一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法

本发明涉及煤矿排土场植被修复领域，具体是指一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法。

背景技术：

1、露天煤矿大多分布在生态环境脆弱的干旱、半干旱区，采矿活动更加剧了水土流失、土地荒漠化、生物多样性减少等问题。在露天煤矿区进行植被恢复是矿区土地复垦的重要内容。特别是在干旱寒冷、表层土壤贫瘠、植物生长季短的高寒地区，由于缺水、生物物种贫乏等恶劣条件，煤矿开采造成的生物多样性破坏严重，且自我恢复难度很大。我国的露天煤矿排土场为岩土混合物堆砌形成，水、肥流失较快，且排土场经过重型设备反复碾压、压实后，其土壤严重板结，土壤孔隙度较低，不利于植被建植，直接栽种植被难以成活。

2、露天煤矿开采对生态环境的影响主要源自工业场地占地、采掘场挖损和外排土压占。外排土场压占的土地随着露天矿的生产建设过程逐年增加，在不采取任何土地复垦措施的情况下，原有的耕地、林地、草地逐渐减少，转换为采矿用地，土地利用功能显著改变。排土场占压区是整体呈平台、边坡相间分布的阶式宝塔状松散沿途堆积体。其地形地貌、地面坡度、地表物质组成发生根本性的变化。

3、现有专利，如申请号为cn201810339262.9的草原区露天煤矿排土场植被恢复方法及生态恢复方法，涉及草地恢复技术领域。一种草原区露天煤矿排土场植被恢复方法，包括顶层土壤存储、排土场整理、覆土、种植植物以及种后管理。顶层土壤存储包括：将排土场的顶层土壤剥离并单独存放。覆土包括：在排土场整理后，将存储的顶层土壤覆盖在排土场的表层之上。种植植物包括：采用不同类型的种子对排土场进行混合播种，在排土场的边坡上采用机械播种或人工播种，在排土场的平盘上采用机械播种。该方法能够对煤矿排土场的植被进行修复，使排土场恢复生态功能。

4、上述专利技术，虽然可以防止水肥营养丢失，使植被重建，治理露天矿山生态环境，但是通过边坡的平盘整理、挖建排水沟槽、建挡墙和灌溉系统建设，费时费力，同时因为矿山的坡度不同，照射阳光和生长环境不同，对边坡的平盘整理、挖建排水沟槽、建挡墙和灌溉系统建设需要大量的投入，并且有的坡度不合适灌溉系统建，导致植物生长不利。

技术实现思路

1、本发明要解决上述技术问题，提供一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

3、一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，包括以下步骤：

4、s1、土地测量：

5、利用rtk-gnss定位技术动态获取煤矿排土场边界和内部离散点的三维数据，通过三角形线性插值法建立数字高程模型并生成地形图；

6、s2、数据提取：

7、对煤矿排土场的地形图提取立地因子，根据立地因子把煤矿排土场分为不同的种植区域；

8、s3、种植区域的清理：

9、对种植区域内进行彻底的清理，去除其中的杂物，同时在不同的种植区域边缘安装保水围挡；保水围挡选用0.5-1mm以下的排土场排弃物作为填充物,添加保水剂、基质改良材料和表土，利用无纺布套套入，将保水围放置在种植区域下坡的边缘形成保水围挡；

10、s4、种植区域的准备：

11、将原生土和表土混合之后均与的洒在种植区域内，覆土厚度为20-65cm；

12、s5、种植：

13、根据立地因子在种植区域内种植沙打旺、沙棘、油松、柠条、刺槐或沙柳的一种或者多种组合；

14、s6、植被优化：

15、通过gps、glonass或北斗获取种植区域的位置和姿态信息，利用遥感技术对种植区域进行高精度的空间信息采集，通过设备把种子泼洒在设定的种植区域内；

16、施肥环节，自动导航系统可以根据土壤检测数据和作物需求，自动规划施肥和洒水路线和量，实现精准施肥和洒水；

17、喷药环节，搭载的传感器和人工智能算法，系统能够识别作物生长状况和病虫害情况，自动规划喷药路线和剂量，实现精准喷药；

18、自动导航系统包含地形特征传感设备、推算导航设备、数字地图存储装置和数据处理装置；

19、所述地形特征传感设备包括雷达高度表、气压高度表和大气数据计算机，测量出设备下方的地形剖面或其它特征，所述推算导航设备估算出的地形特征位置，再以这个估算位置为基础，在数字地图存储装置中搜索出能与雷达高度表测得的地形特征有最好拟合的地形特征，所述地形特征在数字地图中所处的位置为设备的实际位置，所述精确位置数据对推算导航设备进行修正，不断选代，就能使设备连续不断获得任一时刻的精确位置。

20、优选地，所述立地因子包括阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡组成。

21、优选地，所述阳坡的坡度为135°-225°，所述半阳坡的坡度为90°-135°或者225°-270°，所述半阴坡的坡度为45°-90°或者270°-315°，所述阴坡的坡度为315°-45°。

22、优选地，所述阳坡的种植物为：沙打旺+沙棘+油松，比例为1：1：0.5。

23、优选地，所述半阳坡的种植物为：沙棘+刺槐，比例为1：1。

24、优选地，所述半阴坡的种植物为：沙棘+沙柳，比例为1：2。

25、优选地，所述阴坡的种植物为：柠条+沙棘+沙柳，比例为2：0.5：1。

26、优选地，所述的基质改良材料有机物质和矿物质。

27、优选地，所述的表土由煤矸石中掺入粉煤灰系列燃烧产物、污泥、50-60g/kg的草炭、47-55g/kg的改性秸秆和0.5-1g/kg的硝基腐殖酸组成。

28、优选地，所述的原生土和表土的比例为4-5:1-2。

29、采用以上方法后，本发明具有如下优点：

30、本发明通过利用landsat遥感影像、gps、glonass北斗和机器人技术，结合生态恢复与重建，对煤矿排土场植被进行标准化规范、简化步骤、降低成本，从而加快植被恢复的速度和质量，煤矿排土场植被恢复方法恢复的排土场都得到了较好的修复。对排土场的具体情况进行针对性的修复，使得退化排土场的修复效果更优，使其接近原有排土场生态功能和生产功能。

31、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

1.一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述立地因子包括阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡组成。

3.根据权利要求2所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述阳坡的坡度为135°-225°，所述半阳坡的坡度为90°-135°或者225°-270°，所述半阴坡的坡度为45°-90°或者270°

4.根据权利要求2所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述阳坡的种植物为：沙打旺+沙棘+油松，比例为1：1：0.5。

5.根据权利要求2所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述半阳坡的种植物为：沙棘+刺槐，比例为1：1。

6.根据权利要求2所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述半阴坡的种植物为：沙棘+沙柳，比例为1：2。

7.根据权利要求2所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述阴坡的种植物为：柠条+沙棘+沙柳，比例为2：0.5：1。

8.根据权利要求1所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述的基质改良材料为有机物质和矿物质。

9.根据权利要求1所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述的表土由煤矸石中掺入粉煤灰系列燃烧产物、污泥、50-60g/kg的草炭、47-55g/kg的改性秸秆和0.5-1g/kg的硝基腐殖酸组成。

10.根据权利要求1所述的一种基于自动导航技术的煤矿排土场植被修复方法，其特征在于：所述的原生土和表土的比例为4-5:1-2。