书名：矿产资源开发区生态系统遥感动态监测与评估
定价：160.0
ISBN：9787030504111
作者：何国金//张兆明//程博
开本：16开
版次：1
出版时间：2017-01

内容提要：

矿产资源开发和利用在产生巨大经济和社会效益的同时，也对所在地区的生态环境造成严重破坏和巨大威胁。选择金属、非金属矿产资源和能源资源开发的典型区域为例，包括福州罗源县石材矿开采区、江西赣南稀土矿主要开采区、湖北大冶铜绿山多金属矿产开采区、山西平朔露天煤矿开采区以及辽宁鞍山铁矿开采区五个区域，利用多分辨率卫星遥感数据，并结合其它基础数据，调查并分析上述矿产开采区域分布及十年变化、矿产开发区生态破坏与生态恢复状况，分析植被破坏与恢复、尾矿堆放与分布情况以及居民点变化情况，分析典型区域矿产开发对周边生态环境的影响，矿区生态系统质量十年间变化以及存在的生态环境问题和风险。

目录：

目录
总序
前言
第1章矿产资源开发区生态环境遥感监测与评估的研究现状和发展趋势1
1.1国内外主要遥感卫星数据源1
1.2遥感技术在矿产资源开发区环境监测中的研究现状19
1.3矿区环境遥感监测技术发展趋势26
1.4基于遥感技术的生态环境质量评价技术29
第2章研究对象与方法32
2.1研究区范围32
2.2数据源33
2.3数据处理与信息提取34
2.4评估方法54
第3章江西赣南稀土矿开发区生态环境遥感监测与评估61
3.1江西赣南稀土矿开发区概况61
3.2生态系统现状及动态64
3.3赣南稀土矿开发区分布及时空变化分析87
3.4赣南稀土矿开发对周边环境的影响93
3.5生态系统质量十年变化102
3.6赣南稀土矿开发区存在的生态环境问题与风险111
第4章福建罗源石材矿开发区生态环境遥感监测与评估114
4.1罗源石材矿开发区概况114
4.2生态系统现状及动态115
4.3罗源石材矿开发区分布及时空变化分析130
4.4石材矿开发对周边环境的影响131
4.5生态系统质量十年变化135
4.6罗源石材矿开发区存在的生态环境问题与风险140
第5章湖北大冶多金属矿开发区生态环境遥感监测与评估142
5.1湖北大冶多金属矿开发区概况142
5.2生态系统现状及动态143
5.3湖北大冶多金属矿开发区分布及时空变化分析155
5.4多金属矿开发对周边环境的影响158
5.5生态系统质量十年变化162
5.6大冶多金属矿开发区存在的生态环境问题与风险173
第6章辽宁鞍山铁矿开发区生态环境遥感监测与评估176
6.1辽宁鞍山铁矿开发区概况176
6.2生态系统现状及动态178
6.3鞍山铁矿开发区分布及时空变化分析191
6.4鞍山铁矿开采对周边环境的影响197
6.5生态系统质量十年变化199
6.6鞍山铁矿开发区存在的生态环境问题与风险208
第7章山西平朔煤矿开发区生态环境遥感监测与评估210
7.1平朔煤矿开发区概况210
7.2生态系统现状及动态210
7.3平朔煤矿开发区分布及时空变化分析226
7.4平朔煤矿开发对周边环境的影响230
7.5生态系统质量十年变化235
7.6平朔煤矿开发区存在的生态环境问题与风险245
第8章不同矿产开发遥感监测与评估对比分析248
8.1五种典型矿产资源开发区的卫星影像特征248
8.2不同矿产开发对生态环境的影响存在较大差异249
8.3五种典型矿产开发区存在的生态环境问题及建议251
第9章展望:人类视觉注意模型在高分辨率矿山遥感监测中的应用254
9.1大数据时代的遥感信息提取254
9.2人类视觉感知255
9.3视觉注意模型及其在遥感影像矿山提取中的应用256
9.4高分遥感图像矿区目标认知技术路线框架262
参考文献264
索引270

