遥感视角下的粤港澳大湾区城市化进程及其生态质量演变EI北大核心CSCD

城市化及其生态效应已成为生态文明建设的核心。本文以粤港澳大湾区(GBA)为研究区,以1987—2017年的Landsat系列影像和社会经济数据为主要数据源,综合遥感、景观生态学及GIS技术,揭示了大湾区尺度的城市扩张的时空特征、城市尺度的城市扩张异质性及协调度,厘清了粤港澳大湾区与其他3个世界著名湾区(纽约、旧金山和东京湾区)城市群演变差异;与此同时,构建了综合生态质量评价指数(CEEI)分析了大湾区城市扩张背景下的生态质量演变规律及其驱动力,并提出了湾区城市群规划及生态保护策略。     

多源遥感数据支持下的城市生态状况评价

城市生态环境监测具有数据来源广泛、监测要素复杂、服务对象多样等特点,整合可用的资源进行城市生态的综合监测成为目前关注的热点。本文利用高分辨率遥感影像,以及地表覆盖、城市边界等遥感产品,在现有遥感生态指数的基础上,结合黑臭水体指数,构建适合综合评估城市生态状况的集成遥感监测模型,实现对城市生态环境状态的多维度监测。该方法能够较准确客观地反映城市的生态环境质量,理论上补充了基于遥感数据的城市生态环境监测方法,可为城市生态环境监测的信息化建设提供技术支撑。     

干旱区绿洲城市生态变化遥感评价--以武威市凉州区为例

利用主成分分析法耦合4个生态评价指标(绿度、湿度、干度和热度)构建遥感生态指数(RSEI),对干旱区绿洲城市武威市凉州区2000年~2016年的生态环境质量进行评价。结果表明:基于主成分分析的遥感生态指数能客观定量揭示区域生态变化,RSEI均值由从0.447提高到0.458,整体提高了2.46%;武威市凉州区生态环境质量整体稍有改善但变化不大,生态环境质量等级由中等向两极化发展,东北荒漠区大面积开垦耕地使得生态环境有所改善,中部地区城市扩展和新区建设使生态环境质量下降,西南部山区受人为扰动少,生态状况基本不变。     

城乡生态质量对经济快速增长区建设用地扩张的响应——以合肥为例北大核心CSCD

21世纪以来,中国经济增长促进了城市化进程的快速发展,也在一定程度上带来一系列环境问题。本文以合肥为例,选用2002、2010、2020年的Landsat系列影像,利用改进的遥感生态指数(MRSEI),并引入城市扩张强度、城市重心转移模型等,探讨了城乡生态变化对建设用地扩张的响应。结果表明:2002—2020年合肥市主城区与周边乡镇生态环境质量总体呈恶化趋势,其中周边乡镇MRSEI均值由2002年的0.747下降至2020年的0.495,降幅为33.7%,主城区MRSEI均值由2002年的0.669下降至2020年的0.491,降幅为28.73%;周边乡镇生态质量下降幅度高于主城区,建设用地扩张强度大于主城区,生态破损更为严重。生态环境恶化区域主要由主城区向周边乡镇放射性分布,生态环境变好的区域主要集中在老城区周围,而城市扩张的区域与MRSEI评价结果显示的生态环境恶化区域基本重合,生态环境变化与城市建设用地扩张强度呈明显的负相关关系。     

利用改进城市遥感生态指数的苏州市生态分析

城市的迅速发展伴随着生态环境的变化,快速掌握生态环境质量以及变化分布已成为近年来的重要研究热点.选取苏州范围内多时相Landsat影像,利用遥感生态指数(RSEI)提取绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(NDBSI)等4项指标,并通过融入人类活动强度指标IPOI构建改进城市遥感生态指数(IRSEI).结合AHP层次分析法,对各指标进行权重定量,计算生成苏州市生态指数图.随机选取77个样本点,用景观开发强度指数(LDI)对IRSEI进行实用性验证.结果表明,2002—2017年的15 a间,苏州生态得到大幅改善,RSEI平均值从0.33上升至0.68,涨幅达到106.06％.生态指数为"一般"和"良"的地区总面积占比由9.12％上升到95.51％.IRSEI值与缓冲区半径为500、1000、2000、3000 m的LDI综合指数相关系数分别为-0.906、-0.885、-0.827、-0.764(P<0.01),有显著并且稳定的负相关性.证明IRSEI在城市生态评测中具有很强的实用性,能综合人类活动对生态的影响,更好地识别出城市中心斑块.     

