（七）案例7

1. 矿区地质灾害遥感监测与应用

如何保证煤炭资源合理开采的同时又能有效的保护生态环境及土地资源，是我们面临的一大难题。需将地面沉降防治工作作为一项长期工作，对矿区进行持续有效的监测和控制，及时发现地表的破坏情况，掌握地面沉降规律，为资源合理开采、地面沉降的控制提供科学依据，同时为废弃矿区土地资源的再利用提供技术支持。本案例选取2015/12/24-2017/02/28（单景覆盖）、2017/03/12-2017/12/25（双景覆盖）、2018/01/06-2018/12/20（双景覆盖）及2019/01/01-2019/12/27（双景覆盖）的Sentinel-1卫星VV极化SLC影像为数据源，采用SBAS-InSAR技术提取神东矿区长时间地表形变信息。

2.案例实际应用效果简介

通过本案例，达到了以下效果：

（1）掌握了SBAS-InSAR技术原理、计算与实现过程，并能够利用科学的语言从时间和空间两个方面分析区域地表沉陷变化趋势和空间分布状况，得到合理有效的结论。

（2）学会下载Sentinel-1 SAR影像并如何对其进行预处理。

3.支撑材料

本案例对应本教材《矿区环境监测与应用》（刘英、岳辉，西安交通大学出版社）第8章及国家自然科学基金青年项目——荒漠化矿区土壤湿度多分辨率时空演变机理研究、西安科技大学优秀青年项目——基于SAR和光学遥感的矿区土壤湿度与地表形变联合反演。

（八）案例8

1. 矿区生态修复

矿山土地复垦已经成为对采矿过程中各种人为活动和自然灾害损毁的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的重要手段。土地复垦可分为工程复垦和生物复垦，遥感技术已成为获取、监测矿区的土地复垦情况重要手段。遥感技术和微生物复垦相结合，实现了大面积微生物复垦生态效果评价。随着3S技术发展，RS除了可以直观的获取地表复垦信息，还可以直接获取复垦土壤理化信息，实现微生物复垦地上植物到地下土壤的立体检测。本案例利用遥感手段监测大柳塔煤矿复垦区土壤加入丛枝菌根真菌后植被的生长状况及复垦区生态系统服务功能CES。由表3可知，2000年、2005年、复垦试验区CES量与采区其他区域的变化比呈下降趋势，2010年、2015年、2018年变化比呈持续增加态势（7.08%、10.95%、11.25%），说明复垦实验区的CES量与采区其他区域的差距越来越大，生态系统服务功能往变强的方向发展。矿区微生物修复是一个生态持续演变过程，在2000年之后矿区微生物复垦对CES持续起正向促进作用（表1）。

表1  大柳塔采区与复垦试验区CES的变化比

2.案例实际应用效果简介

通过本案例，达到了以下效果：

（1）掌握了土地复垦概念、方式，特别是微生物复垦的原理与作用。

（2）掌握遥感技术在土地复垦中发挥的重要作用。

3.支撑材料

本案例对应本教材《矿区环境监测与应用》（刘英、岳辉，西安交通大学出版社）第9章（图1）及国家能源集团2030重大项目先导项目——干旱生态脆弱煤炭基地生态修复与保护研究。

（九）案例9

1. 矿区土壤盐渍化遥感监测与应用

地处我国西部荒漠化地区的红沙泉露天煤矿是我国重要的煤炭生产基地之一，而盐渍化问题是影响该地区生态环境的重要因素。本案例利用Landsat（30m）、Sentinel-2（10m）及无人机（0.5m）多光谱影像计算红沙泉矿区10个盐渍化指数，与实测电导率进行相关性分析，根据相关系数大小选出最优指数，并利用该指数、梯度结构相似度指数（Gradient-based Structural Similarity, GSSIM）及一元线性回归法监测研究区土壤盐渍化动态变化状况。

2.案例实际应用效果简介

通过本案例，达到了以下效果：

（1）掌握了无人遥感影像的处理过程，学会了无人机、多光谱影像用于土壤盐渍化监测的方法，拓展了学生的视野和思路。

（2）能够利用科学的语言从时间和空间两个方面分析区域盐渍化变化趋势和空间分布状况，得到合理有效的结论。

3.支撑材料

本案例对应《国家能源集团2030重大项目先导项目——干旱生态脆弱煤炭基地生态修复与保护研究。