃地整治时序的确定提供了理论支持。     

高速公路土地复垦适宜性评价因子优化方法探讨

现有的土地复垦适宜性评价方法选择的评价因子较多,且选择的因子未充分结合实际生产情况。针对高速公路临时用地的特殊性,按土地复垦植物生长所需的水分、养分、光照三个条件进行逐一分析,在采取人工覆表土、工程或生态方法增肥土壤后,最终确定评价因子仅需考虑水分条件中的灌溉和坡度两个因子。将这种因子选择方法用于广东某高速公路土地复垦工程,评价过程简洁直观,评价结果也具有较强的可操作性,值得推广。     

矿区废弃地复垦为农用地潜力评价方法的比较

矿区废弃地复垦潜力是编制土地整治规划的重要依据,复垦潜力的大小主要依靠评价来实现,而评价方法的选取对评价结果具有直接影响。该文以山西省朔州市平鲁区为研究区域,采用指数和法、模糊综合评价法和人工神经网络模型对矿区废弃地进行复垦潜力评价,探讨这3种方法所得结果的一致性与差异性及其产生的原因;并在结果分析的基础上,运用层次分析法对各方法所得结果进行综合评价。结果表明:在同一指标体系和同一权重下,由于各方法在计算过程中对于评价单元的处理侧重点不同,致使3种方法所得各级别中相同图斑数、同一潜力级别下的面积及其空间位置分布具有一定差异性;理论上讲,人工神经网络方法较其他2种方法所得结果更具客观性;平鲁区矿区废弃地分布与综合评价结果对比分析显示,历史遗留矿区废弃地和因矿业整合产生的废弃地复垦潜力集中在Ⅰ、Ⅱ级,潜力级别总体较高,矿区正在作业区复垦潜力多为Ⅲ、Ⅳ级,级别相对较低;研究表明,综合评价的结果是更科学、更客观的理论值,对于矿区废弃地系统总体而言,其复垦潜力的实际值还需考虑矿区废弃地复垦实践中复垦年限、经费、人员组织、产权关系等影响因素进行修正。     

基于Web的煤矿废弃地土地复垦决策支持系统设计与实现

为了克服现有煤矿废弃地土地复垦与植被恢复试验法费时费力的缺陷,根据土壤基质和气候相似性原理,采用模糊综合评价一灰色关联优势分析、基于距离的相似算法、基于规则的推理等多种数学方法,分别从植被恢复潜力评价、适生植物品种选择、土地复垦方案选择3个方面建立了相关数学模型,解决了煤矿废弃地恢复潜力的分级、先锋植物选种和土地复垦方案的确定等问题,从而为煤矿废弃地的植被恢复提供了一系列的决策支持.并使用ASENET 等编程语言结合MS Access数据库设计并开发了基于web的煤矿废弃地植被恢复的决策支持系统,该系统能为煤矿废弃地植被恢复工作提供新的研究模式和手段,并已经在辽宁省阜新矿区得到应用,结果表明系统所采用的方法科学、合理、可行.     

矿山废弃地土地复垦与生态恢复研究进展

矿山开采破坏环境、挤占耕地,诱发严重的社会问题.近几十年来,矿山废弃地土地复垦和生态恢复已成为跨学科研究热点,然而,和欧美发达国家相比,我国矿山废弃地工作存在土地复垦比率低与复垦质量差的特点.矿山废弃地土地复垦和生态恢复主要包括3方面:土壤重构、生物恢复和废水控制与处理.土壤重构技术主要包括物理、化学和工程措施,目标是重构适宜的土壤剖面和理化性质,重金属污染去除技术也是土壤重构的重要内容.生物修复可以划分为植物修复、土壤动物修复、土壤微生物修复以及菌根生物修复技术.就生态恢复和土地复垦的内涵、目标、基础理论和技术体系展开评述,并指出建立健全管理机构、明确资金来源对矿山废弃地复垦的重要性.同时认为应当加强矿山废弃地生态环境影响机制机制研究,采用3S技术和信息系统技术监测、评估和监管复垦工作,努力实现矿山废弃地环境损害减缓技术突破,建立矿山废弃地土地复垦和生态恢复的理论体系与技术规范.     