基于最小累积阻力模型的长吉生态安全格局构建

为了缓解城市快速扩张背景下产生的生态保护与土地开发之间的矛盾、保证区域生态安全稳定,构建城市生态安全格局显得尤为重要。首先基于景观生态学理论,以土壤数据、土地利用现状数据和遥感数据为数据源,选取反映自然生态状况和人类活动影响的两大类生态风险指数,利用GIS空间分析、RS技术以及景观结构分析软件FragStats对长吉联合都市区进行了生态安全风险评价;然后从生物多样性保护、水源涵养、土壤保持以及气候调节等方面对区域生态系统服务功能的重要性进行定性评价;再以生态安全风险评价结果为阻力面,根据生态服务功能重要性结果确定生态源地;最后利用最小累积阻力模型,划定了林地、湿地、草地、水系4类核心生态空间,构建了"三带两区、五脉连江、林田相间"的区域生态安全格局。研究结果为长春市生态环境建设提供了切实可行的科学指导。     

应用遥感生态指数评价生态环境质量

遥感生态指数(RSEI)是一种可靠、高效的城市生态质量评价方法，本文利用Landsat8卫星数据提取湿度、绿度、热度以及干度信息，构建遥感生态指数评价模型，对宁波市生态质量进行研究。结果显示，宁波市2015、2017和2020年RSEI均值分别为0.84、0.83和0.78,评级在一般及以上的面积比例对应为85.94%、85.66%、85.19%,说明2015—2020年宁波市生态质量变化总体较为稳定，略微呈下降的趋势，RSEI类型变化检测以不变为主，变差为次。     

东莞市“小山小湖”生态资源分析与管护对策

着眼于东莞市新型城镇化背景下的生态保护工作,以QuickBird和SPOT遥感影像作为数据源,在RS和GIS技术的支撑下对"小山小湖"生态资源进行摸查,挖掘东莞市潜在生态资源存量,分析"小山小湖"的空间分布、景观格局特征,并从社区角度为东莞市生态资源合理开发和可持续利用提供管护对策,对防止城市过度扩张、提升城市空间品质、优化人居环境具有重要意义。     

多源遥感数据的城市边界提取及动态变化研究

针对城市用地无序扩张,城镇结构不合理等问题,在生态文明建设背景下,国家和地方政府提出划定城市边界管控城市扩张.该文综合白天光学遥感和夜光数据各自的优势,提出一种快速、精确的城市边界提取方法.一方面解决白天光学遥感数据提取城市边界的不连续问题,另一方面提高了基于夜光数据提取城市边界的精度.通过构建VANUI夜光指数,建立...     

改进型遥感生态指数与RSEI的对比分析

为了更好对城市生态质量进行监测和评价,构建一个更精确的城市遥感生态指数十分必要。本文结合绿度、湿度、干度、热度和空气质量指标采用主成分分析PCA（Principal Component Analysis） 构建改进型遥感生态指数MRSEI（Modified Remote Sensing Ecological Index）;利用熵权法计算压力—状态—响应模型PSR （Pressure State Response Model）中各指标的权重,通过加权法获得生态环境指数EI（Eco-environmental Index）与MRSEI和RSEI进行比较。同时,综合绿度、热度、湿度、干度指标利用核主成分分析KPCA（Kernel Principal Component Analysis）构建非线性遥感生态指数NRSEI（Nonlinear Remote Sensing Ecological Index）;最后将MRSEI、NRSEI分别与常用的遥感生态指数RSEI（Remote Sensing Ecological Index）进行对比和分析。结果表明,MRSEI可体现空气质量空间分布对城市生态质量的影响,2014年和2017年MRSEI与EI的相关系数分别是0.829和0.857（P<0.01）,比RSEI与EI的相关系数分别提高0.035和0.055。在主城区MRSEI和RSEI与EI比较结果表明,MRSEI的平均绝对误差、均方根误差和平均相对误差均小于RSEI,表明MRSEI更适用于城市生态质量评价,空气质量指标对北京市生态环境监测、评价是非常重要的。同时,在实验区KPCA第一主成分贡献率比PCA提高了11.94%—21.45%;各个指标与NRSEI相关系数比与RSEI提高了0.128—0.198;NRSEI可体现生态等级间的过渡,RSEI对生态环境差的区域有时低估,对生态环境优的区域有时高估,NRSEI与遥感影像定性反映的生态状况更加相符。在监测空气质量严峻的北京市生态质量方面,MRSEI优于RSEI;顾及各指标间的弱线性或非线性问题的NRSEI监测生态环境质量效果优于利用线性变换的RSEI。     

