长江上游安宁河流域生态环境脆弱性遥感监测

为了解安宁河流域生态环境脆弱性情况,以卫星遥感图像作为主要信息源,以人口密度、国内生产总值、土地利用、土壤类型、高程、坡度、气温、降水、植被指数作为评价指标,综合运用地理信息系统技术和投影寻踪算法,构建空间投影寻踪模型,进而对安宁河流域生态环境脆弱性进行评价。以分析结果为依据,将研究区生态环境脆弱性划分为5个等级,分别是重度脆弱、中度脆弱、轻度脆弱、微度脆弱和潜在脆弱。研究结果表明,研究区生态脆弱性整体上属中等脆弱等级。由于生态环境保护政策的实施和地区人民对于生态环境保护意识的提高,研究区2013年相对于1993年,生态环境总体有所改善。     

基于空间距离指数的延河流域生态敏感性时空演变特征

生态敏感性是生态系统对自然环境变化和人类活动干扰的敏感程度,可以反映生态环境问题发生的难易程度和可能性大小。以黄土丘陵沟壑区延河流域为例,选取水土流失敏感性指数、生态风险敏感性指数和生物多样性敏感性指数3个定量评价指标,基于空间距离指数构建流域综合生态敏感性指数(comprehensive ecological sensitivity index,CESI),并结合重心模型探讨1996—2016年间延河流域生态敏感性的时空变化情况。研究结果表明:(1)从时间变化来看,延河流域生态敏感性总体呈下降趋势,CESI由1996年的1.38上升到2016年的1.41,表明延河流域生态环境质量有所改善;(2)从空间分布变化看,延河流域1996—2016年间生态敏感性空间分布情况变化较大,1996年生态敏感性较高地区集中在延河流域上游部分,2006年以后生态敏感性较高地区主要分布在延河流域中游及下游的部分地区;(3)1996—2016年,延河流域各级生态敏感性区域重心向延河流域中游转移,生态敏感性分布由1996年的集中分布转为2016年的集中与分散相结合的分布情况;(4)延河流域生态敏感性受土地利用方式影响较大,延河流域"退耕还林(草)"工程及综合治理工程在生态敏感性转好过程中起关键作用。     

鹤岗市生态环境脆弱性演变分析

鹤岗作为煤炭资源型城市,其资源型产业对城市生态环境破坏严重,容易造成严重的环境污染。本文以鹤岗市为研究区域,构建生态环境脆弱性评价模型,选取2000-2014年统计数据,研究鹤岗市生态环境脆弱性演变特征及其主要影响因素,研究表明:1)15年间鹤岗市生态环境脆弱性指数逐渐下降,脆弱性等级从重度脆弱上升为中度脆弱。可分为3个阶段:2000-2010年缓慢下降,2011-2012年急速下降,2013-2014年波动上升。2)从各准则层看,生态压力指数和生态承载力脆弱性指数总体下降,生态恢复力指数波动上升。3)影响因素:生态压力和生态承载力脆弱性与生态环境脆弱性呈正相关,生态恢复力与生态环境脆弱性呈负相关;具体因素有采矿业法人单位数、建成区绿化覆盖率、工业固废综合利用率等。     

干旱区绿洲生态脆弱性评价方法及应用研究——以吐鲁番绿洲为例

依据干旱区绿洲生态环境特点,建立了完整的生态脆弱性评价指标体系。结合GIS和遥感技术,分别从生态压力、生态敏感度和生态稳定度3方面对研究区生态脆弱性进行分析,并运用综合指数法、层次分析法得出综合评价结果。结果表明,研究区80%以上的区域已达到中度脆弱级别,近1/6的区域为重度脆弱区,在分布上呈现从东向西明显增加的特点。生态脆弱性表现出了显著的土地利用效应,随着脆弱度等级的增加,荒漠化面积所占比例大幅度提高。进行荒漠化治理、保证生态用水是吐鲁番绿洲生态建设的关键。     

