基于psr模型的矿粮复合区耕地生态安全评价及分析--以焦作矿区赵固二矿为例

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1、全日制硕士学位论文基于PSR模型的矿粮复合区耕地生态安全评价及分析——以焦作矿区赵固二矿为例申请人姓名：王连超指导教师：郝成元学位类别：工学硕士专业名称：测绘科学与技术研究方向：地理空间信息处理与应用河南理工大学测绘与国土信息工程学院二○一七年五月中图分类号：P94密级：公开UDC：91单位代码：10460基于PSR模型的矿粮复合区耕地生态安全评价及分析——以焦作矿区赵固二矿为例EvaluationandanalysisofarablelandecologicalsecuritybasedonPSRmodelinoverlappedareasofminera

2、landcropproduction—acasestudyofJiaozuoZhaoguNo.2Mine申请人姓名王连超学位类别工学硕士专业名称测绘科学与技术研究方向地理空间信息处理与应用导师郝成元职称教授提交日期2017年5月28日答辩日期2017年5月31日二○一七年五月致谢时光荏苒，我的硕士生涯已接进尾声。这几年的时光既漫长又短暂，其中充满了酸甜苦辣，更有收获和成长。在此论文成稿之时，回望在河南理工大学的三年求学生涯，谨向在这三年中给予我理解、鼓励、帮助和关怀的老师、同学、朋友和亲人致以衷心的感谢。本人的学位论文是在我的导师郝成元教授的殷切关怀和耐心指

3、导下进行并完成的，衷心感谢我的导师对我的淳淳教诲和悉心关怀。从课题的来源、研究技术路线的设定，直至论文的最终完成，郝老师都始终给予我耐心的指导和支持，我取得的每一点成绩都凝聚着导师的汗水和心血。导师开阔的视野、严谨的治学态度、精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我，在此谨向郝老师致以衷心的感谢和崇高的敬意。感谢我的师兄周见、师弟黄斌斌，他们在学习和工作上都给我提供了很多建议，与他们在学习和工作上的交流让我受益良多。感谢我的室友赵鹏飞、李志伟和苗书康及我的同窗好友李留磊、许志方、樊东、段动宾、刘云备在学习、生活和工作上给予我的热情帮助、关心和鼓励，和他们相互

4、学习交流使我不断进步。感谢所有在生活、学习和工作方面给我帮助的2014级同学，有了你们的帮助，我的研究生道路走得更顺畅。最后，我要向百忙之中参与审阅、评议本论文各位老师、向参与本人论文答辩的各位老师表示由衷的感谢!摘要矿粮复合区是国家安全战略体系中的重要区域，承担着国家粮食保障和矿产资源供给的重大职责，直接关系到国家的粮食安全、能源安全、生态安全和环境安全，开展矿区耕地生态安全时空变化特征及规律研究具有重要理论和现实意义。本文选取兼具煤炭生产基地和粮食主产区特征的焦作矿区赵固二矿为典型研究区域，依据多时相遥感影像、野外实地调研、及社会经济统计等数据或资料，基

5、于PSR（压力—状态—响应）模型，构建了矿粮复合区耕地生态安全评价指标体系及计算模式，对研究区2009~2015年的耕地生态安全状况进行了多时段评价，分析了其主要驱动力，揭示了采矿压力下耕地生态安全的时空变化规律，为实现矿粮复合区耕地数量管控、质量管理和生态管护提供科学依据。主要结果如下：（1）面向煤炭开采影响、农作物响应状态与耕地生态状况变化过程，基于“压力—状态—响应”模型，应用层次分析法和改进的熵值法建立了矿粮复合区耕地生态安全评价指标体系和评价模型。（2）运用GIS技术手段，以村级行政区为单元，对研究区2009~2015年矿区耕地生态安全影响因素进行

6、了分析。结果表明，矿粮复合区耕地生态安全的压力、状态、响应三个子系统的时空变化特征与开采沉陷区空间分布紧密相关，且耕地质量退化过程与煤炭开采在空间上、时间上高度一致。（3）2009~2015年间的赵固二矿耕地生态安全变化特征显著，时间过程上，矿区耕地生态安全总体有“良好—较差—好转”的变化特征；空间格局上，采空区耕地生态安全程度以变差为主，其它区域以采空区为中心向四周逐渐好转，但植树造林和水域面积扩展为主的人工改良活动对耕地生态安全好转亦有重要促进作用。（4）矿区耕地生态安全状况变化时空驱动力主要来自4个方面：强度采煤活动引起土地沉陷、矿区特殊的脆弱地质环境

7、条件、人类强度耕作活动污染土壤、煤衍生物污染耕地环境。关键词：矿粮复合区；耕地；生态安全；时空演变规律IAbstractTheoverlappedareaofmineralandcropproductionisanimportantareainthenationalsecuritystrategysystem,whichbearstheresponsibilityforthenationalfoodsecurityandmineralresourcessupply.Itisdirectlyrelatedtothenationalfoodsecurity,en

8、ergysecurity,ecologicalsec