丘陵山区耕作层剥离再利用空间配置方法

为完善耕作层剥离再利用空间配置方法与理论,指导编制专项规划,该文在利用层次分析法构建耕作层剥离适宜性与覆土优先度评价模型,筛选适宜剥离和优先覆土田块的基础上,提出基于供需平衡圈的耕作层剥离再利用空间配置思路与方法,并以福建丘陵山区光泽县为例开展实证研究。结果显示:研究区规划允许建设区内耕作层适宜剥离的面积为169.23 hm2,土方量为3.01×105m3;覆土首选与备选区耕作层需求面积分别为706.1与6 646.4 hm2,需求土方量分别为7×105和2.41×106m3;空间配置结果共划定了33个供需平衡圈,覆土总面积为559.03 hm2,其中新增耕地57.79 hm2,占剥离面积的34.1%;改良中低产田501.25 hm2,占中低产田总面积的37.6%。平均运输距离为4.65 km,小于限定的运输适宜距离。该文提出的空间配置方法兼顾成本与效益,可操作性强,具有一定的可推广性。     

基于推理条件和规则的废弃露天矿坑再利用方式选择

为了更好地实现废弃露天矿坑的再利用,并对再利用方式进行科学的选择,该文以废弃露天矿坑为研究对象,从限制性角度着手提取了矿坑条件、自然条件、其他条件3类17个条件项,形成58个推理条件和13条推理规则,构建了基于"推理条件-推理规则"的废弃露天矿坑再利用方式选择方法,并运用此方法对平朔煤矿露天矿坑再利用方式进行选择。研究结果表明:经过初步推理,研究区可用于生态保护基地、垃圾填埋场、旅游文娱、光伏发电基地,且这4种再利用方式可进行组合与协调;决策结果需通过更加详细的分析及多方案比选后确定,一般情况下为推理结果的子集,也可能为空集。该研究可为闭矿或即将闭矿的露天矿坑再利用提供参考。     

基于迭代评价法的农村居民点优化布局与整治策略

科学进行农村居民点优化布局,对实施农村居民点整治,实现城乡一体化发展意义重大.该文以河南省新郑市为例,研究了农村居民点优化布局的方法和分区整治策略.基于中心地理论,设计了农村居民点理想布局模型,在农村居民点适宜性评价基础上,进一步提出了农村居民点适宜性迭代评价的方法,设计了程序算法,利用Python语言和Arc Py类库实现了软件工具开发.研究结果表明:根据农村居民生产和生活需求设计的理想村庄布局模型参数为:村庄之间的标准距离2.5km,最大耕作半径为1.44km,聚落腹地面积541.27hm2.新郑市农村居民点适宜性评价综合分值呈现出东高西低的非均匀分布,而迭代评价结果呈现出相对均匀的分布,利用该结果进行村庄布局优化更加合理.进行村庄优化布局,设置了17个中心村,103个基层村,其余为拆迁村,并将拆迁村划分为政府主导型和规划引导型2类,针对不同类型的村庄提出了对应的整治策略.研究结论认为,农村居民点迭代评价方法得到的结果,更加科学合理,该结果通过规划引导,可实现农村居民点的合理演化,该文的方法可为相关研究提供参考和借鉴.     

矿业城市土地损毁生态风险评价与空间防范策略

为量化矿业城市土地损毁生态风险、提高土地复垦和综合整治有效性,以吉林省辽源市为研究区,提出基于GIS的矿业城市土地损毁生态风险定量评价与空间防范的思路和方法。首先将土地损毁作为直接生态风险源,将土地生态系统作为生态风险受体,借助遥感信息模型与GIS空间分析模型,依次评价土地生态系统的生态敏感性、土地损毁累积作用以及二者间的暴露关系;然后确定综合生态风险值及其等级空间分布,并据此将矿业城市土地利用划分为环境敏感特别保护区、一般生态保护区、生态保育区、生态协调区、生态复垦区、限制发展区、工矿发展区与城镇发展区等八大功能区,各区内生态风险防范措施各有侧重;最后利用2010年城市总体规划图对评价与分区结果进行有效性分析,分析结果表明,辽源市90%以上的规划建设用地属于发展主导区域、70%以上的非规划用地属于生态保护主导区,研究结果与2010年城市规划用地布局范围基本吻合。基于 GIS 定量方法进行矿业城市土地损毁生态风险分析可空间化土地利用的风险等级与主导风险因素,为制定有针对性的风险防范措施提供了空间信息;也为矿业城市土地复垦规划、土地整理规划与土地利用总体规划的有机结合提供了参考。     

