Praćenje ekološkog okruženja rudnika s otvorenim jamskim oknom u hladnim područjima sjeveroistočne Kine primjenom Landsat serije slika snimljenih u razdoblju 2000–2015

• Published in: Tehnicki vjesnik - Technical Gazette
• Main Authors: Sun, Wenbin, Zhang, Hongdan, Cao, Yungang, Zhang, Xiaolei, Ji, Xuefeng, Li, Fashuai
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Croatian; English
• Published: Faculty of Mechanical Engineering in Slavonski Brod, Faculty of Electrical Engineering in Osijek, Faculty of Civil Engineering in Osijek 2017
• Subjects: ekološko okruženje; Landsat niz podataka; Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)(indeks normalizirane razlike vegetacije); ugljenokop; vremenska serija; coalfield; ecological environment; Landsat data set; Normalized Difference Vegetation Index (NDVI); time series; permafrost
• Online Access: http://hrcak.srce.hr/174709; http://hrcak.srce.hr/file/257845; http://hrcak.srce.hr/file/257846

Procjena pogoršanja ekološkog okruženja i vegetacije rudnika u Kini zbog prekomjernog vađenja ugljena važna je zbog osjetljivog ekološkog okruženja i niske temperature u hladnim i sušnim područjima. U ovom se istraživanju kao primjeri uzimaju rudnici Haizhou, Gulianhe i Huolinhe s otvorenim jamskim oknom te se predlaže metoda za procjenu njihovog ekološkog okruženja primjenom Landsat vremenske serije slika na temelju varijacija Normalized Difference Vegetation Index-a (NDVI) rudnika s otvorenim jamskim oknom u hladnim i sušnim područjima. Prosječna NDVI vrijednost rudarskog područja izračunavala se svakog mjeseca primjenom podataka Landsat serije slika od 2000 do 2015. Područje nalazišta ugljena pod vegetacijom određeno je u skladu s graničnim vrijednostima NDVI pa su tako izrađeni grafikoni godišnjeg maksimalnog NDVI i područja pod vegetacijom. Prilagodili smo liniju trenda varijacije maksimalne vrijednosti NDVI i područja pod vegetacijom kako bi se smanjio učinak meteoroloških čimbenika na NDVI vrijednosti. Rezultati pokazuju da se poslije zatvaranja jame i čišćenja područja odlaganja, naglo, tijekom zadnjeg desetljeća, povećao NDVI rudnika s otvorenim jamskim otvorom i područja pod vegetacijom, a ekološko okruženje tih rudnika se očito poboljšalo. Rudarske aktivnosti su dovele do naglog opadanja godišnjeg maksimalnog NDVI i područja pod vegetacijom s trajno smrznutim slojem tla, a ekološko okruženje rudnika se nastavlja pogoršavati. Premda četverogodišnji prosječni NDVI ostaje nepromijenjen u dijelovima nalazišta ugljena koji se eksploatiraju, a nemaju trajno smrznuti sloj tla, područje ugljenokopa pod vegetacijom se linearno smanjuje, ukazujući na činjenicu da se ekološko okruženje ugljenokopa pogoršava. Sa stajališta zaštite ekološkog okruženja, rezultati ovog istraživanja čine osnovu za donošenje odluke o otvaranju velikih rudnika s otvorenim jamskim oknom u hladnim i sušnim područjima. Evaluating the deterioration of ecological environment and vegetation of coalfields caused by China’s large-scale coal mining activities is important because of the fragile ecological environment and low temperature in cold and arid areas. This study takes the open coal pits of Haizhou, Gulianhe, and Huolinhe as examples and proposes a method for evaluating their ecological environment using Landsat time series images based on the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) variations of open-pit coalfields in cold and arid zones. The average NDVI value of the mining area each month was calculated using Landsat image data from 2000 to 2015. The vegetation cover area in the coalfields was extracted according to the NDVI threshold, and the scatter plots of the annual maximum NDVI and vegetation cover area were drawn. We fitted the variation trend line of maximum NDVI value and vegetation cover area to reduce the effect of meteorological factors on NDVI values. Results show that after the closure of open pit and reclamation of dump area, the NDVI of open-pit coalfields and vegetation cover area have been increasing rapidly over the last decade, and the ecological environment of these coalfields has obviously improved. The coal mining activities have led to the rapid decline of annual maximum NDVI and vegetation cover area of the coalfields in permafrost zones, and the ecological environment of coalfields continues to deteriorate. Although the quarterly average NDVI remains unchanged in non-permafrost mining coalfields under coal exploitation, the vegetation cover area in the coalfields decreases linearly, indicating that the ecological environment of the coalfields tends to deteriorate. From an ecological environment protection perspective, the results of this study provide a basis for decision making in constructing large-scale open pits in cold and arid zones.