龍口市采煤塌陷區(qū)及水域淹沒(méi)范圍動(dòng)態(tài)演變模擬分析.pdf

1、煤礦大規(guī)模的采空塌陷區(qū)常形成季節(jié)性乃至常年性積水洼地，成為制約礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。近年來(lái)，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，煤礦塌陷區(qū)的治理和利用成為地理學(xué)界的研究重點(diǎn)之一。因此對(duì)采煤塌陷區(qū)的積水區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)演變模擬分析也成為必然。本文以龍口市采煤塌陷區(qū)作為研究區(qū)域，在國(guó)家自然科學(xué)基金“山東海岸帶陸海作用及人類(lèi)活動(dòng)的環(huán)境影響與生態(tài)效應(yīng)”、“龍口市土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)更新調(diào)查”和中德合作項(xiàng)目“濱海地區(qū)水資源綜合管理技術(shù)研究”課題支持下，完成了龍口市

2、采煤塌陷區(qū)的水域淹沒(méi)范圍動(dòng)態(tài)演變模擬分析。本文主要的研究?jī)?nèi)容和研究成果有： (1)以1984年航片、1996年TM、2000年ETM+和2004年QuickBird四個(gè)時(shí)相的遙感圖像為數(shù)據(jù)源，在圖像校正和圖像增強(qiáng)處理的基礎(chǔ)上，利用GIS方法進(jìn)行航片的矢量化操作和TM、ETM+、QuickBird影像的決策樹(shù)信息提取，最終完成了對(duì)采煤塌陷區(qū)水域面積的提取。 (2)以高精度的地面高程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用先建立TIN，再由TIN內(nèi)

3、插成規(guī)則格網(wǎng)DEM的方法建立塌陷區(qū)的數(shù)字高程模型(DEM)。運(yùn)用填洼法、平滑處理法及高程增量疊加計(jì)算法,對(duì)數(shù)字高程模型中的低洼點(diǎn)和平坦區(qū)這些偽洼地進(jìn)行判別和去除，進(jìn)一步提高DEM的精度。在修正后的DEM上進(jìn)行地表水流方向分析，并以分水嶺為界分割采煤塌陷區(qū)與采砂沉降區(qū)。運(yùn)用差值運(yùn)算法計(jì)算采煤塌陷區(qū)的面積。 (3)以豐水期作為典型研究期，將塌陷積水區(qū)視為靜態(tài)水面分布，與DEM數(shù)據(jù)疊加得到相對(duì)平滑的水陸邊界高程，然后采用雙線(xiàn)性插值得到

4、淹沒(méi)范圍內(nèi)的水深分布圖。 (4)應(yīng)用平面模擬方法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行水域淹沒(méi)范圍分析。該過(guò)程中充分考慮了地下水位和地表徑流的影響，采用“無(wú)源淹沒(méi)”分析法計(jì)算各年份不同水文條件下采煤塌陷區(qū)的水域淹沒(méi)范圍。分析結(jié)果對(duì)于塌陷區(qū)水災(zāi)防治具有指導(dǎo)作用。 (5)塌陷區(qū)水域淹沒(méi)動(dòng)態(tài)演變模擬分析中，建立水域面積．水深數(shù)學(xué)模型和積水量-水深數(shù)學(xué)模型，并對(duì)模型進(jìn)行精度檢驗(yàn)獲得了滿(mǎn)意效果。該成果表明，根據(jù)水位值或塌陷水深，利用已建立的數(shù)學(xué)模型，可以很