我国草原区矿产资源储量巨大,在全球能源形势日趋紧张的背景下,草原矿产资源开发将为我国国民经济的发展提供能源支撑。开采扰动指的是开采活动对生态自然状态造成的严重变化。开采扰动会直接影响地表的土壤、植被等,也会间接地影响到水资源、野生动物、生态系统、空气质量以及人类身体健康。然而,当前缺乏草原矿区开采扰动识别及其变化过程分析的研究,不能定量地获取开采扰动的位置和时间信息,且难以评估采后的复垦状况,不利于草原矿区生态环境监测及整治与修复。因而,定量、准确地识别草原区煤炭开采扰动及分析开采-复垦变化过程是非常必要的。随着航空航天技术和对地观测传感器性能不断改进,遥感技术已经被广泛地应用到环境监测的很多领域。传统关于矿区环境监测及开采扰动识别的研究,主要是通过土地利用分类,比较不同时间土地利用类型的变化,达到监测矿区环境的变化的目的。该方法需要对影像进行分类,易受影像分类精度的影响,且很难反映开采-复垦的变化过程。近些年,关于开采扰动识别的研究主要是以植被为媒介,利用长时间序列遥感数据,基于相应的植被指数监测地表植被的变化过程,实现矿区开采扰动的识别。但现有研究集中于森林区域,鲜有关于草原矿区开采识别及其变化过程分析的研究。与森林区不同,我国草原矿区多处于干旱、半干旱区域,生态系统相对脆弱,且往往存在很多其它扰动,使得开采扰动识别相对较难。因其脆弱的生态系统及矿区环境治理和监测的急迫性,如何识别草原矿区开采扰动并分析采后的复垦状况已成为一个亟需解决的问题。本文以宝日希勒矿区为研究区域,依托“十三五”国家重点研发计划项目《东部草原区大型煤电基地生态修复与综合整治技术及示范》（2016YFC0501101-4）进行研究。在已有研究基础之上,基于1985-2015年的Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,结合研究区域的采煤过程,充分利用测绘学、数理统计、地理学和时序分析等相关理论方法,反演了研究区域的植被覆盖度,分析了研究区植被覆盖度变化趋势及开采扰动识别的主要难点,并探索出了研究区开采扰动的特征及开采-复垦过程中植被变化特点,提出了一套集遥感时序数据去噪、开采扰动识别和复垦状况评价于一体的针对干旱、半干旱草原矿区开采扰动识别及其变化过程分析的技术方法,并从定性和定量等多角度对研究方法进行评价。本文的主要结论如下:（1）利用像元二分模型反演了研究区域的植被覆盖度,并采用一元线性回归法分析了研究区域植被覆盖度的变化趋势,研究结果表明研究区域植被覆盖度退化明显,显著退化和极显著退化区域占研究区域的11.22%。而植被显著退化区域可能是由多因素导致的,为明确开采扰动在植被退化区域中的比重,有必要开展矿区开采扰动识别的相关研究。（2）为去除气候及噪声对草原矿区开采扰动识别的影响,提出了一种去除Landsat年际NDVI时序数据噪声的方法—BISE-WT滤波器。并以BISE（Best Index Slope Extraction）和 S-G（Savitzky-Golay filter）两种滤波方法为参照,从定性评价、定量评价和变化检测分析三个方面,评价了新方法BISE-WT滤波器的性能。结果表明新方法在去除噪声的同时,能保留时序数据的真实信息。（3）针对草原矿区开采扰动识别的研究现状,提出了一种结合地物光谱特征、开采扰动变化规律和地物拓扑关系的草原矿区开采扰动识别的方法,并将该方法应用到研究区域,取得了 92.2%（Kappa系数=0.83）的总体精度,将基于光谱方法总体精度提高了 10.2%。（4）分析矿区开采-复垦过程中,NDVI时序数据的变化特征,将开采-复垦的变化过程分为采前、植被清除和压占、采中和采后四个阶段。将每个阶段利用相应的参数、表达式和阈值表示,这些参数、公式和阈值形成了开采扰动模板,并通过模板匹配确定每个开采扰动像元的年际信息及开采-复垦轨迹类型。并将该方法应用到宝日希勒矿区,结果表明:开采扰动年际信息的识别精度为74.4%,而开采-复垦轨迹类型的识别精度为85.7%。（5）研究区域开采扰动按照强度可以分为两个阶段:第一个阶段为1986-1998年,该阶段研究区出现零星的开采扰动;第二个阶段为1999-2015年,该阶段研究区进行了大规模开采。（6）宝日希勒矿区近90%的开采扰动区域处于无植被恢复的状态,且开采扰动区域恢复到开采前植被水平的比率低。本文利用Landsat长时间序列遥感影像数据,提出了一套集时序数据重构、开采扰动识别和复垦状况评价的技术方法,得到了较好的研究成果,但仍然存在很多问题需要解决。将来主要从不同开采工艺、不同影像分类识别方法等方面开展更深入的研究。