第２６卷第６期 ２０１７年６月 中 国 矿 业 ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｖｏ１．２６，Ｎｏ．６ Ｊｕｎ． ２Ｏ１７ 北京周边重点矿山开采区的植被恢复状况评价 蒋美琛，田淑芳，詹 骞 （中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京１０００８３） 摘要：北京地区矿产资源丰富、矿种多样，频繁的矿山开采活动严重地破坏了矿山周边的生态平 衡。近年来经过各级国土资源部门的努力，矿山周边环境治理与保护工作力度不断加大。了解北京市重 点矿山开采区整体环境变化状况对于合理制定环境保护、平衡矿产资源开采与环境可持续发展具有 重要的意义。本研究利用了２０００年、２００５年、２０１０年和２０１５四个时期的Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ／０ＬＩ影像，采用像 元二分模型反演了北京市重点矿山开采区的植被覆盖度，揭示了２０００～２００５年、２００５～２０１０年以及 ２０１０￣２０１５年矿山开采区植被覆盖度的时空变化特征，对矿山开采区的生态环境变化进行了定性定量的 分析与评价。研究结果表明，门头沟区与密云区在三个时期中植被复绿和退化均相对不明显，当地在 矿产资源开发的同时对周边生态环境的保护工作一直高度重视；房山区在２０００～２００５年间由于矿山开发 使得周边植被退化，但在后两个五年阶段在矿山开采的同时加强了周边生态环境保护工作。说明矿 山环境恢复治理工作进展比较顺利，取得的成果比较明显，为全市建设绿色矿山打下了良好基础。 关键词：遥感监测；矿山环境；生态评价；绿色矿山 中图分类号：Ｘ８７；ＴＤ８８ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｉ００４—４０５１（２０１７）０６—００８８—０７ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ａｒｏｕｎｄ ＢｅＵ ｉｎｇ ＪＩＡＮＧ Ｍｅｉｃｈｅｎ，ＴＩＡＮ Ｓｈｕｆａｎｇ，ＺＨＡＮ Ｑｉａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｉｊｉｎｇ ｉｓ ｒｉｃｈ ｉｎ ｄｉｖｅｒｓｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｆｒｅｑｕｅｎｔ ｍｉｎｉｎｇ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｈａｖｅ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ｄａｍａｇｅｄ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａ１ ｂａｌａｎｃｅ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｅ．Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｔｈａｎｋｓ ｔＯ ｔｈｅ ｅｆｆｏｒｔｓ ｏｆ １ａｎｄ ａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｅｆｆｏｒｔｓ ｏｎ ｍｉｎｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｋｅｙ ｍｉｎｅ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｆｏｒ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ａｎｄ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ／ＯＬＩ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｙｅａｒ ２０００，２００５，２０１０，ａｎｄ ２０１５ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔＯ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｉｏｎａ１ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｋｅｙ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｄｉｍｉｄｉａｔｅ ｐｉｘｅｌ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ ｔｅｍｐｏｒａｌ ａｎｄ ｓｐａｔｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｃｈａｎｇｅ ｄｕｒｉｎｇ ２０００～２００５，２００５～２０１０，ａｎｄ ２０１０～２０１５ ｗｅｒｅ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ｗｅｒｅ ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ａｓｓｅｓｓｅｄ．Ｏｕｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｎｔｏｕｇｏｕ ａｎｄ Ｍｉｙｕｎ ｗｅｒｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｉｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｐｅｒｉｏｄｓ．Ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｈａｓ ｐａｉｄ ｇｒｅａｔ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔＯ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｘｐｌｏｉｔｅｄ．Ｆｒｏｍ ２０００ ｔｏ ２００５，ａｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ，ｔｈｅ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｄｅｇｒａｄｅｄ，ｂｕｔ ｉｎ ｔｈｅ １ａｓｔ ｔＷＯ ｆｉｖｅ—ｙｅａｒ ｐｅｒｉｏｄｓ，ｔｈｅ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｗｈｉｌｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｍｉｎｉｎｇ．Ｉｔ ｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｗｏｒｋ ｏｆ ｍｉｎｅ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ｍａｋｉｎｇ ａ ｇｏｏｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｉｔｙ ｔＯ ｂｕｉｌｄ ｇｒｅｅｎ ｍｉｎｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｍｉｎｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａ１ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｇｒｅｅｎ ｍｉｎｅ 收稿日期：２０１７－０３—０７ 责任编辑：宋菲 基金项目：“全国矿产资源开发环境遥感监测”项目资助（编号：１２１２０１２０３０００１６０００９） 第一作者简介：蒋美琛，女，博士研究生，主要从事植被与生态遥感方面的研究工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｍｃ０７１３＠１ ６３．ｃｏｒｎ。 通信作者简介：田淑芳，女，副教授，主要从事资源与环境遥感方面的教学和研究工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｆｔｉａｎ＠ｃｕｇｂ．ｅｄｕ．ｃｎ。 