基于Google Earth Pro的采煤塌陷區歷史影像分析

張宇

摘? 要：近些年，隨著國家生態環境意識的不斷提高，采煤塌陷區的治理問題從最開始的理論研究到逐步的落實治理，為了更加清晰的表述塌陷區的治理情況，文章在傳統測繪數據的基礎上，借助Google Earth Pro對濟寧市某塌陷區的歷史影像進行分析，提出治理意見，并對未來的塌陷趨勢作出一定的預測。

關鍵詞：采煤塌陷區;塌陷治理與面積預測;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是谷歌公司開發的一個將航拍、衛星圖像與GIS數據等融為一體虛擬地球軟件，它可以虛擬地球，將衛星圖像、各種地形地貌等數據化呈現出來。與Google Earth相比， Google Earth Pro的導入功能更強、提供的圖層更多并且圖像打印分辨率更高[1]。

2 塌陷區歷史影像分析

2.1 研究區域概況

研究區域（圖1）位于鄒城西部，濟寧市中區、鄒城市與兗州市包圍處，含有較多的斷裂構造，地質構造較復雜。地理坐標：東經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，研究區域內的煤炭資源豐富，包含興隆莊煤礦、南屯煤礦、鮑店煤礦和東灘煤礦等煤礦，該區域從1970年大規模開采煤炭以來，土地塌陷問題一度十分嚴重[2]。

2.2 數據的選取與分析

2.2.1 數據選取

在閱讀大量文獻后，依據研究區域煤炭開采時間、塌陷區治理時間、相應的政策出臺日期等條件，結合Google Earth Pro提供的該地區的歷史影像時間跨度，得出匯總情況（表1）[3]。

2.2.2 數據分析

（1）問題凸顯

1990年，研究區域的地表塌陷面積為4.08平方公頃，占研究區域總面積的6.33%。由此帶來的直接損害是部分農田遭受破壞，居民的房屋設施被毀壞，大量排出的煤礦廢氣以及露天堆放的矸石山對當地群眾的生命安全和生態環境產生了非常大的影響。由于對塌陷區問題的不夠重視，導致了后續問題的產生[4]。

（2）形勢加劇

2001年，研究區域的地表塌陷面積為6.49平方公頃，占研究區域總面積的10.07%。從2001年著手治理，到了2003年底，濟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%。新的塌陷區在日益產生，并且原有塌陷區的治理項目收效甚微，塌陷區的治理進度緩慢[5]。

（3）初見成效

2009年，研究區域的地表塌陷面積達到了6.49平方公頃，占研究區域總面積的10.07%。濟寧各地市在復墾耕地、發展現代化農業的基礎上，各地市采取因地制宜的治理方式，如太平鎮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大、降水匯集等諸多原因，致使該地區逐步沼澤化。濟寧市決定建設濕地公園，實行“邊采邊復”的手段，多方式補充耕地，發展濕地農業經濟[6]。

（4）逐步穩定

2019年，研究區域的地表塌陷面積達到了10.73平方公頃，占研究區域總面積的16.63%。根據Google Earth Pro提供的影像可知，研究區域的治理使當地的基礎設施重建與經濟發展的穩步進行，實現了研究區域內的生態環境得到了改善，這也警示著人們經濟發展與環境保護需要“兩手抓”的重要性，并為因地制宜地治理塌陷區、發揮治理區域的最大效益提供了經驗做法[7]。

（5）塌陷面積預測

本文以研究區域內的興隆莊煤礦、南屯煤礦、鮑店煤礦和東灘煤礦四所煤礦的數據為基礎，對研究區域未來幾年的煤炭開采與塌陷情況作出預測（表2）。

研究區域內的煤層是以中厚煤層為主，由表3中數據并使用預計公式[8]S=d*Q來計算研究區域內的塌陷區面積。其中，S為研究區域的塌陷區面積;d為研究區域萬噸沉陷率，單位是m2/萬噸，研究區域的萬噸沉陷率取2226/m2[9]，Q為原煤總產量，單位是萬噸。

