基于遥感的稀土矿区景观格局研究综述

基于遥感的稀土矿区景观格局研究综述

矿产资源的不合理开采，必然会带来一系列的问题，如重金属的污染、植被破坏、水土流失、地質灾害等，如何对矿山开采区进行大面积实时监测来保护生态环境，是现在面临的首要问题。遥感技术在土地利用调查工作中的利用日趋成熟，特别是在矿山开采区土地利用遥感监测中得到了广泛的应用。景观格局是自然、生物和社会各种生态过程在不同空间尺度上相互作用的结果，同时又决定着各自然环境因子在景观空间上的分布和组合，从而制约着各种生态过程，影响景观内能量流、物质流的变化。通过对稀土矿区景观格局的分析，能够定性定量的分析相关景观要素对环境的影像因子，为稀土矿区的生态建设提供积极的建议。

标签：稀土矿山；遥感；景观格局

1 遥感在稀土矿区的应用

矿产资源是工业发展的基础，由于前期我国矿产资源开发秩序比较混乱，乱挖、盗采等问题突出，严重破坏了矿区周围的植被，造成水土流失，水域污染等问题。随着社会的发展，环境保护的作用日益凸显，而通过遥感技术的监测，可以实时、快速的获取矿山开采区土地利用的信息，提高相关部门的工作效率，减少野外调查时间，保证所获取信息的真实性。

早在1969年，美国就逐步开展利用遥感对矿区进行监测的应用研究，并且已经建立了相关的监测制度，国内起步相对比较晚，但是随着遥感技术的快速发展，遥感在资源监测方面作用越来越大。由于我国矿山多、分布面积大，实地调查耗时费力，通过遥感方法可以对矿山环境现状、矿山环境近年来的变化进行有效的监控[1]。国内利用遥感对矿区进行监测的研究发展迅速，如王陶，刘衍宏[2]利用多源多时相遥感数据对稀土矿区环境变化进行监测；王晓红，聂洪峰[3]分析了ETM、SPOT和IKONOS等数据在矿山开发与环境遥感调查数据源的选择步骤；郑礼全，卢霞利用ASTER数据分析德兴铜矿地物光谱特征，监测地物污染信息；代晶晶，王瑞江[4]等基于最新的高分辨率遥感数据，对稀土矿山非法开采，环境破坏、矿山动态变化进行了监测。

目前对煤炭矿区的研究比较多，针对稀土矿区，可以借鉴煤炭矿区的研究方法，通过遥感影像可以获取稀土矿区近几十年的遥感影像，通过TM影像、高分影像、DEM数据等多源遥感数据，结合土地分类标准以及稀土矿区的地物特征，利用监督分类、面向对象分类等多种分类方法相结合的方法，将稀土矿区的地物分类，最后进行精度评价，利用土地利用转移矩阵对土地利用变化进行监测，为景观格局分析做好数据准备。

2 景观格局在稀土矿区的应用

景观格局是景观生态学研究的主要内容，景观生态学作为生态学和环境科学领域的一门新兴综合交叉学科，从其诞生到现在，已有60余年的时间。但是直

到20世纪80年代，这门学科才逐渐获得了蓬勃发展[5]。尽管景观生态学在学科特性和理论体系等方面还不够完善，一些争论尚存，但是其原理和方法已经应用到许多领域，尤其在环境科学研究与实践中发挥着重要作用[6]。随着稀土矿区社会经济的快速发展，资源与环境之间的矛盾日益突出，环境的破坏不断改变着周边的环境，逐渐影响着整个矿区的景观格局。遥感与景观生态学理论共同形成了对大尺度生态系统空间格局进行研究的独具特色的研究模式，如岳刚等[7]利用GIS技术对长白山森林景观格局变化进行了分析；齐杨等[8]对中国东西部中小城市景观格局变化及其驱动力进行了探讨；吴莉等[9]对山东沿海地区景观格局变化进行了分析；王卷乐等[10]对1980-2010年间鄱阳湖地区土地覆盖与景观格局变化进行了分析等，其中主要是有关区域流域的景观研究以及城市、湿地、农业、绿地公园、沙漠化、煤炭矿业景观格局等的研究[11]。

通过遥感分类结果影像，结合景观格局指数对景观格局定性定量的分析。景观格局指数可以从斑块尺度水平、斑块类型水平以及景观尺度水平三方面进行分析，其中斑块尺度可以从斑块面积、斑块周长指数来分析；斑块类型可以用斑块类型面积、边缘密度表示；景观尺度可以用香浓多样性、香农均度指数表示。如表1所示。

通过景观格局指数可以定量的对稀土矿区景观格局进行研究。

3 结束语

稀土矿区作为一个独特的地理单元，通过多源遥感数据、多种分类方法的结合对景观格局进行定性定量的分析，同时结合生态学的相关理论和方法，能更好的为地方政府进行矿山开发秩序的整顿、环境治理提供重要的依据。为实现稀土矿区土地资源合理开发利用、景观格局的优化及可持续发展提供科学依据。

参考文献

[1]张航，仲波，洪友堂，等.近20多年来赣州地区稀土矿区遥感动态监测[J].遥感技术与应用，2015，02：376-382.

[2]王陶，刘衍宏，王平，等.多源多时相遥感分类技术在赣州稀土矿区环境变化检测中的应用[J].中国矿业，2009，11：88-91+109.

[3]王晓红，聂洪峰，李成尊，等.不同遥感数据源在矿山开发状况及环境调查中的应用[J].国土资源遥感，2006，02：69-71.

[4]王卷乐，冉盈盈，张永杰，等.1980-2010年鄱阳湖地区土地覆盖与景观格局变化[J].应用生态学报，2013，24（4）：1085-1093.

[5]张秋菊，傅伯杰，陈利顶.关于景观格局演变研究的几个问题[J].地理科学，2003，03：264-270.

[6]陈利顶，李秀珍，傅伯杰，等.中国景观生态学发展历程与未来研究重点[J].生态学报，2014，12：3129-3141.

[7]岳刚，杨华，亢新刚，等.基于GIS的长白山森林景观格局分析[J].中南林业科技大学学报，2013，33（7）：35-39.

[8]齐杨，邬建国，李建龙，等.中国东西部中小城市景观格局及其驱动力[J].生态学报，2013，33（1）：275-285.

[9]吴莉，侯西勇，徐新良，等.山东沿海地区土地利用和景观格局变化[J].农业工程学报，2013，29（5）：207-216.

[10]代晶晶，王瑞江，王登红.高空间分辨率遥感数据在离子吸附型稀土矿山调查中的应用[J].遥感技术与应用，2014，06：935-942.

[11]刘颂，郭菲菲，李倩.我国景观格局研究进展及发展趋势[J].东北农业大学学报，2010，06：144-152.