第６期 蒋美琛，等：北京周边重点矿山开采区的植被恢复状况评价 ８９ ０ 引 言 下临山东半岛，背靠燕山，毗邻天津市和河北省，总 面积约１６ ４１０．５４ ｋｍ ，下辖１６个行政区（图１）。 北京市矿产资源种类丰富，广泛分布于远郊区县， 随着矿产资源需求的不断增加，矿山的开采日 益频繁，开发活动日渐增多的同时，一系列的环境 问题也随之出现。以往我国在开发利用矿产资源 的同时经常忽视矿山附近的环境保护工作，导致次 生崩滑塌、泥石流、地下水均衡破坏及水质污染、大 矿种相对集中。２０１５年度北京市矿山主要集中在 房山区、密云区和门头沟区。房山区内矿山开发占 地面积约为２ ３４７．５４ ｈｍ ，开采矿种主要为石灰石、 气污染和植被破坏等严重的矿山环境恶化情况时 有发生口］。北京地区矿产资源品种多，储量丰富，多 年以来矿山开采、盗采活动频繁。由于北京地区大 煤矿等；密云区内矿山开发面积约为１ ３４０．４５ ｈｍ ， 以铁矿开采的最多；门头沟区开发面积约为６７０．０８ ｈｍ。，开采矿种主要为煤矿。大面积的矿山开发加 部分的矿产资源的开采方式为露天开采，多年的开 采活动使很多矿山满目疮痍，其附近的陆表植被严 重退化，已无法自然恢复，工矿型荒漠化土地在矿 区周围出露。根据野外调查，２０１５年北京地区的工 矿型荒漠化面积占总荒漠化土地面积的１５ ，并且 有连年上升趋势 。近年来尽管合法矿山开采活动 逐年减少、矿山环境恢复治理工作力度加大，但由 于过去矿山开采导致的历史遗留环境问题较多、违 法开采现象依旧存在，矿山地质环境恢复治理难度 依旧极大。由于普遍存在的这一系列问题，北京市 自２０１３年１月起开展了矿山复绿行动，２０１５年度 北京市通过矿山环境调查确定待治理矿山面积为 ６ ８６０．１ ｈｍ 。截至２０１５年底，对北京地区的矿山 复绿工程进行调查结果得知已复绿工程为４处，正 在复绿工程１７处，未复绿工程为１８处。对北京周 边矿山环境整体变化进行及时有效的监测和评价 能够为矿山环境治理的制定和工作的实施提 供合理的科学依据。相对于传统的调查手段，遥感 技术能够在环境变化监测上展现其明显的全方位、 直观及准确性②。 植被是陆地生态系统最主要的组成部分之 一 ］，陆表植被覆盖通过碳循环在全球变化中扮演 着重要的角色。植被覆盖度是描述陆表植被生长 状况及变化的重要参量，对其的准确测定是环境监 测与评价的重要基础［３］，可以为协调资源开采和环 境保护提供重要的科学建议。本文以２０００年、２００５ 年、２０１０年和２０１５年四个时相的Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ／０ＬＩ （Ｔｈｅｍａｔｉｃ Ｍａｐｐｅｒ／Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｌａｎｄ Ｉｍａｇｅｒ）遥感 影像定量反演了北京市三个重点矿山开采区（房山 区、密云区、门头沟区）四个时期的植被覆盖度，分 析了矿山开采区植被覆盖度在２０００～２０１５年这１６ 年间的时空变化规律，同时进行了植被恢复情况的 生态评价。 １研究区域与数据 １．１研究区域 北京市坐落于华北平原北部，上靠辽东半岛， 剧了区域生态环境的退化和地质灾害的发生，调查 发现北京全区的地质灾害多发生于房山一门头沟及 密云区内，尤其是房山一门头沟同时存在崩滑塌、泥 石流及塌陷等灾害隐患。另外水体、粉尘等矿山环 境污染也较为严重＠。 １．２遥感数据 本研究采用的遥感数据为２０００年、２００５年、 ２０１０年和２０１５年的各四景Ｌａｎｄｓａｔ一５ ＴＭ和 Ｌａｎｄｓａｔ一８ ＯＬＩ正射影像，空间分辨率为３０ ｍ，由美 国地质调查局（ＵＳＧｓ）、中国科学院遥感与数字地 球研究所及中国科学院计算机网络信息中心地理 空间数据云平台无偿提供。所有１６景影像的成像 时间均在７～８月间，云量少于２ 。影像级别为 ＬＩＴ，即已完成地形校正，因此后续对影像进行了辐 射定标、大气校正及几何校正。前人研究提出 Ｌａｎｄｓａｔ一８ ＯＬＩ数据相对于Ｌａｎｄｓａｔ一５ ＴＭ数据存 在数值偏差，尤其存在于红波段及近红外波段 ］，因 此本文针对ＯＩ Ｉ和ＴＭ数据进行了直方图匹配，以 使多源遥感影像的辐射值可比。另外我们对所有 影像进行大气校正时在可选择的范围内运用了相 同的定标参数，这也可以校正偏差。每年的四景影 像在ＥＮＶＩ ５．