濟寧市在2001年便已出臺文件治理塌陷區，故在預測研究區域內的塌陷區面積時，考慮生態復墾率。假設2018-2020年研究區域內的生態復墾率為35%，2020-2025年研究區域內的生態復墾率為40%。并且在預測時間內，研究區域內的采煤活動正常進行。

3 塌陷區治理方案探討

3.1 農業發展

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。在塌陷邊緣的坡地進行簡單平整，并修建相應的水利系統，就可“變廢為寶”，將無法生產的“荒地”變成可以重新耕種的良田，從而提高塌陷地的利用率，促進城市的提升與發展[11]。

3.2 城市規劃

現如今的塌陷區治理目標是建成可為社會的可持續發展提供活力，要達到這一目標，就需要對城市進行整體規劃，以城市自然資源與規劃局打頭陣，充分調動政府各部門，在公共設施建設、城市交通修補、提升市容與文化建設等方面下功夫，促進當地產業轉型，帶動社會經濟發展，建設成產業環保、經濟增長健康發展的生態環境建設區[12]。

3.3 生態環境修復

由于采煤活動影響，地面不斷下陷，原本的良田耕地也無法耕種，同時下沉的地面也滿足了蓄水的先決條件，進一步發展成了濕地。在此基礎上建設濕地公園，恢復了當地生態環境，將劣勢轉化成優勢，在修復塌陷區的同時為城市發展打下堅實的基礎[13]。

4 結束語

本文通過Google Earth Pro對研究區域采煤塌陷區的歷史影像進行了簡要分析，由研究區域的歷史影像變化可得知，濟寧市的塌陷區治理情況已經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。但現有數據的整合與參數計算反映出對塌陷區的治理仍不容放松。在社會不斷發展進步的情形下，遵循與生態環境的和諧共處原則，合理使用資源，以產業轉型帶動經濟新增長將會是治理采煤塌陷區的最佳選擇。

參考文獻：

[1]李海燕，苗放，李海.Google Earth在采煤塌陷區遙感環境監測中的研究與應用[J].內蒙古石油化工，2007：08-12.

[2]王義方，李新舉，李富強，等.基于多時相遙感影像的采煤塌陷區典型擾動軌跡識別[J].地質學報，2019：09-25.

[3]司雙印，張運備，馬敬杰，等.采煤塌陷區生態地質環境恢復治理 與可持續發展問題的探討[J].地質災害與環境保護，2004：09-28.

[4]姬宗皓.濟寧地區煤炭塌陷區生態恢復與治理研究[J].山東國土資源，2008：12-15.

[5]高彥生，姬宗皓，王魯平.濟寧市采煤塌陷地現狀分析與治理研究[J].煤礦現代化，2009：06-15.

[6]王萍，王慧，孫小銀，等.采煤塌陷地動態演變及對土地利用的影響——以太平國家濕地公園為例[J].國土與自然資源研究，2017：10-15.

[7]許開營，劉陽.鄒城市綜合治理采煤塌陷地成效顯著[J].山東國土資源，2007：12-15.

[8]李樹志，周錦華，張懷新.礦區生態破壞防治技術[M].徐州：煤炭工業出版社，2003：22-24.

[9]李文梅，張紅日，覃志豪，等.濟寧市采煤塌陷地狀況與治理途徑研究[J].山東科技大學學報（自然科學版），2008：12-15.

[10]兗州煤業股份有限公司官網煤礦資料[EB/OL].2019.

[11]李淑娟.濟東礦區塌陷地治理利用途徑及經濟效益分析[J].煤礦現代化，2008：10-15.

[12]余浩，賈寶霞.基于“城市雙修”理念下的濟寧市中心城區規劃實踐[C]//2019城市發展與規劃論文集，2019：08-27.

[13]宋怡，李帥，王向榮.礦業城市采礦塌陷地景觀再生規劃與設計[J].北京規劃建設，2019：01-25.