在线试读：

第1章 矿产资源开发区生态环境遥感监测与评估的研究现状和发展趋势
传统的矿山环境监测一般采取国土资源动态巡查的方式来发现问题，矿区占地面积较大，对矿区开发及其所产生的生态环境问题进行全面调查，传统方法时效性差、周期长、效率低，显得力不从心。随着卫星对地观测技术的发展，尤其是高分辨率卫星遥感数据的不断出现，遥感技术已成为研究地表资源环境有效的手段之一。
目前，遥感技术已经广泛应用于陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质、能源调查等学科与领域，发挥了独特的作用。同时，越来越多的卫星遥感数据应用于矿区生态环境调查与评价中，遥感技术成为矿区生态环境监测与评估的重要手段，与传统方法相比，其优势体现在：
(1)各种常规技术手段只能够获取点源信息，而遥感技术可以从高空进行大面积同步观测，获取研究区面域信息，能够帮助人们克服视野的限制和交通的阻隔，获取地面调查死角和禁区的数据，这不仅提高了研究成果的效率和精度，而且从根本上改变了人们长久以来从点到线、从线到面的推演模式。利用GIS工具还可以解决传统的环境分析评价方法很难完成的空间模拟问题，如大气污染的扩散、开采沉陷规律的空间模拟等。
(2)利用遥感技术可以客观地获取矿区地表覆盖数据，数据可比性和综合性强。遥感技术结合GIS的空间分析功能，对所获取数据进行分析，能够有效地发现矿产资源开发引起的土地覆盖类型变化，还可分析研究矿产资源开采对周围地区的影响。
(3)采用卫星遥感技术可进行周期性观测，数据更新快、信息量大，有助于对矿产资源开发区进行周期性的动态监测。实现对矿产资源开发区生态环境数据的快速、动态更新。
1.1 国内外主要遥感卫星数据源
随着人类对开展对地观测需求的日益增长，对地观测研究已由单一领域调查逐渐转向服务于人类社会发展的多学科、多空间层次、长时间序列的综合研究。空间遥感信息的获取技术正日趋完善，一个立体、多角度、全方位、全天候的对地观测网络正在形成。根据国际卫星对地观测委员会(CEOS)的全球卫星任务2012年统计数据，1962年至今全球共发射320余颗对地观测卫星，涵盖大气、海洋以及陆地等地球系统的全面观测。针对露天矿区的生态环境监测，通常采用光学陆地观测卫星。因此，本节重点介绍国内外常用的比较经典的光学陆地遥感卫星的发展现状。
1.1.1 国内光学陆地遥感卫星
1.1.1.1 中巴地球资源卫星
中巴地球资源卫星( CBERS)是由中国和巴西两国共同投资、联合研制的卫星，投入运行后由两国共同使用。CBERS-01卫星于1999年10月14日发射成功，是中国第一代传输型地球资源卫星，在轨运行3年10个月。CBERS- 02卫星是CBERS-01卫星的接替星，于2003年10月21日发射成功。CBERS-02卫星的功能、组成、平台、有效载荷和性能指标的标称参数等与CBERS-01卫星相同（表1-1）。CBERS-02B卫星于2007年9月19日成功发射，其卫星传感器参数见表1-2。CBERS- 02B卫星具有高、中、低3种空间分辨率，改变了国外高分辨率卫星数据在国内市场长期垄断的局面，该卫星在国土资源、城市规划、环境监测、减灾防灾等领域发挥重要作用。
表1-1 CBERS-01/02卫星传感器参数
表1-2 CBERS-02B卫星传感器参数
1.1.1.2 天绘卫星
天绘卫星由中国航天科技集团公司所属航天东方红卫星有限公司研制，是中国第一代传输型立体测绘卫星，2010年8月24日在酒泉卫星发射中心发射天绘一号01星（Mapping Satellite-1），2012年5月6日发射了天绘一号02星(Mapping Satellite-2)。天绘卫星搭载了自主创新的线面混合三线阵CCD相机、多光谱相机和2m分辨率全色相机。天绘卫星的传感器参数见表1-3。
表1-3 天绘卫星传感器参数
1.1.1.3 资源一号02C和资源三号卫星