鄱阳湖生态经济区土壤侵蚀脆弱性评价

以遥感影像、基础地理信息数据与统计年鉴为数据源,在GIS技术支持下,选择15个评价指标建立了鄱阳湖生态经济区的土壤侵蚀脆弱性指数模型,并揭示了脆弱性的空间分布规律。结果表明,研究区的土壤侵蚀脆弱性以中度和高度脆弱为主,呈现明显的空间分异特征。土壤侵蚀脆弱性与土壤侵蚀现状在空间分布上存在明显不同。从土壤侵蚀驱动力、敏感度与响应能力这3个要素出发探讨了脆弱性空间分布形成的机制。     

基于GIS和RS的延安地区土地利用及生态脆弱性评价

基于延安市8个区县1997年、2004年和2011年的TM影像数据,运用遥感和地理信息系统软件,对延安地区自退耕还林(草)政策实施以来土地利用动态变化的数量、速度及其空间格局特征进行了定量分析,并结合经济、社会和自然因素数据,通过主成分分析法对延安地区生态脆弱性进行评价。结果表明,1997年至2011年,延安地区的土地利用类型发生了很大变化。耕地面积呈现减少的趋势;居民用地面积处于增长的态势;林地面积增加,并且后期的增加速度明显大于前期;草地面积有小幅度的减少;未利用地和水体面积呈先减少后增加的趋势。生态脆弱性评估表明,在延安地区的8个区县中,北部四县的生态脆弱性指数比南部四县高。在1997年至2011年期间,研究区域内生态环境脆弱性指数逐渐减小,生态环境安全性逐渐增强。     

城市暴雨洪涝灾害脆弱性时空特征分析

综合运用GIS空间分析和风险评价模型,选取武汉市基于社会经济数据的6种脆弱性指标,建立武汉市暴雨洪涝灾害脆弱性评价指标体系,以武汉市13个区为例进行脆弱性评价.研究表明武汉市暴雨洪涝灾害脆弱性的时间特征为:2004-2010年期间,武汉市暴雨洪涝灾害的脆弱度呈下降趋势;2010-2014年呈上升趋势;2014-2017年逐渐趋于平稳.2004-2017年的脆弱度总体呈略微上升趋势,空间特征为高脆弱性的区域主要集中在长江流域附近,距离长江流域较远的区域总体脆弱性呈低脆弱性,武汉市暴雨洪涝灾害脆弱性总体表现为西南部地区向东北部地区减小的趋势.     

岷江上游流域环境脆弱性评价

以岷江上游流域TM遥感数据和地形数据为主要数据源,结合其他统计相关资料,尝试运用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)对复杂因素构成的脆弱性特征进行层次分解和重新构造,建立多目标要素的综合评价指标体系和模型。选取植被指数变化率、人口密度、地形起伏度、坡度及土壤类型5个要素作为评价指标因子,通过AHP确定各评价指标的权重,在Arc GIS平台下将各指标图层进行叠加分析,得出岷江上游区域环境脆弱性评价图,再根据环境脆弱性指数阈值分级,将研究区环境脆弱度分为5级。结果表明:岷江上游环境脆弱性表现较为强烈,自然因素和人文因素是造成该环境脆弱性的本质原因,该方法为岷江上游流域环境脆弱性模式和生态环境综合评价提供了一种定量分析的思路。     

基于Google Earth Engine的巢湖流域生态环境质量时空动态变化及影响因素分析

本文以巢湖流域为研究区,基于2000—2020年Landsat TM/OLI系列遥感数据,通过Google Earth Engine云计算平台构建遥感生态指数(RSEI),采用空间自相关与地理探测器等方法对巢湖流域生态环境质量进行大尺度、长时序动态监测分析与评价。结果表明：(1)研究区RSEI均值由2000年的0.70提升至2020年的0.74,整体上呈现改善趋势,研究区生态环境等级以优、良为主。(2)研究区全局Moran’s I指数均大于0,巢湖流域生态环境质量在全局自相关上呈现聚类趋势,具有显著的空间正相关性,20年间“低-低”聚集区呈现先增加后减少趋势。(3)研究区生态环境受多因子影响,其中人为因素对2010年巢湖流域生态环境影响较大,进而导致生态环境质量下降。     

祁连县生态脆弱性评价及时空演变研究

为及时掌握祁连县生态脆弱性真实状况,以RS和地理信息系统(Geographic Information Sys tem,GIS)为技术手段,选取表征气候、地形地貌、植被、土地利用和人文等方面的10个指标构建祁连县生态脆弱性评价体系,运用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和熵权法相结合确定各指标权重,对祁连县2005 2015年间生态环境脆弱性指数(Ecological Vulnerability Index,EVI)进行了定量评价、时空演变分析和驱动力探讨.结果 表明:(1)2005-2015年间,祁连县生态脆弱性以中度和重度脆弱为主.(2)研究区2005、2010和2015年生态脆弱性综合指数分别为3.39,2.78,2.72,整体呈现逐渐好转的趋势.(3)本文在生态脆弱性评价的基础上,从自然因素和人文因素两方面探讨其驱动机制,以期为祁连县后续治理提供更加精准的绿色发展途径.     

