煤炭科学技术

作者：杨永均, 夏修文, 董婧, 陈鑫鑫, 徐俣璠, 雷少刚,

关键词：生态修复, 遥感, 露天煤矿, 哨兵卫星, 植被,

露天煤矿开采和生态修复共同驱动矿山生态系统发生显著变化，新时期矿山土地复垦与生态修复监测评价将生态系统退化和恢复状况作为必选指标，但缺少有效监测方法。利用哨兵卫星数据反演矿山生态系统植被和土壤参数，并基于生态位原理开发露天煤矿生态系统多维超体积分割方法，将其应用到准能集团露天煤矿2018—2024年生态系统状态变化监测中。结果表明：① 综合利用哨兵卫星的极化、光谱和纹理特征变量，可以准确有效估测关键植被和土壤参数；② 随着生态系统参数数量的增加，不同生态系统状态空间的Jaccard相似系数降低，在超体积维数为3时，各生态系统状态空间的重叠度小，可分性高，植被覆盖度、群落结构指数、地面粗糙度、土壤湿度和土壤有机质是超体积分割的关键参数；③ 基于多维超体积分割，可以有效识别露天煤矿生态系统状态变化区域及幅度，生态系统状态跃迁幅度越大，监测精度越高，总体精度超过80%；④ 研究区2018—2024年剥离区和开采区生态系统状态以负向跃迁为主，排土区和复垦区生态系统状态以正向跃迁为主，表明准能集团露天煤矿有效实施了边采边复对策。总体来看，基于哨兵卫星数据和多维超体积分割方法可以实现对露天煤矿开采前、中、后生态系统退化和恢复状况的全过程监测，今后应加强多源多时相遥感数据的融合与协同分析，实现露天煤矿生态系统状态、结构和功能的一体化监测。

来源：2026年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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