基于分区-集成的黄河流域生态脆弱性评价

黄河流域是中国重要的生态安全屏障、资源能源集聚地区、生产活动高度密集地区,其生态环境变化直接关系到流域生态与经济可持续发展。研究基于"分区-集成"的评价方法,选取水资源、气候、土壤、植被及人类活动等指标建立评价体系,引入乘法模型,对黄河流域的生态脆弱性进行了量化评价与空间异质性分析。结果表明:流域整体生态环境呈中度脆弱,中度脆弱地区占流域面积的42.46%,脆弱性较为严重的地区主要为流域上游沿黄城市经济带; 2000—2018年流域生态脆弱水平先降低后升高,其中2000年生态问题最为突出,2015年脆弱程度最低,其综合脆弱指数分别为2.28和2.00;流域范围内生态脆弱性分布与趋势演变空间差异明显,流域上游高原地区生态脆弱程度明显升高,沿黄城市带脆弱性等级无明显变化,中下游地区生态环境改善趋势显著。     

基于景观格局的红壤丘陵区生态风险评价——以赣州市为例

南方红壤丘陵区生态环境脆弱,为合理评估红壤丘陵区生态风险时空变化规律,以赣州市为例,基于2000—2020年4期30 m分辨率土地利用数据,对该区土地利用时空格局变化进行分析,从景观格局角度构建生态风险指数,结合生态风险影响因素对景观生态评价分析。研究期内,林地面积持续减少,建设用地面积增加。2000—2020年土地利用多样化指数由0.40上升至0.43,土地利用类型总体结构向丰富多样化发展。各时期景观生态风险在空间上分布差异显著,集聚效应明显,高风险区面积由32.75 km^(2)下降到12.00 km^(2)。研究区生态压力和生态响应在空间上分布差异明显,该区生态风险受多重因素影响,应对重点区域加强生态治理。     

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.     

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.     

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。     

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。     

都汶公路沿线生态地质环境承载力综合评价

针对都汶公路沿线地质生态环境承载力波动效应等问题,该文以都汶公路沿线区域为研究对象,利用地理省情普查及监测数据,探讨了生态地质环境系统内部各动力要素间的协同耦合机制。通过对公路沿线生态地质环境影响因素的分析,探索并构建了宏观—中观—微观联动的地质生态环境承载力本底库及评价指标体系,采用层次分析法计算各个评价指标的权重系数,揭示都汶公路沿线生态地质环境脆弱性变化的影响因素、机制和规律,界定都汶公路生态地质环境承载力阈值。结果表明,该评价体系及评价方法考虑了西南地区的"震后效应",适合于开展山区地质生态环境变化趋势研究。     

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。     

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GEE的石嘴山地区生态环境质量时空演变特征研究

以石嘴山市为研究对象，基于GEE平台选取30年的Landsat影像数据，提取绿度、湿度、干度、热度，并加入符合地区特点的盐碱度指标共同构建改进后的遥感生态指数(RSEI),采用长时间序列的趋势分析方法，对1991—2021年石嘴山地区的生态环境变化进行综合评价。1991—2021年研究区的RSEI指数与绿度、湿度呈正相关，与盐碱度、干度、热度呈负相关，生态环境质量呈现出“下降-快速上升-缓慢上升”的趋势。1991—2021年石嘴山市的生态环境质量呈明显改善趋势，生态环境质量显著上升区域面积为4 787.8km²,占比71.0%,显著下降区域面积为117.4 km²,占比1.7%。在1991—2021年，除主城区及周边地区生态环境质量下降以外，其余地区较之前都有明显上升，尤其是在沙湖以及黄河两侧。研究表明区域生态环境质量下降的主要原因是城市扩张，上升的主要原因是内陆湖以及土壤盐渍化改良工程对生态环境的积极改善作用。     

平顶山城区碳环境演变时间序列分析

大气中日益上升的温室气体浓度,已导致温室效应日益增强,从而引发一系列不利的环境与生态后果,并会对世界粮食生产、水资源利用等关系人类生存发展的方面产生重要影响。1994~2014年是平顶山城市化进程不断加快和经济社会高速发展的时期,土地利用、人口、能源消耗和城市植被等影响碳源、碳汇的主要方面也都发生了重大的变化。将1994~2014年河南省平顶山市城区的碳平衡变化情况作为研究对象,计算出碳平衡主要影响因素各自的变化情况并加以分析,得出有关平顶山城区碳环境演变的结论。最后,为促进平顶山城区的碳源碳汇平衡,提出实现城市快速发展过程中低碳效应策略。     

陕北干旱区景观生态风险空间分异特征及驱动因素分析

陕北黄土高原属于生态脆弱区,是国家生态修复重点项目区。本文以陕北榆林市2000—2020年3期土地利用数据为数据源,用网格法构建基于景观格局的综合生态风险指数模型,定量分析了榆林市景观生态风险时空分布,并采用地理探测器、R和Origin软件等工具定量分析了土地利用与生态风险的耦合关系。结果表明:2000—2020年该地区生态风险整体趋于下降,低生态风险区面积增加、高生态风险区面积逐渐较少且向西北方向偏移;中风险区域面积逐年增加,该区域仍存在较强潜在生态风险;在人类活动影响下的林地、草地面积变化,以及自然胁迫是驱动景观生态风险变化的主要因素。     