１中进行了无缝镶嵌处理，最后在镶 嵌后的北京市整体影像中裁剪出房山区、密云区与 门头沟区三个区。 １．３植被覆盖度的野外实测数据 为了验证遥感反演植被覆盖度的精度，野外植 被覆盖度实测数据于２０１５年６月和８月以目估法 获得。考虑到野外可行性、人员有限性、便利性及 植被分布，在怀柔区、延庆区、昌平区、门头沟区和 房山区进行了野外调查。共布设６０个１００ ｍＸ１００ ｍ ①摘自中国国土资源航空物探遥感中心项目《北部沿海地区自然资 源遥感综合调查（京津区）》（项目编号ＤＤ２０１６００７７０９） ②摘自中国国土资源航空物探遥感中心项目《京津地区矿产资源开 发环境遥感监测成果报告》（项目编号１２１２０１１５０６０９０１） ③摘自中国国土资源航空物探遥感中心项目《京津地区矿产资源开 发环境遥感监测成果报告》（项目编号１２１２０１１５０６０９０１） ９０ 中国矿业 第２６卷 图１研究区域、野外实测点、北京市重点固体矿产资源及２０１５年北京市合法／违法矿山分布图 精度验证样地，其中７个样地分布于城区，１７个样 地分布于近郊，６个样地分布于山区。样地选取的 原则是样地及周边大范围内物种组成、群落结构与 的植被覆盖度，用．， 表示。则非植被覆盖所占像元 的比例即为１～ 。设全由植被覆盖的纯净像元所 得的遥感信息为Ｓ ，全由非植被覆盖的纯净像元 生境相对均匀，样地分布见图１。每个样地选取２ 个３Ｏ ｍ×３０ ｒｆｌ的样方。在每个样方内选用三个人 员采用对角线法估算样方植被覆盖度，三名人 员的估算结果的平均值为该样方的植被覆盖度，两 个样方植被覆盖度的平均值为该样地的实测植被 覆盖度值，并利用ＧＰＳ记录样方坐标。 ２植被覆盖度反演方法与精度验证 ２．１像元二分法 通常情况下一个像元包含多种陆表地物信息， 所得的遥感信息为ｓ ，则ｓ 可以表示成 与ｓ 的乘积，见式（２）。同理Ｓ 可以表示成１一 和 Ｓ…的乘积，见式（３）。根据式（１），结合式（２）、式 （３），计算－厂 ，可得式（４）、式（５）。 Ｓ 一 Ｓ 一（１一×Ｓ （２） ）×Ｓ （３） Ｓ＝Ｓ ＋Ｓ 一 ×Ｓ ＋（１一 ）×Ｓ （４） （５）） ＝ 因此通过建立一种光谱混合模型，可以将一个像元 中的多种地物信息分解开来，以确定各类地物所占 像元的比例。像元二分法是一种简单且实用的线 Ｒｕｎｄｑｕｉｓｔ对植被覆盖度和归一化植被指数 （ＮＤＶＩ）进行了相关性分析，结果表明植被覆盖度 与ＮＤＶＩ之前存在良好的线性关系［８ｊ。Ｗｉｔｔｉｅｈ和 Ｈａｎｓｉｎｇ也在研究中揭示了ＮＤＶＩ对植被覆盖度的 性光谱混合分解方法，并且可以削弱大气、土壤背 景及植物种类带来的影响 ｊ。许多研究已经证实了 该模型适用于多样的植被类型以及各种尺度的遥 感数据 。 指示性。ＮＤＶＩ是在植被生长研究中应用最广泛的 植被指数＿ｇ］。将ＮＤＶＩ代入像元二分模型，即植被 覆盖度（ＦＶＣ）可以表示为式（６）。 Ｄ ＶＩ ，．，． ＦＶＣ一丽Ｎ ＤＶ Ｉ－－Ｎ ＿二在像元二分模型中，假设一个像元仅包含植物 和非植物两种地物信息。一个像元的遥感观测值 （６） 用Ｓ表示，其中植物信息用ｓ 表示，非植物信息用 Ｓ 表示，具体见式（１）。 Ｓ—Ｓ ＋Ｓ （１） 式中：ＤＶＩ 为非植被覆盖区域的ＮＤＶＩ值，理论 上这个值应为０；ＮＤＶＩ 代表完全植被覆盖区域的 ＮＤＶＩ值，理论上这个值应为ｌ。然而实际上，由于 大气或土壤等噪声的存在，ＮＤＶＩ 通常在一０．１～ 那么植被覆盖所占该像元的比例即为该像元 第６期 蒋美琛，等：北京周边重点矿山开采区的植被恢复状况评价 ０．２之间嘲。同理，ＮＤＶＩ 在实际中也不经常为 １。李苗苗 认为ＮＤＶＩ 和ＮＤＶＩ 应该由遥感 影像本身来确定，这样才能排除整幅图像所受的各 种影响因素对ＮＤＶＩ值的干扰。在本研究中，根据 经验在ＮＤＶＩ频率直方图中，选取累积频率为１％ 所对应的ＮＤＶＩ值为ＮＤＶＩ ，累积频率为９９％所 对应的ＮＤⅥ值为ＮＤＶＩ￣。 ２．２精度验证 为了验证研究区内植被覆盖度反演精度，对６０ 个野外植被覆盖度实测数据与对应的反演值进行 了双变量相关分析（图２）。Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数为 ０．７７３（声＜０．０１，ＲＭＳＥ一０．０９１），符合研究精度要 求，进一步证实了像元二分模型在反演植被覆盖度 上的可信性，与前人研究一致ｌ＿２］。 