露天煤矿开采产生的煤炭粉尘对矿区及周边大气、植被、土壤和居住环境造成影响，但煤炭粉尘污染程度、污染范围量化及其长时序趋势变化等相关研究滞后。提出了煤炭粉尘最大影响范围和持续影响范围概念，基于Google Earth Engine 平台和2006～2021年Landsat TM/ETM+/OLI影像，反演增强型煤炭粉尘指数(Enhanced Coal Dust Index， ECDI)和煤炭粉尘污染程度，综合运用线性回归和叠置分析方法，揭示了胜利矿区开采过程中煤炭粉尘的时序变化及空间差异特征。结果表明：① 煤炭粉尘污染年际变化可分为严重期(2006～2009)，改善期(2010～2013)和稳定期(2014～2021)，与开采生命周期基本一致，且随开采时间的推进呈现先强后减弱的变化趋势；② 2019～2021年春季和夏季煤炭粉尘污染程度普遍偏高，季相变化在相对无污染区、轻度污染区和中度污染区相对明显；③ 煤炭粉尘持续影响范围的总体识别精度为92.67%(kappa系数=0.85)，随着原煤产量的递增，常年持续和最大影响范围不断缩小，下降幅度分别为43%和80%，年内持续影响范围空间分布保持基本稳定，年内最大影响范围下降；④ 2006～2021年相对无污染区面积净增191.69km2(62.70%)，严重污染区面积净减4.59km(19.74%)，煤炭粉尘污染程度呈下降、上升趋势的面积分别占矿区面积的52.11%和4.07%。2021年相对无污染区和轻度污染区面积达矿区总面积的91.91%(约601.13 km)。研究成果为科学认识和监测评价矿区生态状况、制定防尘抑尘措施提供了理论依据和数据支撑。

1 研究区概况
2 数据来源及预处理
3 研究方法
3.1 煤炭粉尘信息识别与提取
3.2 煤炭粉尘污染程度
3.3 煤炭粉尘持续与最大影响范围
3.4 煤炭粉尘污染程度变化趋势分析
4 结果与分析
4.1 煤炭粉尘污染年际变化时空差异特征
4.2 煤炭粉尘污染季相变化时空差异特征
4.3 煤炭粉尘污染持续与最大影响范围
4.4 煤炭粉尘污染时空转移特征
4.5 煤炭粉尘污染变化趋势特征
4.6 煤炭粉尘污染程度反演精度评价
5结论与讨论