基于RSEI的生态环境质量评价及驱动力分析——以闽江流域(福州段)为例

生态环境对社会经济可持续发展至关重要。为了研究闽江流域(福州段)生态环境的变化情况,本文以2010、2015和2021年的遥感影像为基础,通过主成分分析构建遥感生态指数(RSEI),对闽江流域(福州段)近12年的生态环境质量进行评价和监测,并结合地理探测器对其变化原因进行分析。结果表明：(1)闽江流域(福州段)2010、2015和2021年的RSEI指数分别为0.62、0.70和0.68。(2)大部分地区的RSEI指数等级为良和优;生态变好的面积大于生态变坏的面积,生态环境整体向好发展。(3)干度和热度是生态环境质量时空变化的关键驱动因子。     

基于Landsat-8的城市建成区生态环境质量研究

城市化与人类生存环境之间的矛盾日益突出,准确、快速、定量的监测城市生态环境质量已成为客观了解城市生态状况的一个研究重点.利用遥感影像反演土地覆被指数、地表温度、地表裸露度和湿度等自然生态参数,构建城市生态环境质量评价的指数体系,并将之运用于德阳市城市建成区生态环境定量评价.在此基础上,利用均值-标准差对研究区生态环境进...     

基于遥感指数的生态变化评估——以常宁市为例

利用遥感技术进行区域生态变化评估,能够得到周期长、现时性强的结果。以常宁市为例,采用遥感生态指数方法来监测水土流失区的生态变化,选取1990年,2002年及2009年的Landsat TM遥感图像,分别提取绿度、湿度、热度和干度4个生态因子作为评估指标,结合主成分分析方法,定量、客观地评估研究区域20 a间生态变化。结果表明,遥感生态指数方法能够很好地评价水土流失区生态修复的效果,其中,遥感生态指数值上升了22.39%,生态为优良等级所占的面积比例先从1990年的13.086%下降到2002年的4.006%,再上升到了2009年16.699%,说明常宁市经过20 a的水土流失治理,该区域的生态质量先急剧下降再有了较大的改善。通过对常宁市调查分析,以植树造林和施工预防为主的措施对生态质量的改善有较好的效果。     

青岛市生态环境变化遥感监测与分析

城市化进程不断加快带来一系列生态环境问题，本文利用植被指数、湿度指数、地表温度、建筑物—裸土指数定量表征绿度、湿度、热度、干度4个生态要素指标，通过主成分分析法，建立遥感生态指数模型，并从时间和空间两个维度对比分析2013、2019年两个时期遥感生态指数。结果表明，青岛市生态环境呈局部优化改进、整体下降趋势；同时，将青岛市遥感生态指数与人类活动相关的地表覆盖变化数据、路网交通数据、夜光数据进行耦合性分析，进一步分析探寻生态环境变化的影响因子。     

宝鸡市生态环境质量评价研究

以宝鸡市为研究区域,选取宝鸡地区2014年、2017年、2020年的Landsat8 OLI遥感影像,利用ENVI5.3软件对遥感影像进行处理,耦合了绿度（NDVI）、湿度（Wet）、热度（LST）及干度（NDBSI） 4个指标建立遥感生态指数（RSEI）评价模型,对宝鸡市的生态环境质量进行评价与分析。结果表明：宝鸡市的生态环境质量总体呈上升趋势,初始生态环境指数（RSEI0）从0.76增长为0.81,标志着宝鸡市近7 a生态环境情况有所改善。     