基于空间相互作用的农村居民点用地空间结构优化

农村居民点用地空间结构优化是新农村建设和农村土地整治的前提和基础工作。该文在对引力模型修正的基础上测算了农村居民点与最近城镇之间的作用引力。同时,按照新农村建设的要求,从发展基础、生产条件、生活条件和生态环境4个方面选取农村居民点潜能的测算指标,利用量化后的指标和多因素综合评价法,根据修正后的潜能模型,计算出各农村居民点的潜能值。在得到引力值和潜能值的基础上,运用层次聚类分析法将曲周县农村居民点用地空间结构优化划分为就地城镇化型、重点发展型、限制扩建型和迁移合并型4种类型。研究结果符合实际,为当地新农村建设工作提供了理论支撑,对于其他类似地区具有借鉴意义     

土地复垦矿区的景观生态质量变化

为揭示土地复垦对矿区景观生态状况的影响,以徐州市贾汪矿区为例,运用RS、GIS和景观生态学方法,从生态系统稳定与干扰程度2个方面构建景观生态质量评价模型,并分析评价了该区的景观生态质量及变化。研究结果表明:2001-2010年间,贾汪矿区景观生态质量发生了明显变化,总体呈变好的趋势。2001年和2010年景观生态质量达到稳定和较稳定的面积分别为49994.86和56160.31hm2,2010年比2001年增加了6164.45hm2;从总体变化看,变好和略微变好的地区约占28.23%,主要分布在破坏较少的山区和煤矿复垦区,表明土地复垦工程对矿区生态环境起到了一定的改善作用。变差和略微变差的地区约占19.44%,表明部分地区生态环境质量仍在下降,主要由于城镇化的快速发展,煤炭开采的继续,环境保护措施不及时以及复垦地区的二次塌陷、治理标准低等原因。因此,需加大对生态脆弱区的环境保护,完善矿区复垦技术规程,制定生态修复策略,从而实现矿区土地的可持续发展。     

露天采石场土地复垦适宜性评价及应用

[目的]构建合理可行的适宜性评价指标体系及评价标准,为不同条件下露天采石场选择最佳复垦模式提供一定的决策依据。[方法]采用层次分析法计算3种土地复垦模式中适宜性评价因子的权重。[结果](1)选择地形条件、自然条件和社会经济条件3个层面中采场边坡坡度、采场岩壁粗糙度、植被覆盖度、有效土层平均厚度、年均降水量、社会经济水平、距城市距离、采石场集中连片度这8个因素作为适宜性评价因子,构建了适宜性评价指标体系及其评价标准;(2)以焦作市北山露天采石场复垦为缝山针国家矿山公园为例进行验证,评价体系分析结果与现有采石场土地复垦模式相一致。[结论]本研究提出的土地复垦适宜性评价指标体系及评价标准可以较好地指导露天采石场的土地复垦工作。     

中国东部丘陵矿区复垦土地利用结构优化研究

该文以受华丰矿开采影响的小河西村为例,在SPSS软件的支持下,利用复垦前后不同土地利用类型的生态足迹、景观多样性、产值等指标,运用多目标规划法对我国东部丘陵矿区复垦土地利用结构进行了优化分析。结果显示,利用生态足迹法、景观多样性指数和多目标规划得出的复垦土地结构与复垦前比,不仅经济效益明显提高,生态赤字明显降低,生态环境明显改善,而且景观多样性指数增加,能促进生态、经济和社会目标的实现,也必将缓和长期以来形成的矿山与周边农民的矛盾,并能调动矿山和村集体复垦积极性,推动矿区和周边农村和谐发展。