柩 嚣 七水 （注：Ｘ轴为２０１５年的植被覆盖度反演结果，Ｙ轴为２０１５年 野外实测数据。实线为线性拟合线，虚线为１：１线。 ｒ＝０．７７３（ｐ％０．０１），Ｒ ＝０．５９８，ＲＭＳＥ＝０．０９１（ｎ一６０）） 图２野外实测植被覆盖度值与遥感反演值的线性相关结果 ３植被覆盖度反演结果 ３．１重点矿山开采区植被覆盖度反演结果 图３为门头沟区、房山区及密云区这三个重点 矿山开采区每年的平均植被覆盖度值（其中水体不 计入统计，下同。），可以看出在这１５年间，整体上这 三个矿山开采区的植被覆盖度都处于上升水平。 其中门头沟区与密云区的植被覆盖度在２０１５年有 所下降，但并未低于２００５年水平。最高值出现在 ２０１０年的密云区，为０．８４９ ９，最低值出现在２００５ 年的房山区，为０．６４８ ８。 运用自然断点法将植被覆盖度值分为５个等 级，该分级方法可以使类内差异最小，类间差异最 大［１。。。植被覆盖度值ｏ～Ｏ．３为１级，用白色表示； ０．３～０．５为２级，用２Ｏ 灰色表示；０．５～０．７为３ ■２０００ ２０ｏ５＿２０１０■２０１５ １．Ｏ Ｏ ｏ。 辎 霜 １ ． ｏ 。０ ｌ ｌ。ｏ詈葛 主 暑奏 ！言Ｃ 门头沟 房山 密云 图３ 门头沟区、房山区及密云区 四个时期平均植被覆盖度图 级，用５０ 灰色表示；０．７～０．８为４级，用７０ 灰 色表示；０．８～１为５级，用黑色表示。图４中显示 了北京市三个重点矿山开采区在２０００年、２００５年、 ２０１０年及２０１５年四个时相的植被覆盖度遥感反演 结果。从图４上来看，２０００年的门头沟区植被覆盖 以３级和４级居多；在２００５年及２０１０年，５级植被 覆盖逐渐变多；到２０１５年，则又出现大面积３级植 被。２００５年的房山区与２０００年相比，５级植被覆盖 出现了减少的趋势；而在２０１０年和２０１５年整体植 被又出现明显恢复。２０１０年与２０１５年的密云相比 于２０００年与２００５年的密云在植被恢复上表现 良好。 ３．２被恢复／退化分布统计结果及制图 通过在ＡｒｃＧＩＳ中对每相邻两个时期的植被覆 盖度反演结果做差值运算，我们得到了植被恢复／ 退化结果，差值的数值在一１～１之间，如图５所示。 基于野外实际调查情况及前人经验口 ，我们将像元 值小于一０．２的定义为植被退化区域，用８０ 灰色 表示；大于０．２的代表植被恢复区域，用白色表示； 介于一０．２～０．２之间的定义为植被无变化区，用 ４０ 灰色表示。表１统计了植被恢复／退化／无变化 面积所占各区总面积的百分比。 在２０００￣２００５年间，门头沟区以区内中北部植 被复绿为主，恢复的面积百分比达到１５．５ ；房山 区大面积植被复绿（１１．７ ）与退化（１２．６ ）并存； 密云水库周边存在明显植被复绿，植被退化多发生 在区内西南及北东位置，但复绿与退化的面积百分 比都相对较低。在２００５￣２０１０年间，门头沟区整体 植被基本无明显变化（９３．７ ），有少量植被退化发 生在区内东部；房山区依旧并存大面积植被复绿 （１３．５ ／）及退化（１１．２ ｏＡ）情况，但空间位置照前五年 ｏ期发生变化，此期植被复绿集中于区内西部，退化集 中于区内东部；密云区的植被复绿与退化百分比依旧 相对较低，但北东部主要变化为复绿，退化主要集中 于西南部。在２０１０￣２０１５年间，门头沟区北部出现 ９２ 中国矿业 第２６卷 明显植被覆盖度退化现象（１２．２ ９／６），东部植被有少许 复绿；房山区的退化情况有明显减少，东部植被大面 ｆ Ｊ头沟 积复绿（１６．２ ）；密云区退化部分稍微增多（７．７ ）， 但分布比较零散，西南部植被明显复绿。 密云 植被挺盖度 ０ ０．３ ０ ５ ０ ７ ０８ ．图４植被覆盖度反演结果图 表ｌ 各区植被恢复、退化、无变化的面积百分比（％） 年份 密云 恢复 ２０００～２００５ ２００５～２０１Ｏ ２０１０～２Ｏ１５ 退化 无变化 恢复 退化 无变化 恢复 退化 无变化 ４重点矿山开采区生态环境变化分析与评价 被覆盖度变化应为城市扩张所致＿ｌ 。近东部部分页 岩、灰岩、石灰岩及煤矿资源集中区域对应的植被复 绿现象在空间上面积大且连续，应为其他人类活动或 自然因素所致，与矿产资源相关活动无关。这一时期 该区矿产资源周边植被恢复和退化并存，以恢复为 主，恢复面积可观，退化面积不大。