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中国农业科技导报 2024年

作者：张莹谷海红艾艳君李富平吴梓敬华北理工大学矿业工程学院河北省矿区生态修复产业技术研究院华北理工大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心唐山市资源与环境遥感重点实验室

由于人类生产活动导致CO2排放量增加，全球变暖问题严重威胁生态系统的安全。丛枝菌根真菌可以与80%陆生植物形成共生系统，具有提高植物抗逆性、促进植物生长等作用，具有良好的应用前景，然而丛枝菌根真菌在实际应用过程中存在对土壤... 详细信息

由于人类生产活动导致CO2排放量增加，全球变暖问题严重威胁生态系统的安全。丛枝菌根真菌可以与80%陆生植物形成共生系统，具有提高植物抗逆性、促进植物生长等作用，具有良好的应用前景，然而丛枝菌根真菌在实际应用过程中存在对土壤碳储量的影响效果不稳定、应用技术不成熟等问题，严重限制其应用。从丛枝菌根真菌影响土壤碳的固定和分解2方面，对其影响植物光合作用、养分在植物体内吸收转化、根系附近微生物群落活性、根系附近土壤碳的分解进行系统梳理，并对实际应用中存在的问题进行说明，以期为丛枝菌根真菌在土壤碳平衡方面的研究提供理论支撑。

关键词：丛枝菌根真菌土壤碳平衡球囊霉素相关土壤蛋白碳量

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露天矿土地复垦三维可视化研究

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金属矿山 2020年第7期49卷 199-205页

作者：李小光鲁明星李科心李富平华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 唐山学院土木工程学院河北唐山063004 中煤科工集团唐山研究院有限公司河北唐山063000

随着无人机摄影测量技术和GIS技术的快速发展,倾斜摄影测量及三维建模技术被广泛应用于国土、城市规划,智慧城市建设等领域。传统的矿区二维复垦规划不利于实现高效的规划方案评价、规划成果展示以及规划前后效果对比。通过无人机倾斜... 详细信息

随着无人机摄影测量技术和GIS技术的快速发展,倾斜摄影测量及三维建模技术被广泛应用于国土、城市规划,智慧城市建设等领域。传统的矿区二维复垦规划不利于实现高效的规划方案评价、规划成果展示以及规划前后效果对比。通过无人机倾斜摄影测量获取三维数据,基于SuperMap软件,对矿区土地复垦三维景观建模及可视化方法进行了研究。以唐山市某露天矿为例,利用无人机倾斜摄影测量进行数据采集,分别使用Pix4D mapper和Smart3D Capture软件进行数据处理,从而获取矿区的现状数据。根据现状数据和规划方案,使用AutoCAD软件完成平台和边坡的土地复垦方案设计。将AutoCAD复垦方案转到ArcGIS平台下进行不规划三角网(TIN)地形建模,将构建后的TIN网转为中间软件Sketchup格式后再转为3DMax格式,在3DMax软件中进行纹理贴图精细建模。将3DMax精细三维模型在保证空间参考不变的前提下转为SuperMap软件格式,最终在SuperMap软件中实现了土地复垦方案评价、规划效果展示以及规划前后对比。研究表明:在无人机倾斜摄影测量数据的基础上,将规划模型在不丢失三维纹理渲染效果、空间参考不变的前提下经过多种GIS平台转化,实现了基于SuperMap软件规划数据与现状数据的无缝拼接的真三维可视化,对于基于无人机矿山生态修复规划的三维建模有一定的借鉴意义。

关键词：生态修复倾斜摄影测量无人机 TIN SuperMap 空间参考

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塞罕坝植被覆盖时空分异与驱动机制研究

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西部林业科学 2024年第1期53卷 163-171页

作者：王晓红辛守英阳丽虹马明浩焦琳琳华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 河北省矿山绿色智能开采技术创新中心河北唐山063210 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心广东广州510700

研究塞罕坝林场植被覆盖变化及其驱动机制能够为区域植被保护与森林经营管理提供重要的理论依据。基于MODIS-NDVI、气温和降水数据,采用趋势分析、偏相关性分析、残差分析和相对作用分析等方法,分析塞罕坝林场2000—2020年不同植被覆盖... 详细信息

