平朔矿区作为晋北基地重要产煤区,以其独特的煤炭资源条件拥有三大露天矿区,揭示其矿区采煤驱动下景观格局动态与地表能量变化及二者之间的关系,对露天矿区的生态修复、资源管理具有重要意义。本文利用Landsat遥感数据,通过基于调查采样的监督分类方法对矿区1990年、2000年、2010年、2015年、2017年、2019年6期土地利用数据分类,结合景观级别指数、斑块类级别指数,反应景观格局的动态变化。基于 SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land)模型对平朔矿区地表能量参数进行估算,并通过气象数据、实测数据与模型模拟数据对反演结果进行验证,在此基础上分析了不同景观地物类型下的净辐射(Rn)、向上短波辐射(RsT)、出射长波辐射(RL↑)、地表温度(Ts)、归一化植被指数(NDVI)、反射率(Albedo)的时空变化与分布方式,得出以下结论:(1)根据平朔矿区土地利用类型分类,对分类数据进行验证,各年份数据验证结果均达到80%以上。各年间面积对比发现矿坑与剥离区面积总体趋势为增长状态,二者总面积分别为 13.01km2、20.65 km2、18.05 km2、19.79 km2、18.89 km2、21.31 km2,安太堡露天矿废弃矿坑、剥离区用地转化为草地/灌木用地,草地/耕地面积占比分别为 55.72%、65.81%、50.14%、55.93%、49.13%、49.26%。分析景观 LPI、AI、SHDI等指数表明总体趋势为草地、灌木、耕地等面积总体呈下降趋势,形状不规则,破碎程度增高。矿坑、剥离区,破碎度低,形状规则,长期处于稳定状态。(2)使用SEBAL模型对地表能量相关参数反演,并以中国辐射日值数据集与中国地面气候资料日值数据集对Rn和Ts分别验证。结果显示Rn的RMSE为19.38-21.67W/m2,R2达到 0.70-0.81。Ts 值 RMSE 为 1.86-2.78℃,R2在 0.68-0.85。Rn各年份均值在630-690W/m2区间,Ts均值在27-31℃区间,Albedo均值在0.124-0.148,NDVI均值0.217-0.375区间,NDVI值最高的为矿区修复区,表明矿区开展实施的修复工程对原有矿坑的修复程度较好,比区域外植被覆盖度高。矿区地表能量稳定,能量水平最高;矿区周边多为修复区,且修复程度较好,比区域外植被覆盖度高,能量水平最低。(3)各地物类型Rn值分布为矿坑>耕地>草地/灌木>剥离区>裸地,Ts值分布为矿坑>裸地>剥离区>草地/灌木>耕地。矿坑与剥离区地表能量受空间聚集度影响,裸地吸收地表能量受空间连接度以及斑块面积影响,草地/灌木与耕地接收地表能量受空间连接度、空间破碎度、以及地表覆盖度的影响。