基于EVI的锡林郭勒生态脆弱性评价

本文基于综合指数法构建生态脆弱性模型,借助质心迁移、趋势分析对锡林郭勒近20年生态脆弱性的时空演变进行了分析,并探究了自然因素和社会因素对生态脆弱性的驱动影响及时空分异特征。结果表明:①时间上,锡林郭勒生态脆弱性整体有所改善、分区特征显著。矿区、牧区生态治理成效显著;农业区生态脆弱性出现退化,需加强治理。②空间上,锡林郭勒生态脆弱性呈阶梯式分布,生态脆弱性质心逐渐向东偏移。西部地区生态脆弱性持续改善;中、东部地区生态脆弱性相对平稳,局部地区出现退化。③自然因素对空间尺度下的生态脆弱性主导特征显著,社会因素对时间尺度下的生态脆弱性主导特征逐渐增强。     

基于CLUE_S模型的精河流域绿洲土地利用空间格局多情景模拟

以新疆维吾尔自治区精河流域绿洲为研究区,基于CLUE_S模型,运用logistic逐步回归法选择铁路、公路、水渠、河流、湖面及居民点驱动因子,利用1972年和1990年2期土地利用数据,对研究区2010年土地利用空间分布格局进行模拟。在通过精度检验的基础上,分别设置"历史趋势预案"和"生态保护预案"2种情景模拟了研究区2025年土地利用变化空间分布格局。结果表明:对于干旱区绿洲小区域尺度未来土地利用的变化趋势,CLUE_S模型具有良好的模拟能力;没有加入任何限制区域的"历史趋势预案"模式下,2025年研究区生态环境将进一步恶化;坚持耕地保护制度和执行艾比湖湿地国家级自然保护区制度的"生态保护预案"前提下,2025年研究区生态环境明显向好,土地利用率显著增加。研究结果对干旱区绿洲及生态环境脆弱区的土地利用可持续发展具有明显的实践意义。     

中国西部地区生态环境现状遥感调查

针对“中国西部地区生态环境现状遥感调查”的需要,综合运用景观生态学理论、生态系统服务功能理论、可持续发展理论、遥感和地理信息系统技术,研究中国西部地区生态环境现状遥感数据的处理与集成,开展中国西部地区土地覆被和生态要素结构变化分析、沙漠化和水土流失强度评价、生态脆弱特征及时空分布规律分析、基于遥感调查的生态环境质量评价、基于多时相遥感数据对比的典型区生态环境遥感分析和生态环境变化成因对策分析等综合性的研究,并以量化和可视化的形式系统地反映西部地区生态环境现状及其变化的空间分布、空间统计和空间特征规律。     

黄河流域土地荒漠化动态变化遥感研究

利用1975年MSS、1990年TM和2000年ETM 3期遥感数据提取黄河流域土地荒漠化动态变化信息。调查结果表明,黄河流域土地荒漠化具有明显的地域性,主要分布在流域西北部。荒漠化土地面积变化总体呈增加趋势,从1975年~2000年增加了10 653.22 km2,平均每年增加426.12 km2。黄河流域地质背景和气候条件决定了荒漠化的总体分布和变化趋势,不合理的人类活动加速了荒漠化进程。     

京津冀地区植被覆盖时空变化研究

针对京津冀地区突出的生态脆弱性问题,本文基于2000—2020年长时序京津冀地区植被覆盖度数据,采用线性趋势拟合、M-K检验、Hurst指数分析以及重心转移分析方法,对京津冀地区植被覆盖时空变化特征进行研究。结果表明,2000—2020年京津冀地区植被覆盖情况变化不大,未来会保持非显著性增长趋势;植被覆盖度在空间上重心分布存在不均衡性,整体呈现西移的趋势。     

