基于多光谱遥感的煤层自燃对土地资源的影响研究

摘要

中国北部地区，煤碳储量丰富，占全国煤产量的80％以上。然而，由于受到人为和当地环境影响，使得许多地区煤层自燃十分严重。煤层自燃引发的煤田火灾不但破坏了煤炭资源，造成空气污染，而且生物健康以及人类居住环境也得不到保障。遥感技术覆盖面广且其热红外波段在煤田火区的探测过程中至关重要，因此，基于遥感技术的煤层自燃灾害研究意义重大。
　　本文选取山西省大同煤田矿区作为研究区，选取2009年10月份遥感影像，结合遥感技术，进行室内解译，参照搜集来的数据资料进行野外实地调查，进而得到该矿区土地资源分类结果以及矿区火区分布范围。在此基础上，采用波段运算来研究煤层自燃对土地资源的影响。主要内容有:
　　(1)首先说明了研究区煤层自燃的严重性，以及研究区地表热异常信息传统提取技术的局限性，遥感因其本身的技术特点，对于煤层自燃区热异常信息以及土地利用信息的提取有其他方法无法比拟的优势;
　　(2)通过遥感软件的应用，对数据进行前期加工，在ENVI4.7软件支持下，采用监督分类法对土地资源信息进行提取，获得了研究区地表覆盖图;对热红外数据进行辐射校正，针对研究区煤层自燃信息的提取，文章采用地表温度反演模型来寻求该区域热异常数据，获得了煤层自燃分布范围图;
　　(3)在上面研究的基础上，进行波段运算，同一区域内，统计出煤层自燃对该地地表利用类型的影响面积，以此来分析大同矿区煤层自燃对土地资源的影响。
　　研究结果表明，利用多时相航天遥感资料，通过数字图像处理，在广阔地区进行煤层火灾普查是有效的，可行的。采用数字图像处理技术提取有关煤层火灾的信息，具有直观、迅速、准确、实用性强等优点。它可以圈定出地表活火区，并提供火区的空间分布位置，火情现状及其动态变化等多种有价值的信息。
　　本文中所介绍的技术方法，是我们把数字图像处理技术用于遥感图像处理探测煤层火灾的一种尝试。但这足以证明，利用遥感手段，应用数字图像处理技术，在煤层火灾探测中有着很大的潜力。随着这方面的研究的不断深入，它将会取得更大的经济效益和社会效益。
　　最后，根据大同矿区煤层自燃情况总结了几点防治措施，对大同矿区煤自燃防治和生态建设有一定的指导意义，为进一步改善生态环境和经济可持续发展提供借鉴和参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 研究目的

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 预期目标与主要内容

1．4．1 预期目标

1．4．2 主要研究内容

1．4．3 研究技术路线

第二章 遥感数据预处理

2．1 研究区概况

2．1．1 自然地理概况

2．1．2 构造

2．1．3 基础数据准备

2．2 遥感影像预处理

2．2．1 辐射校正

2．2．2 遥感图像几何精校正

2．3．3 遥感图像的裁剪

2．3．4 遥感图像的增强处理

第三章 煤层自燃对土地资源的影响分析

3．1 大同矿区土地资源信息提取

3．1．1 土地资源分类系统

3．1．2 土地资源信息提取

3．2 煤层自燃信息提取

3．2．1 煤层自燃概述

3．2．2 煤田火区发火规律和地表热异常特征

3．2．3 煤层自燃引发的环境地质问题及危害

3．2．4 煤层自燃热异常信息提取

3．3 煤层自燃对土地资源的影响分析

第四章 结论与展望

4．1 结论

4．2 不足与展望

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文和参与的项目