研究塞罕坝林场植被覆盖变化及其驱动机制能够为区域植被保护与森林经营管理提供重要的理论依据。基于MODIS-NDVI、气温和降水数据,采用趋势分析、偏相关性分析、残差分析和相对作用分析等方法,分析塞罕坝林场2000—2020年不同植被覆盖的时空变化,探讨气候因素和人类活动对不同植被覆盖的驱动机制。结果显示:(1)塞罕坝林场植被覆盖的归一化差异植被指数(NDVI)低于0.55的区域归为低植被覆盖区,NDVI高于0.65的区域为高植被覆盖区,而NDVI为0.55~0.65的区域为中等植被覆盖区。(2)2000—2020年,不同植被覆盖等级NDVI的平均增长速率有所差异,低植被覆盖区NDVI平均增长速率较快;其次是中等植被覆盖区和高植被覆盖区;尤其是2007年之后,塞罕坝林场全域NDVI平均增长速率明显高于2000—2007的植被NDVI平均增长速率。(3)在不同植被覆盖等级区,NDVI的主要驱动因素也有所不同,低植被覆盖区NDVI主要受到人类活动的影响,其贡献率高达60.78%;中高植被覆盖区主要驱动因子存在着空间异质性,即中高植被覆盖区的西部和东南部的低海拔区主要受人类活动的影响,而东北部的高海拔区主要受到气候因素的影响。

关键词：塞罕坝林场归一化差异植被指数气候因素人类活动

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基于ArcGIS的露天矿山土石方量测算方法研究

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金属矿山 2020年第12期49卷 210-215页

作者：李小光郭少武宋星杰李富平华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 唐山市丰南区国土测绘队河北唐山063300 河北省地矿局第二地质大队河北唐山063000

露天矿山生态修复尤其是对于高陡边坡的生态修复通常采用台阶爆破削坡再挂网喷播或修建飘台复绿等方式,在这个过程中经常会遇土石方量的计算,而且土石削坡量很大。传统方法是基于南方测绘的CASS软件通过断面法、方格法、等高线法、不规... 详细信息

露天矿山生态修复尤其是对于高陡边坡的生态修复通常采用台阶爆破削坡再挂网喷播或修建飘台复绿等方式,在这个过程中经常会遇土石方量的计算,而且土石削坡量很大。传统方法是基于南方测绘的CASS软件通过断面法、方格法、等高线法、不规则三角网等方法进行计算。这类方法存在内业工作量较大、精度较低等缺点。基于此,本研究提出以点云数据为基础,在ArcGIS平台下对矿山现状和削坡后通过构建数字高程模型(DEM)进行建模,将不规则三角网(TIN)转换成栅格模型,并计算填挖方量。通过ArcGIS软件与CASS软件的计算结果对比,采用ArcGIS计算台阶爆破削坡土石方量的计算原理清楚、精度高、速度快、操作过程简单,可以实现三维可视化,具有一定的推广性。

关键词：露天矿山生态修复土石方量计算 ArcGIS 数字高程模型不规则三角网

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层理倾角对黑云变粒岩强度与纵波波速影响的试验研究

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金属矿山 2019年第12期48卷 34-39页

作者：梁冰夏冬贾淯斐吴朝松李宏华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063210 唐山市矿区生态恢复产业技术研究院河北唐山063210

为探究层理倾角对岩石强度、变形及纵波波速的影响规律,以研山铁矿东帮边坡层状黑云变粒岩为研究对象,对层理倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的岩样进行单轴压缩、巴西劈裂、直剪和纵波波... 详细信息

为探究层理倾角对岩石强度、变形及纵波波速的影响规律,以研山铁矿东帮边坡层状黑云变粒岩为研究对象,对层理倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的岩样进行单轴压缩、巴西劈裂、直剪和纵波波速测试试验。结果表明:单轴抗压强度均值的最大值和最小值对应的层理倾角分别为0°和60°;倾角为45°时弹性模量最小,60°时次之,0°时最大;层理倾角为60°时泊松比最大,15°时最小;随层理倾角的增加,抗拉强度逐渐减小;黏聚力和内摩擦角最大值和最小值对应的层理倾角分别为90°和0°;平行层理方向的波速大于垂直层理方向的波速,纵波在岩样中的传播速度与层理倾角呈线性增加关系。研究成果为研山铁矿顺倾边坡稳定性分析提供基础数据。

关键词：层理倾角黑云变粒岩强度参数纵波波速各向异性

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围填海背景下唐山市滨海湿地景观格局演变研究

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湿地科学 2023年第4期21卷 533-540页

作者：寇财垚满卫东张永彬郑浩杨晓芜刘明月李春景华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 唐山市资源与环境遥感重点实验室河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心河北唐山063210 延边大学地理与海洋科学学院吉林延吉133000

