基于Google Earth Pro的采煤塌陷區(qū)歷史影像分析

張宇

摘? 要：近些年，隨著國家生態(tài)環(huán)境意識(shí)的不斷提高，采煤塌陷區(qū)的治理問題從最開始的理論研究到逐步的落實(shí)治理，為了更加清晰的表述塌陷區(qū)的治理情況，文章在傳統(tǒng)測繪數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，借助Google Earth Pro對(duì)濟(jì)寧市某塌陷區(qū)的歷史影像進(jìn)行分析，提出治理意見，并對(duì)未來的塌陷趨勢作出一定的預(yù)測。

關(guān)鍵詞：采煤塌陷區(qū);塌陷治理與面積預(yù)測;Google Earth Pro

Abstract： In recent years， with the continuous improvement of the nation's eco-environmental awareness， the governance of coal mining subsidence area has changed from the initial theoretical research to the gradual implementation of governance. In order to express the treatment situation of the subsidence area more clearly， on the basis of traditional surveying and mapping data， this paper analyzes the historical image of a subsidence area in Jining City with the help of Google Earth Pro， puts forward some suggestions， and predicts the collapse trend in the future.

1 Google Earth Pro簡介

Google Earth Pro是谷歌公司開發(fā)的一個(gè)將航拍、衛(wèi)星圖像與GIS數(shù)據(jù)等融為一體虛擬地球軟件，它可以虛擬地球，將衛(wèi)星圖像、各種地形地貌等數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)出來。與Google Earth相比， Google Earth Pro的導(dǎo)入功能更強(qiáng)、提供的圖層更多并且圖像打印分辨率更高[1]。

2 塌陷區(qū)歷史影像分析

2.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域（圖1）位于鄒城西部，濟(jì)寧市中區(qū)、鄒城市與兗州市包圍處，含有較多的斷裂構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜。地理坐標(biāo)：東經(jīng)116°50′40″～116°53′68″，北緯35°23′48″～35°24′01″，西鄰泗河，東臨、鄰白馬河，北至335省道，南至孟子大道。面積約為64.44平方公里，研究區(qū)域內(nèi)的煤炭資源豐富，包含興隆莊煤礦、南屯煤礦、鮑店煤礦和東灘煤礦等煤礦，該區(qū)域從1970年大規(guī)模開采煤炭以來，土地塌陷問題一度十分嚴(yán)重[2]。

2.2 數(shù)據(jù)的選取與分析

2.2.1 數(shù)據(jù)選取

在閱讀大量文獻(xiàn)后，依據(jù)研究區(qū)域煤炭開采時(shí)間、塌陷區(qū)治理時(shí)間、相應(yīng)的政策出臺(tái)日期等條件，結(jié)合Google Earth Pro提供的該地區(qū)的歷史影像時(shí)間跨度，得出匯總情況（表1）[3]。

2.2.2 數(shù)據(jù)分析

（1）問題凸顯

1990年，研究區(qū)域的地表塌陷面積為4.08平方公頃，占研究區(qū)域總面積的6.33%。由此帶來的直接損害是部分農(nóng)田遭受破壞，居民的房屋設(shè)施被毀壞，大量排出的煤礦廢氣以及露天堆放的矸石山對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷纳踩蜕鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生了非常大的影響。由于對(duì)塌陷區(qū)問題的不夠重視，導(dǎo)致了后續(xù)問題的產(chǎn)生[4]。

（2）形勢加劇

2001年，研究區(qū)域的地表塌陷面積為6.49平方公頃，占研究區(qū)域總面積的10.07%。從2001年著手治理，到了2003年底，濟(jì)寧市全市治理的采煤塌陷地面積為3.39萬畝，這僅占全市塌陷地的20.9%。新的塌陷區(qū)在日益產(chǎn)生，并且原有塌陷區(qū)的治理項(xiàng)目收效甚微，塌陷區(qū)的治理進(jìn)度緩慢[5]。

（3）初見成效

2009年，研究區(qū)域的地表塌陷面積達(dá)到了6.49平方公頃，占研究區(qū)域總面積的10.07%。濟(jì)寧各地市在復(fù)墾耕地、發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上，各地市采取因地制宜的治理方式，如太平鎮(zhèn)的太平國家濕地公園案例。由于濕地公園所處位置的采煤塌陷地面積擴(kuò)大、降水匯集等諸多原因，致使該地區(qū)逐步沼澤化。濟(jì)寧市決定建設(shè)濕地公園，實(shí)行“邊采邊復(fù)”的手段，多方式補(bǔ)充耕地，發(fā)展?jié)竦剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)[6]。

