摘要
我国是世界上煤炭产量最大的国家，2006年煤炭产量达到22亿吨，预计到2010年煤炭产量将达到26亿吨。伴随我国采煤事业的迅速发展，许多地区出现了十分严重的地面塌陷。因此，利用RS和GIS技术，对采煤塌陷区进行监测得到塌陷区的塌陷信息并且分析了塌陷产生的影响，这样就可以给政府决策部门提供重要的参考价值。本文以唐山市开滦煤矿为例，利用RS和GIS技术，得到唐山开滦煤矿14年以来的塌陷信息，全面分析了开滦煤矿塌陷发展的状况；同时利用提取出的28年的唐山市建成区的信息，重点分析了采煤塌陷对唐山市城市扩展影响。主要研究内容如下：(1)首先分析了采煤塌陷的成因、塌陷的三种模式、塌陷对水文环境的影响、影响塌陷的因素，然后分析了采煤塌陷积水的成因和影响因素，进而提出了塌陷积水在采煤塌陷时空监测中的作用；(2)选取TM/ETM/ASTER三种传感器6个时相时间跨度达14年的遥感数据。在全面分析矿区各种地物光谱特征的基础上，发现煤炭和水体产生了异物同谱的现象，在综合分析各种水体信息提取方法的基础上，利用归一化差异水体指数(NDW工)提取出TM/ETM图像中的水体信息，解决了煤炭和水体异物同谱的问题：(3)在水体信息提取的过程中发现基于TM/ETM的NDWI在ASTER图像中提取水体信息已经失效。因此在全面分析ASTER数据不同地物的光谱特征后，提出了基于ASTER数据的归一化差异水体指数NDWIASTER1.4；并且利用这一指数进行水体信息的提取，发现这是一种简单易行、结果客观、有效的提取水体的方法；(4)从得到的6个时相的水体信息中剔除水库、天然湖泊和其它非塌陷形成的水体，得到研究区6个时相的塌陷积水信息；结合开滦煤矿矿区分布图，利用ARCGIS强大的空间分析功能得到开滦煤矿10个矿区14年以来的积水动态变化信息。在此基础上全面分析开滦煤矿塌陷的发展状况；(5)从4个时相的MSS、TM、CBERS-2遥感图像，提取出唐山市28年来建成区的信息，对4个时期城市建成区的扩展进行了全面分析，并且将CBERS-2BHR高分辨率遥感图像成功的应用在唐山市城市扩展分析中去。然后从地质灾害的角度，重点分析了采煤塌陷这种地质灾害对唐山市城市扩展的影响，最后针对唐山市以后的城市发展提出了建议。
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