20世纪90年代以来,大规模的围填海活动导致唐山市滨海湿地景观格局发生了演变.以唐山市南部的乐亭县、曹妃甸区和丰南区所辖范围为研究区,采用面向对象分类方法,利用1990年、2000年、2010年和2020年的Landsat TM/OLI影像数据,提取出唐... 详细信息

20世纪90年代以来,大规模的围填海活动导致唐山市滨海湿地景观格局发生了演变.以唐山市南部的乐亭县、曹妃甸区和丰南区所辖范围为研究区,采用面向对象分类方法,利用1990年、2000年、2010年和2020年的Landsat TM/OLI影像数据,提取出唐山市滨海湿地的土地利用信息,分析了 4个时期唐山市滨海湿地景观格局的时空变化.研究结果显示,1990年、2000年、2010年和2020年,研究区的滨海湿地(包括水域、沼泽、盐田、养殖池和滩涂)面积分别为 1 496.25 km2、1 549.50 km2、1 208.97 km2和 1 178.12 km2,与1990年相比,2020 年,研究区的滨海湿地面积减少了 21.26％,其中,77.12％的滨海湿地被围填为人工表面;受围填海活动影响,4个时期研究区的各类型滨海湿地的质心位置持续移动,其中沼泽和滩涂质心位置变化较为明显;4个时期研究区盐田的破碎化程度低,滩涂的连通性好,2000年沼泽和水域的破碎化程度较高,养殖池在唐山市滨海湿地景观格局中占有绝对优势;围填海等人类活动是导致唐山市滨海湿地景观格局变化的主要驱动因素.

关键词：滨海湿地景观格局围填海土地利用唐山

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施加污泥堆肥对紫花苜蓿长势及尾矿重金属活性的影响

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矿业研究与开发 2022年第2期42卷 144-150页

作者：艾艳君李富平卢赛谢雯倩谷海红华北理工大学矿业工程学院河北唐山市063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山市063210 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山市063210 华北理工大学化学工程学院河北唐山市063210

为减少铅锌尾矿的重金属污染,以及解决铅锌尾矿中植物生长困难的问题,采用盆栽实验的方式,选择在尾矿表层4cm施加0、5%、10%、20%、30%、40%、50%以及100%污泥堆肥方法,对铅锌尾矿进行改良。结果表明,污泥堆肥施加量达到30%~40%时即可... 详细信息

为减少铅锌尾矿的重金属污染,以及解决铅锌尾矿中植物生长困难的问题,采用盆栽实验的方式,选择在尾矿表层4cm施加0、5%、10%、20%、30%、40%、50%以及100%污泥堆肥方法,对铅锌尾矿进行改良。结果表明,污泥堆肥施加量达到30%~40%时即可对紫花苜蓿生长起到有效促进作用,明显增加尾矿中速效养分含量,并有效降低重金属浓度,为以后铅锌尾矿的修复提供了理论基础。

关键词：铅锌尾矿污泥堆肥紫花苜蓿生态修复重金属

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基于光谱变换的滨海湿地土壤全氮含量建模预测

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土壤 2023年第4期55卷 880-886页

作者：张清文吴风华宋敬茹汪金花张永彬刘明月李孟倩李春景郝玉峰满卫东华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 唐山市资源与环境遥感重点实验室河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心河北唐山063210 延边大学地理与海洋科学学院吉林延吉133002 河北省地质矿产勘查开发局第八地质大队河北秦皇岛066001

基于133个滨海湿地土样的全氮(TN)含量和光谱反射率(R′)及其对数(lgR)、对数的一阶微分((lgR)')、倒数(1/R)、倒数的一阶微分((1/R)')、一阶微分(R')、平方根(R)、一阶微分的倒数(1/(R)')变换,采用偏最小二乘回归(PLSR... 详细信息