基于DMSP-OLS和MODIS数据的宁夏城市化与生态环境耦合协调分析

科学认识城市化与生态环境耦合协调机制,对推动黄河流域及黄河所经地区生态保护和高质量发展具有重要意义。本文以宁夏回族自治区为例,采用长时间序列DMSP-OLS夜间灯光数据建立了适用于宁夏的城市夜间灯光指数（UNLI）,并利用MOD09A1、MOD11A2提出了一种面向大区域尺度的遥感生态指数（RSEI）构建方法。在此基础上,采用耦合协调度模型（CCDM）,探讨分析了2000—2012年宁夏5个地级市城市化与生态环境耦合协调发展过程。结果表明：①基于DMSP-OLS数据建立的宁夏城市夜间灯光指数与人均GDP,以及第一、二、三产业GDP相关性显著（p<0.001）,能够较好地反映宁夏城市化水平。②基于MOD09A1、MOD11A2建立的遥感生态指数能够较好地反映宁夏生态环境质量时空变化特征。③宁夏城市化与生态环境耦合协调度呈稳定上升趋势,整体处于基本协调-生态环境滞后的转型阶段。研究结果对沿黄城市生态保护和高质量发展具有重要参考价值。     

基于MOD13Q1数据的大湄公河次区域植被覆盖时空变化分析

基于MOD13Q1-NDVI数据,采用最大值合成法提取2000—2017年的月植被指数,分别从月平均NDVI和年平均NDVI两个角度分析了大湄公河次区域植被覆盖的时空变化特征.结果表明:2000年以来,大湄公河次区域年平均NDVI总体上呈波动增长;但不同时段植被覆盖度变化不同,2000—2005年植被覆盖度总体略有降低,2005—2010年和2010—2015年植被覆盖度总体在增加;从植被覆盖度的空间变化来看,大湄公河次区域上游北部地区植被覆盖整体情况较差,下游西南地区植被覆盖呈现明显减少的趋势,今后应加强对上游北部地区和下游西南部地区的植被保护与生态修复.     

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。     

延河流域土地利用变化特征分析

研究土地利用时空变化特征对促进区域生态经济协调发展具有重要意义.以延河流域为例,基于不同时期遥感影像,借助RS、GIS和ENVI软件平台技术,获取了1980-2015年延河流域土地利用变化状况,并进行了土地利用转移分析;在此基础上解译了不同时期的土地利用类型,分析了延河流域土地利用时空变化特征和影响因素.结果表明,1980-2000年流域内土地利用结构整体变化较小,耕地、林地、草地3类土地利用面积相互转化频繁但整体面积趋于稳定,建筑用地面积增加了1.25倍;2000-2015年流域内耕地、林地和草地发生了显著变化,其中耕地面积减少了28％,林地面积增加了40％,草地面积增加了15％,建筑用地面积增加了近两倍,但比例很小,未利用地和水体变化幅度不明显;2000年前后流域内土地利用变化空间特征存在明显不同,2000年之前各土地利用类型变化主要发生在延安市区,2000年之后整个流域地区均有不同土地利用类型的转移;2000-2015年国家"退耕还林、草"生态修复政策、产业经济生产总值不断上升、人口数量稳定增长、城镇化发展迅速等均对流域土地利用结构产生了影响.     

基于SWAT模型的汉江上游流域径流情景预测研究

气候变化和土地利用是影响径流变化的主要驱动因素,为了精确预测未来汉江上游流域径流量变化趋势,基于SWAT模型、天气发生器BCC/RCG-WG以及CA-Markov模型预测了未来2种土地利用变化模式下的径流量变化,土地利用情景的设置建立在CA-Markov模型预测结果的基础之上,结合全国林地保护利用规划目标以及汉江上游林地具体情况。结果显示:未来汉江上游流域径流将呈现明显的上升趋势,林地增加情景下径流量升高率少于自然生态情景,这可能与林地增多导致生态需水量增大有关,因此,对于汉江上游流域的水资源保护不可盲目投入大量人为林地增加,而应遵循植被自然生长规律,延续当前生态保护政策,尽量以减少人为污染、提高全民节约用水思想意识策略为主。