[发明专利]矿区开采与治理成效监测方法及装置

说明书

本发明涉及一种矿区开采与治理成效监测方法及装置，在获取到矿区的目标矢量数据与各生物物理指标的栅格数据后，确定各矿区分布范围的生物物理指标随时间的变化轨迹特征，根据生物物理指标中高动态高灵敏植被指数与灵敏非植被指数的比值，获得环境监测指数，并基于环境监测指数，获得用于表征矿区开采、治理成效的栅格值。基于此，通过环境监测指数的设定，获得的栅格值可准确反映矿区内矿产开发程度与生物物理指标的关系，从而确定矿区在开发前中后环境的治理效果，便于相关人员获得开展矿区环境保护和区域治理的工作依据。

技术领域

本发明涉及地质资源监测技术领域，特别是涉及一种矿区开采与治理成效监测方法及装置。

背景技术

地质资源是指在现有社会、经济和技术条件下能够为社会经济所利用的组成地质环境的物质。地质资源是构成地质环境的重要组成部分，在开发利用地质资源时，需要平衡社会经济与地质环境。其中，地质资源包括矿产、土壤。地下水、地貌和景观等。某种程度上来讲，地质环境也属于地质资源的一部分。因此，开发利用地质资源，地质资源监测是保护地质环境也是实现地质资源可持续发展的重要保障，其对预防自然灾害和保护生态环境都具有重要意义。目前，在地质资源利用中，矿产的开发与环境的保护矛盾较大，矿区的开发和治理需要综合应用地质资源监测手段。

其中，稀土矿作为地质资源的一部分，是国家重要战略资源，并且是智能、电子、军事、航空、航天等高新技术发展的重要物质基础。而赣南的离子吸附型稀土具有分布范围广、埋藏浅、易开采、加工简单等特点，稀土矿开采速度迅速，规模不断扩大。但大规模开发利用稀土资源的同时，对周边生态环境造成了巨大的破坏，特别是在早期无序盗采、滥采的情况下，出现大量无人治理的废弃矿山，导致的是植被破坏、土壤侵蚀、地质灾害隐患、水土流失和地下水污染等一系列生态环境问题。赣南稀土矿自1970年代开采以来到2010年前，一直没有进行过系统的矿山治理和修复工作。但近年来，随着全国范围环保政策的实施，矿山治理成了迫在眉睫的任务之一。随着赣南矿山绿色修复等政策的实施，大量资金投入到遗留稀土矿山的治理和生态恢复，治理的面积在不断扩大。但对治理成效如何，目前还缺乏系统有效的评价方法和手段。因此，准确的了解赣南稀土矿的开采现状和治理成效，为进一步改善当地生态环境和实现资源可持续利用将奠定重要的基础。

传统的矿区开采与治理成效监测主要有以下几种方法：

第一，实地测量与调查，对矿区等监测区域的土壤、植被修复情况进行实地测量，掌握治理情况。然而这种方法需要花费大量人力和物力资源，不适合大范围的监测和评价。

第二，用不同遥感指标对矿区进行监测，常见的监测指标主要包括植被指数、土地覆盖度变化和生态景观格局变化、土地利用变化等。植被指数NDVI (NormalizedDifference Vegetation Index标准化植被指数)、EVI(Enhanced Vegetation Index增强植被指数)和SAVI(Soil-Adjusted Vegetation Index土壤校正植被指数)等用于反映植被的生长状况和绿度变化，通过遥感影像分析研究的地理区域的植被指数的变化轨迹来确定时间和空间的资源开发干扰。这种方法的缺陷是在区域治理起步时和后期，绿化程度低或绿化程度饱和时，均缺乏足够的灵敏度去识别治理差异。而通过土地覆盖度变化、生态景观格局和土地利用变化来分析矿区的开发情况以及植被变化情况，仅能够统计宏观的矿区地表不同地物覆盖的面积，无法反映矿区的治理效果。

第三，通过生物量、土壤侵蚀强度和景观破碎度等评价指标相结合，并将评价指标进行加权来构建矿区的生态质量评价，实现对矿区生态环境的遥感监测和评估。其中，单位面积生物量指标用于反映区域生态系统的碳储情况，而土地侵蚀根据《土壤侵蚀分类分级标准》，将土壤侵蚀分为不同的强度。这种方法的权重系数受主观设定影响，且无法反映矿区的环境变化。

综上，传统的矿区开采与治理成效监测手段还存在上述缺陷，不利于相关人员进行矿区开发过程中的环境保护和区域治理。

发明内容