资源一号02C卫星（ZY-1 02C）于2011年12月22日成功发射．搭载10m分辨率P/MS多光谱相机和两台2.36m分辨率HR相机，设计寿命为3年，其卫星传感器的基本参数见表1-4。资源三号卫星（ZY-3）于2012年1月9日发射成功，搭载了1台多光谱相机以及前视、后视、正视相机，是中国首颗民用高分辨率光学传输型立体测绘卫星，并集测绘和资源调查功能于一体。该卫星影像的控制定位精度优于1个像素，可满足1：5万比例尺立体测图需求，填补了中国立体测图这一领域的空白，具有里程碑意义。ZY-3卫星传感器参数见表1-5。ZY-102C和ZY-3卫星数据能够广泛应用于国土资源调查与管理、测绘、农林水利、生态环境、城市规划以及国家重大工程等领域。
表1-4 ZY-1 02C卫星传感器参数
表1-5 ZY-3卫星传感器参数
1.1.1.4 环境减灾卫星
中国环境与灾害监测预报小卫星星座，简称环境减灾卫星，由HJ-IA卫星、HJ-IB卫星、HJ-IC卫星组成，其中HJ-IA丑星和HJ-IB卫星是光学卫星，HJ-IC卫星是S波段合成孔径雷达小卫星。HJ-IA和HJ-IB卫星于2008年9月6日以一箭双星的方式成功发射，HJ-IA卫星搭载了CCD相机和超光谱成像仪(HSI)，其卫星传感器参数如表1-6所示。HJ-IB卫星搭载了CCD相机和红外相机(IRS)，其卫星传感器参数见表1-7。HJ- IA和HJ-IB卫星发射后，国家减灾中心和环境保护卫星应用中心将环境减灾卫星应用于西藏雪灾监测、汶川地震灾区生态恢复监测、火灾监测、北京城市热岛监测等领域。
表1-6 HJ-1A卫星传感器参数
表1-7 HJ-1B卫星传感器参数
1.1.1.5 高分辨率对地观测专项卫星
高分辨率对地观测系统重大专项是《国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2006-2020年)》确定的16个重大专项之一，计划“十二五”期间发射5 -6颗观测卫星，建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统，于2010年5月全面启动。该专项工程全面提升了中国自主获取高分辨率观测数据能力，推动卫星及应用技术的跨越发展，保障现代农业、防灾减灾、资源环境以及国家安全的重大战略需求，广泛应用于水利和林业资源监测、国土调查与应用、城市和交通精细化管理以及海洋和气候气象观测等重点领域。专项至少包合7颗卫星和其他观测平台，编号为“高分一号”至“高分七号”，它们都将在2020年前发射并投入使用，具体见表1-8。至今，已发射了高分一号（GF-1）、高分二号（GF-2）、高分四号（GF-4）共3颗卫星。GF-1卫星是国家高分辨率对地观测专项的首发星，于2013年4月26日成功发射。GF-1卫星搭载了两台2m分辨率全色和8m分辨率多光谱相机，4台16m分辨率多光谱相机。该卫星突破了高空间分辨率、多光谱与高时间分辨率结合的光学遥感技术，多载荷图像拼接融合技术以及高精度高稳定度姿态控制等技术，其卫星传感器参数见表1-9。GF-2卫星于2014年8月19日成功发射，是由中国白主研制的首颗空间分辨率优于1m的民用光学遥感卫星，搭载两台1m全色、4m多光谱相机，星下点空间分辨率可达0.8m，具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，有效地提升了卫星综合观测效能，达到了国际先进水平，其卫星传感器参数见表1-10。GF-4卫星于2015年12月29日成功发射，是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星。GF-4卫星在距地面约36 000km的地球同步轨道运行，分辨率在50m以内，观测面积大井且能长期对某一地区持续观测，搭载1台可见光50m、中波红外400m分辨率的面阵相机，设计使用寿命为8年。GF-4卫星利用长期驻留固定区域上空的优势，能高时效地实现地球静止轨道50m分辨率可见光、400m分辨率中波红外遥感数据获取，这是中国国内地球静止轨道遥感卫星最高水平，在国际上也处于先进行列。GF-4卫星在监测森林火灾、洪涝灾害等方面发挥重要作用。
表1-8高分辨率专项卫星列表
表1-9 GF-1卫星传感器参数
表1-10 GF-2卫星传感器参数