在２００５～２０１０年 问，西南部铁矿、煤矿区植被有所恢复，但退化现象依 植被与北京市重点矿产开发的关系可以在图１ 和图５中清晰的显示出来。门头沟区在２０００～ ２００５年间，西南部小面积碎斑状植被退化区域与煤 矿、铁矿集中区契合；近东部少许退化斑块为页岩、 灰岩、板岩资源集中区；极东部有大面积植被退化 现象，但未有重点固体矿产集中，该处接近城区，植 第６期 蒋美琛．等：北京 边 点矿山Ｊ１：采区的植被恢复状况评价 …存在。而东部各类同体矿产集中区周边植被基本 均处于退化状态。在２（）ｌＯ～２０１５年问，西南部铁矿、 象。东部恢复及退化现象并存，但面积均极小，以无 明显变化为主。说明矿产资源开采活动力度减弱，矿 山周边环境得剑了有效治理。 Ｊ ＩｌＪ 密云 煤矿区大部分植被无叫 退化，但仍存在少许退化现 ¨头沟 ２０００－ ２００５芷 ２（）０５～ ２０ｌ０ Ｅ ２０ｌ０～ ２Ｏｌ５年 植被变化 恢挺 无变化 巡化 图５植被空间变化结果 房山区在２０００～２００５年问，煤矿、板岩、花岗 岩、贝岩及水泥用砂集中区域出现了叫显的碎斑状 植被退化现象。但灰岩、石灰岩集中 域植被空间 ｔ大 积连续返绿，心与矿产开发活动无关。在 ２００５～２０１０年问，煤矿、板岩、水泥用砂集中区植被 山示范区建设打下良好基础。 密云 主要矿产为铁矿．在２０００～２００５年和 ２００５～２Ｏ１０年问，铁矿集中区周边植被覆盖度以无 明显变化为主，东北部有少量退化现象。在２Ｏ１０～ ２Ｏ１ ５年问，矿产资源集中区域的植被以无明显变化 以无明恩变化并存复绿为主；而石灰岩、花岗岩及 页 集中区以植被退化为主。在２０１０～２０１５年问． 几乎所有矿产资源集巾区域都对应着植被无明显 变化或复绿，以复绿为主，仅有少许板岩开采区域 周边值被退化。这一变化很大程度上得益于２Ｏｌ０ 并存退化为主。２Ｏ１５年北京市正在开采的矿山有 ６ｏ处，经野外调查，其中５个为合法开采，密云区占 １个；５５个为违法开采，３５个在密云区、门头沟区和 房山区。根据 １所示的２０１ ５年三个区的合法及 违法矿…开采点分布情况，房山区的违法矿山集中 在极南部；密云区的违法矿山集中在铁矿区；门头 沟区违法矿山仅有ｌ处。这进一步说明门头沟区的 年出台的《国土资源部关于贯彻落实全国矿产资源 规划发展绿色矿业建设绿色矿山的指导意见》。依 据该案件，北京地区将按照矿种、地理位置等 素 ｘ￣ｊ－ｏ＇ 山进行合并或关闭。确定的矿山环境复绿工 程为３９处，总面积达２ ４３５．６２ ｈｍ！，主要分布于房 矿山开采治理和矿山环境保护工作到位。而主要 存在于房山区和密云区的违法矿山对应的区域在 ２０１０￣２０１５年问植被几乎均在退化，尤以密云区为 … 、门头沟区、密云区等。从结果来看，截至２０１ ５ 年底．门头沟区与房山区的整体矿山环境恢复治理 共，虽然面积不大，但反映出北京市矿山治理存在的 一个最大的问题，即违法开采情况屡禁不止，主要形 ｒ作进展比较顺利，取得的成果比较明显，这可以 式包括越界开采、矿权到期后继续开采、废弃转开采 及群众小型偷挖盗采等。因矿山治理的宗旨为谁开 为其他区域环境治理 作提供指导，为全市绿色矿 ９４ 中国矿业 ８一ｌ７． 第２６卷 采谁治理，因此这就导致由于违法开采的存在，周边 环保工作不力，不利于长期可持续发展。因此针对该 情况，应强力整治矿山非法开采行为。另外，应 增强全市统筹协调力度，带动其他待治理矿山绿色建 设，充分发挥建设绿色矿山的示范作用。 ５ 结 论 ［４］Ｚｈｕ ｚ，Ｆｕ Ｙ Ｃ，Ｃｕｒｔｉｓ Ｅ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌａｎｄ ｃｏｖｅｒ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎｎｅｓｓ ｔｒｅｎｄｓ ｕｓｉｎｇ ａｌｌ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｌａｎｄｓａｔ ５，７， ａｎｄ ８ ｉｍａｇｅｓ：Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｆｒｏｍ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ（２０００— ２０１４）［Ｊ］．Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１６，１８５： ２４３—２５７． ［５］ 李苗苗．植被覆盖度的遥感估算方法研究［Ｄ］．北京：中国科 学院遥感与数字地球研究所，２００４． 本研究利用了２０００年、２００５年、２０１０年和 ２０１５年四期遥感影像，采用像元二分模型反演了北 京市重点矿山开采区的植被覆盖度，对矿山开采区 周边生态环境进行了变化监测及定性与定量分析 与评价。结果表明：门头沟区与房山区的整体矿山 ［６］Ｄｉ Ｂ Ｆ，Ｚｅｎｇ Ｈ Ｊ，Ｚｈａｎｇ Ｍ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｑｕａｎｔｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍａｓｓ ｗａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ２００８ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｉｎ Ｗｅｎｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１０，１１４（４）：７６１—７７１． ［７］Ｊｉａ Ｋ，Ｙａｏ Ｙ Ｊ，Ｗｅｉ Ｘ Ｑ，ｅｔ ａ１．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｏｖｅｒ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１３（７）：７７４—７８２． 环境恢复治理工作进展比较顺利，取得的成果比较 明显，为全市绿色矿山示范区建设打下了良好基 础。而主要存在于房山区和密云区的违法矿山对 应的区域在２０１０～２０１５年间植被几乎均在退化。 反映出北京市违法矿山开采情况屡禁不止，导致周 边环境保护工作不到位，不利于长期可持续发展。 应强力整治矿山非法开采行为。另外，应增强 ［８］Ｒｕｎｄｑｕｉｓｔ Ｂ Ｃ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃａｎｏｐｙ ｇｒｅｅｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｖｅｒ ｎａｔｉｖｅ ｔａｌｌｇｒａｓｓ ｐｒａｉｒｉｅ 口］．Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００２，８１（１）：１２９—１３５． ［９］Ｗｉｔｔｉｃｈ Ｋ Ｐ ａｎｄ Ｈａｎｓｉｎｇ Ｏ．ＡＲＥＡ—ＡＶＥＲＡＧＥＤ ＶＥＧＥＴＡＴＩＶＥ ＣＯＶＥＲ ＦＲＡＣＴＩｏＮ ＥＳＴＩＭＡＴＥＤ ＦＲ０Ｍ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＤＡＴＡ ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，１９９５，３８（４）：２０９—２１５． 全市统筹协调力度，带动其他待治理矿山绿色建 设，充分发挥建设绿色矿山的示范作用。 参考文献 ［１］ 刘文清．北京市矿山地质环境现状及发展趋势ＥＪ］．城市地质，２０１４，９（１）：４—８． ［１ｏ３ Ｊｅｎｋｓ Ｏ Ｆ，Ｃａｓｐａｌｌ Ｆ Ｃ．ＥＲＲＯＲ ＯＮ ｃＨ０Ｒ０ＰＬＥＴＨ１Ｃ ＭＡＰＳ：ＤＥＦＩＮＩＴＩＯＮ，ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ，ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ Ｉ ［Ｊ］．Ａｎｎａｌｓ ｏｆ ｔｈｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｇｅｏｇｒａｐｈｅｒｓ， １９７１，６１（２）：２１７－２４４． ［１１］Ｐｉａｏ Ｓ Ｌ，Ｗａｎｇ Ｘ Ｈ，Ｃｉａｉｓ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ— ｄｅｒｉｖｅｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ａｎｄ ｂｏｒｅａｌ ａ１．Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ［２］ Ｔｏｎｇ Ｓ Ｑ，Ｚｈａｎｇ Ｊ Ｑ，Ｈａ Ｓ，ｅｔＶｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ Ｃｌｉｍａｔｅ ａｎｄ Ｅｕｒａｓｉａ ｆｒｏｍ １９８２ ｔｏ ２００６［Ｊ］．Ｇｌｏｂａｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｂｉｏｌｏｇｙ，２０１ｌ， １７（１０）：３２２８—３２３９． Ｈｕｍａｎ Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ，２０１６，８（１０）：７７６． ｅｕｃｃｉ Ｓ Ｄ，Ｔｏｔｉｎｏ Ｍ，ａｎｄ Ａｒｉｓｔｉｄｅ Ｐ．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ［３］ Ｍａｔｔｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｒｅｓｔ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ ａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ［１２］北京市规划和国土资源管理委员会．北京市绿色矿业发展规 划（２０１３～２０２０年）ＥＲ］．２０１３． Ｅ１３３ Ｊｉａｎｇ Ｍ ｃ，Ｔｉａｎ Ｓ Ｆ，Ｚｈｅｎｇ ｚ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｈｕｍａｎ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｃｏｖｅｒ Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ， ｔｈｅ Ａｒｇｅｎｔｉｎｅａｎ Ｇｒｅａｔ Ｃｈａｃｏ ＥＪ］．Ｌａｎｄ Ｕｓｅ Ｐｏｌｉｃｙ，２０１６，５１： ｆｒｏｍ ２０００ ｔｏ ２０１５口］．Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ，２０１７，９：２７１． 米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米 （上接第８７页） ［８］吴艳茹．半干旱地区采煤塌陷对土壤性质影响进展研究［Ｊ］． 内蒙古师范大学学报：哲学社会科学版，２０１１，４０（５）： １０９—１１２． ［１３］ 胡振琪，龙精华，王新静．论煤矿区生态环境的自修复、自然 修复和人工修复ＥＪ］．煤炭学报，２０１４，３９（８）：１７５１－１７５７． ［１４］徐友宁，吴贤，陈华清．大柳塔煤矿地面塌陷区的生态地质环 境效应分析［Ｊ］．中国矿业，２００８，１７（３）：３８—４０，５０． ［１５］ 王新静，胡振琪，胡青峰，等．风沙区超大工作面开采土地损 ［９］简兴，王玉良，王松．淮北市采煤塌陷区土壤养分状况［Ｊ］．城 市环境与城市生态，２０１１，２４（２）：４３—４６． ［１ｏ］ 刘哲荣，燕玲，贺晓，等．采煤沉陷于扰下土壤理化性质的演 变——以大柳塔矿采区为例［Ｊ］．干旱区资源与环境，２０１４， ２８（Ｕ）：ｌ３３－１３８． 伤的演变与自修复特征［Ｊ］．煤炭学报，２０１５，４０（９）： ２１６６—２１７２． ［１６］ 周瑞平．鄂尔多斯地区采煤塌陷对风沙土壤性质的影响［Ｄ］． 呼和浩特：内蒙古农业大学，２００８． ［１７］袁玉敏，陈超，台晓丽，等．超大工作面采煤对风沙区表层土 壤理化性质的影响口］．内蒙古煤炭经济。２ｏ１６（ｓ１）：９４—９５． ［１８］粟丽，王日鑫，王卫斌．采煤沉陷对黄土丘陵区坡耕地土壤理 化性质的影响［Ｊ］．土壤通报，２０１０，４１（５）：１２３７—１２４０． ［１１］ 臧荫桐，汪季，白彤，等．采煤塌陷后风沙区土壤水分的环境 变异性研究［Ｊ］．干旱区资源与环境，２００９，２３（６）：１５１－１５６． ［１２］ 郄晨龙，卞正富，杨德军，等．鄂尔多斯煤田高强度井工煤矿 开采对土壤物理性质的扰动［Ｊ］．煤炭学报，２０１５，４０（６）： 】４４８一】４５６．