2001—2018年长三角城市群城市化与生态环境耦合协调度变化监测

城市化的发展与生态环境紧密相关,利用遥感方法可准确地进行城市化与生态质量耦合协调度动态监测与分析,为区域的城市化建设、生态治理及发展规划提供必要的参考依据。本文以长三角城市群为例,利用Landsat系列数据和DMSP-OLS夜间灯光数据分别建立表征区域生态环境的遥感生态指数(RSEI)和表征区域城市化水平的灯光指数(CNLI),采用耦合协调度模型探究了2001—2018年长三角城市群城市化与生态环境耦合协调度时空变化特征。结果表明：(1)2001—2018年,长三角城市群城市化水平不断提高,城市化指数由2001年的0.112提高至2018年的0.288;(2)2001—2018年,长三角城市群生态环境质量不断下降,生态等级为优的区域不断收缩,其中上海市与南京市最明显;(3)2001—2018年,耦合协调度总体呈现上升趋势,且各城市空间差异性较大。     

基于遥感生态指数的神府矿区生态环境评价

采用遥感技术对矿区生态环境进行监测与评价,对矿区生态环境的保护和可持续发展具有重要意义。本文首先提出了一种遥感生态指数（RSEI）改进方案,除了采用原模型的绿度指标、湿度指标、热度指标及干度指标4个生态指标外,引入植被净初级生产力（NPP）指标,并对矿区生态环境进行各单生态指标评价分析,然后采用改进后的遥感生态指数,对神府矿区2000—2016年的生态环境变化进行综合评价。评价结果表明,2000—2016年,神府矿区的遥感生态指数呈整体升高趋势,RSEI增幅约为0.1/10 a,大部分区域植被生产力逐渐增强,生态环境得到恢复,生态环境质量逐渐提升。     

天津市生态环境质量评价与时空演变分析

生态环境质量是衡量一个区域宜居水平的关键指标,动态监测区域的生态环境质量变化,可为保护生态环境提供科学依据和决策支持。为探究天津市近年来生态质量变化,利用天津市2014、2017和2020年的遥感影像,在遥感生态指数(RSEI)指标的基础上,加入人口密度(PD)、气溶胶光学厚度(AOD)两种指标,利用主成分分析法构建改进型遥感生态指数(MRSEI),对天津市的生态环境质量变化进行分析。结果表明：(1)MRSEI有一定合理性,可更加全面地评价生态环境质量。(2)绿度(NDVI)和湿度(WET)与MRSEI呈正相关,而热度(LST)、干度(NDBSI)、PD、AOD与MRSEI呈负相关。(3)天津市2014、2017和2020年的MRSEI分别为0.59、0.54和0.67。(4)天津市生态质量向南扩展。南部生态环境偏差,北部生态环境偏好,但差距正逐渐缩小。(5)林地的MRSEI均值为0.75,灌木为0.73,耕地为0.68,草地为0.57,不透水面为0.43,荒地为0.28。综上,本文基于改进型遥感生态指数更加全面地评价了天津市2014—2020年的生态环境质量,为区域的生态治理提供了参...     

基于地理国情数据的城市扩张和生态格局分析——以武汉市为例

城市扩张是城镇化的主要特征，研究城市扩张规律对城市空间规划、高质量发展提供决策依据。本文以武汉市为研究区，以2015—2018年地理国情监测成果为主要数据源，通过数据整理与提取、计算城市扩张特征指数、提取城市格局变化、计算生态景观指数等处理，对研究区城市扩张和生态格局变化特征进行分析。研究结果表明：2015—2018年间，武汉市从快速扩张阶段逐渐减缓，紧凑度逐渐下降；中心城市扩张主要以种植土地破坏为代价；远城区快速扩张主要以林草面积减少为代价；在生态指数上，各生态景观类型破碎度均有下降，但水域面积保持良好。     

基于RS和GIS的富平县城镇空间扩张演变规律及其驱动力分析

本文依据2003—2015年间6个时相的影像数据,对富平县城市扩张进行了研究。基于遥感动态监测的城市范围提取方法,确定了各时相的城市范围。然后结合城市扩展速率、扩展强度、分形维数和紧凑度这四个空间特征指数,对城市扩张的数量特征、形态变化和空间特征进行了分析。应用空间分析方法研究了富平县城市的扩张分布和扩张方向,讨论了城市扩张的时空特征,并且分析了其扩张的驱动力。