基于133个滨海湿地土样的全氮(TN)含量和光谱反射率(R′)及其对数(lgR)、对数的一阶微分((lgR)')、倒数(1/R)、倒数的一阶微分((1/R)')、一阶微分(R')、平方根(R)、一阶微分的倒数(1/(R)')变换,采用偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林回归(RFR)和支持向量机回归(SVR)3种算法分别建立土壤TN含量估测模型。结果表明:①土壤TN含量与光谱变换形式相关性由高到低为:(1/R)'>R'>(lgR)'>1/R>lgR>1/(R)'>R>R,经光谱变换,土壤TN含量与变换光谱的相关性均高于R,其中与(1/R)'的Pearson相关系数最大为0.746。②PLSR和SVR基于R'、(1/R)'、(lgR)'和1/(R)'变换构建的模型、RFR方法构建的所有模型R^(2)均大于0.732,均可用于滨海湿地土壤TN含量的估算。③基于1/(R)'建立的SVR模型预测精度最高,其R^(2)为0.987,RMSE为0.057 g/kg,MAE为0.050 g/kg,是预测滨海湿地土壤TN含量的最优模型,可为准确获取滨海湿地土壤TN含量提供稳定方法。

关键词：光谱变换土壤全氮含量偏最小二乘回归随机森林回归支持向量机回归

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长山沟露天矿集中区土地利用时空变化的遥感监测与分析

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水土保持通报 2021年第4期41卷 121-127,F0002页

作者：刘硕李小光宋建伟单强鲁明星河北省地质环境监测院河北石家庄050000 河北省地质资源环境监测与保护重点实验室河北石家庄050000 华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 防灾科技学院应急管理学院河北廊坊065201 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210

[目的]分析露天矿集中区土地利用时空变化特征,为开展露天矿区生态环境监测提供科学参考。[方法]以河北省唐山市长山沟露天矿集中区为研究对象,基于2003,2010,2015和2019年4期Google Earth影像,进行土地利用遥感分类,使用ArcGIS软件计... 详细信息

[目的]分析露天矿集中区土地利用时空变化特征,为开展露天矿区生态环境监测提供科学参考。[方法]以河北省唐山市长山沟露天矿集中区为研究对象,基于2003,2010,2015和2019年4期Google Earth影像,进行土地利用遥感分类,使用ArcGIS软件计算土地利用转移矩阵,分析露天矿集中区土地利用时空变化特征及原因。[结果]①2003-2015年,研究区内绿地面积减少了169.61 hm^(2),占总面积的6.30%,裸地和工业场地面积分别增加了184.73 hm^(2)和60.46 hm^(2),占总面积的6.86%和2.25%;部分耕地被占用;在空间上以绿地转为裸地和工业场地为主。②2015-2019年,研究区内绿地面积减少了61.05 hm^(2),占总面积的2.27%,工业场地面积增加了43.90 hm^(2),占总面积的1.63%,其他地类面积变化不大;空间上绿地与裸地和工业场地相互转化,总面积变化不大。[结论]露天矿集中区开采前期大量绿地被占用,植被破坏与土地资源占用现象较为严重,生态环境受到了严重的影响。开采后期由于加强了矿山生态修复治理,“边开采,边治理”模式的治理效果已初步体现。

关键词：露天矿开采生态环境遥感动态监测

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基于遥感指标的深圳市生态环境质量动态研究

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环境污染与防治 2021年第7期43卷 909-914页

作者：张永彬张阔满卫东刘明月郝玉峰胡雅凡胡尹仝梓晨华北理工大学矿业工程学院河北唐山 063210 华北理工大学矿业工程学院河北唐山 063210 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山 063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山 063210 唐山市资源与环境遥感重点实验室河北唐山 063210

运用主成分分析法耦合湿度、绿度、干度和热度4项指标构建生态环境质量遥感指标(RSEI),对深圳市2004—2017年的生态环境质量进行动态监测研究.结果表明:深圳市的生态环境质量总体呈上升趋势,且在迅速攀升后逐渐趋于平稳;2004—2017年,... 详细信息

运用主成分分析法耦合湿度、绿度、干度和热度4项指标构建生态环境质量遥感指标(RSEI),对深圳市2004—2017年的生态环境质量进行动态监测研究.结果表明:深圳市的生态环境质量总体呈上升趋势,且在迅速攀升后逐渐趋于平稳;2004—2017年,深圳市生态环境质量主要从1级(差)、2级(较差)向3级(中等)转变,4级(良)向5级(优)转变,生态环境质量改善和恶化的面积占比分别为91.96％、8.04％,深圳市生态控制具有全方位、多层次的特点;2004—2017年深圳市绿地总面积减少,而RSEI呈上升趋势,这与政策调控等人文因素密切相关,优化生态用地空间结构与布局可在节约绿化建设成本的前提下提高生态环境质量,这为城市未来规划提供了新思路.

关键词：生态环境质量主成分分析深圳市遥感指标

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