（4）逐步穩(wěn)定

2019年，研究區(qū)域的地表塌陷面積達(dá)到了10.73平方公頃，占研究區(qū)域總面積的16.63%。根據(jù)Google Earth Pro提供的影像可知，研究區(qū)域的治理使當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施重建與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了研究區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境得到了改善，這也警示著人們經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)需要“兩手抓”的重要性，并為因地制宜地治理塌陷區(qū)、發(fā)揮治理區(qū)域的最大效益提供了經(jīng)驗(yàn)做法[7]。

（5）塌陷面積預(yù)測

本文以研究區(qū)域內(nèi)的興隆莊煤礦、南屯煤礦、鮑店煤礦和東灘煤礦四所煤礦的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)研究區(qū)域未來幾年的煤炭開采與塌陷情況作出預(yù)測（表2）。

研究區(qū)域內(nèi)的煤層是以中厚煤層為主，由表3中數(shù)據(jù)并使用預(yù)計(jì)公式[8]S=d*Q來計(jì)算研究區(qū)域內(nèi)的塌陷區(qū)面積。其中，S為研究區(qū)域的塌陷區(qū)面積;d為研究區(qū)域萬噸沉陷率，單位是m2/萬噸，研究區(qū)域的萬噸沉陷率取2226/m2[9]，Q為原煤總產(chǎn)量，單位是萬噸。

濟(jì)寧市在2001年便已出臺(tái)文件治理塌陷區(qū)，故在預(yù)測研究區(qū)域內(nèi)的塌陷區(qū)面積時(shí)，考慮生態(tài)復(fù)墾率。假設(shè)2018-2020年研究區(qū)域內(nèi)的生態(tài)復(fù)墾率為35%，2020-2025年研究區(qū)域內(nèi)的生態(tài)復(fù)墾率為40%。并且在預(yù)測時(shí)間內(nèi)，研究區(qū)域內(nèi)的采煤活動(dòng)正常進(jìn)行。

3 塌陷區(qū)治理方案探討

3.1 農(nóng)業(yè)發(fā)展

在某些地面塌陷程度比較小、沒有形成積水或者積水很少的塌陷地區(qū)。在塌陷邊緣的坡地進(jìn)行簡單平整，并修建相應(yīng)的水利系統(tǒng)，就可“變廢為寶”，將無法生產(chǎn)的“荒地”變成可以重新耕種的良田，從而提高塌陷地的利用率，促進(jìn)城市的提升與發(fā)展[11]。

3.2 城市規(guī)劃

現(xiàn)如今的塌陷區(qū)治理目標(biāo)是建成可為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供活力，要達(dá)到這一目標(biāo)，就需要對(duì)城市進(jìn)行整體規(guī)劃，以城市自然資源與規(guī)劃局打頭陣，充分調(diào)動(dòng)政府各部門，在公共設(shè)施建設(shè)、城市交通修補(bǔ)、提升市容與文化建設(shè)等方面下功夫，促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建設(shè)成產(chǎn)業(yè)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)增長健康發(fā)展的生態(tài)環(huán)境建設(shè)區(qū)[12]。

3.3 生態(tài)環(huán)境修復(fù)

由于采煤活動(dòng)影響，地面不斷下陷，原本的良田耕地也無法耕種，同時(shí)下沉的地面也滿足了蓄水的先決條件，進(jìn)一步發(fā)展成了濕地。在此基礎(chǔ)上建設(shè)濕地公園，恢復(fù)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，將劣勢轉(zhuǎn)化成優(yōu)勢，在修復(fù)塌陷區(qū)的同時(shí)為城市發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[13]。

4 結(jié)束語

本文通過Google Earth Pro對(duì)研究區(qū)域采煤塌陷區(qū)的歷史影像進(jìn)行了簡要分析，由研究區(qū)域的歷史影像變化可得知，濟(jì)寧市的塌陷區(qū)治理情況已經(jīng)由最初的后知后覺過渡到先采后治，最后到邊采邊治、綜合治理，并取得了一定的治理效益。但現(xiàn)有數(shù)據(jù)的整合與參數(shù)計(jì)算反映出對(duì)塌陷區(qū)的治理仍不容放松。在社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步的情形下，遵循與生態(tài)環(huán)境的和諧共處原則，合理使用資源，以產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)新增長將會(huì)是治理采煤塌陷區(qū)的最佳選擇。

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