自然坡线提取及边坡近自然整形应用——以草原矿区为例

东部露天矿区是我国大型煤炭基地,该地区生态环境脆弱,外排土场边坡堆积松散,易发失稳等问题.自然边坡作为长时间演化结果,具有高度的地区适宜性与地貌稳定性,对外排土场边坡的仿自然整形具有重要意义.为设计符合周边自然地貌的外排土场边坡,提出一种基于坡向迭代的自然坡线提取方法,以内蒙古胜利东二号露天矿为例,基于提取学习结果与CLiDE演化模型,构建仿自然排土场边坡并评价其抗蚀性改良效果.结果 表明:1)研究区基于坡向迭代的自然坡线提取结果水平形态以曲线为主(约84％),直线样本以沟线和山脊线居多,相较于传统人为直线式的坡线提取方法,其样本提取结果更为全面.2)由于坡向的唯一性,本文基于坡向迭代的坡线提取结果有且唯一,提高了实验的可重复性.3)相较于原始边坡,各朝向近自然整形排土场边坡抗蚀性提高,其10年土壤侵蚀量平均减少约62％,斜坡倾角减少是其土壤抗水蚀能力增加的主要原因.4)在占地面积与土方量不变的条件下,由于排土场台阶中平台的缓冲作用,整形后有平台布设、斜倾角较大的边坡抗水蚀能力优于无平台布设、斜倾角较小的边坡.在后续研究中,需要充分考虑平台长度与斜坡倾角两者对边坡抗水蚀能力的正向作用.