黄河流域乡村社会经济与生态环境耦合协调测度及影响因素分析

基于黄河流域2008、2010、2012、2014年136个区县面板数据,本文运用熵权TOPSIS分析法、耦合协调度模型和地理探测器模型对其耦合协调水平和影响因素进行了分析。结果表明:①研究期内黄河流域社会经济发展和生态环境质量耦合协调度变化趋势呈“U”形曲线,总体处于高度耦合低级协调阶段。区域间差异变化趋势呈倒“U”形曲线。从相对发展度模型来看,2010—2014年乡村生态环境质量相对滞后。②空间格局上存在显著的空间分异特征,耦合协调度呈“上游>中游>下游”的分布格局。③自然环境因素是影响耦合协调度空间分异的主导因素,其次是社会经济因素。其中,乡村人口密度、PM_2.5年均浓度、人均耕地面积、地形起伏度、高程和年均气温是主要因子,并且两个因子的交互作用明显大于单一因子的影响。基于此,建议黄河流域以协调发展理念为指引,重点提高生态环境的保护和修复,采用差异化、特色化的发展策略,以期早日实现黄河流域生态保护和高质量发展。     

基于热红外遥感的四川省内江市城市热岛效应评价

利用四川省内江市1988年6月23日、2000年5月10日和2007年5月6日的Landsat TM/TM+热红外遥感数据,定量反演亮度温度,并利用均值-标准差法对温度进行分级.1988-2000-2007年间,内江市最大热岛强度分别为15.682℃,16.016℃和15.498℃;加权平均热岛强度分别为1.476℃,1.991℃和0.674℃;城市热岛比例指数分别为0.617,0.775和0.406.三个评价指标的变化趋势具有一致性,即先升高再降低,表明1988-2000-2007年间内江市城市热岛效应先增强再减弱.这说明2000年以来尽管城市化进程加剧,但是随着对城市生态环境保护的重视,城市化导致的热环境问题比2000年以前有所缓解.     

近30年云贵高原水蚀荒漠化遥感监测及影响因子时空分异规律

云贵高原属于典型季节性干旱生态脆弱区,其中因流水造成的水蚀荒漠化已成为限制该区域持续发展的重大生态环境问题之一。本文采用长时间序列Landsat卫星数据监测云贵高原核心区云贵两省近30年水蚀荒漠化的现状与时空变化,并分析该区域荒漠化关键影响因子的时空分异规律,提出一种多指标规则分类算法用于云贵高原水蚀荒漠化遥感监测,并选用植被面积、GDP及降水3个关键影响因子,采用地理加权回归模型,分析该区域水蚀荒漠化影响因子的空间分异规律。试验结果表明：①云贵高原荒漠化的主要分布区为滇桂黔区、川滇交界地区、滇西边境区及蒙自地区。②近30年研究区水蚀荒漠化变化趋势可分为1989—2010年、2010—2013年及2013—2016年3个阶段,1989—2010年该区域的荒漠化呈现波动增长状态;2010—2013年荒漠化面积快速扩展;2013—2016年荒漠化快速扩展的趋势得到了有效遏制。③3个关键影响因子与水蚀荒漠化关系呈现数值大小不同、正负效应和因子组合效应的空间分布差异,局部地区的经济发展和气候变化加剧了其水蚀荒漠化。本文研究成果将为云贵高原水蚀荒漠化的精细化防控和治理提供一定的理论依据和技术支撑。     

利用遥感和GIS研究内蒙古中西部地区环境变化

利用TM和MSS卫星遥感数据提取反映生态环境的植被、土壤亮度、湿度、热度指数，结合气候数据和其它地学辅助信息，在GIS的支持下建立环境质量评价模型；利用该模型评价了内蒙古中西部地区19876、1987、1996年跨越20年的环境变化，从区域平均环境质量指数的变化和各级指数分布的区域面积变化两方面说明了研究区20年来的环境退化；分析了气候因子对环境质量变化的影响，定量说明了半干旱地区影响环境变化的气候因子主要是湿润度，指出20年来人为因素对环境质量的影响呈现越来越大的趋势。     

Assessing the spatio-temporal variability of vegetation productivity in Africa: quantifying the relative roles of climate variability and human activities

ABSTRACT

Quantitative attribution at the individual pixel level of the relative contributions of climate variability and human activities to vegetation productivity dynamics across Africa is generally lacking. This is because of the difficulty in establishing a baseline or potential vegetation against which the relative impacts of these factors can be assessed. This study addresses these gaps. First, annual potential net primary productivity (NPP_P) for 2000–2014 was estimated for Africa using a model constructed from samples of NPP and environmental covariates from protected areas. Second, trends in NPP_P, actual NPP (NPP_A), and human-appropriated NPP (NPP_H?=?NPP_P ? NPP_A) were estimated and used in quantifying the relative contributions of climate and human activities to NPP dynamics. Over 2000–2014, NPP improvement was largely concentrated in equatorial and northern Africa, while subequatorial Africa exhibited the most NPP decline. Parts of Mali, Burkina Faso, and the central Africa region are associated with the greatest influence of climate-driven NPP improvement. Areas where humans dominated NPP decline include parts of Ethiopia and South Africa. Climate had a stronger role in driving NPP decline in subequatorial Africa. Nonetheless, further work is required to validate the results of this study with high-resolution imagery and field information.     

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。     

近30年巴音布鲁克遗产地景观格局遥感监测与分析

本文以巴音布鲁克世界自然遗产地为研究对象,基于卫星遥感影像、气象站点观测信息、地面调查资料等多源数据,完成了1992年—2020年遗产地突出普遍价值OUVs（Outstanding Universal Values）关键要素空间制图,并从景观尺度分析OUVs关键要素及景观格局的时空变化特征,讨论影响其变化特征的主要驱动因子。结果表明：遗产地从中心向边缘呈水体—沼泽—高覆盖度草地—中覆盖度草地/滩地/沙地—低覆盖度草地/耕地—裸地/建设用地逐渐过渡的景观特征。1992年—2020年遗产地以沼泽和中覆盖度草地为主要OUVs表征要素,其年平均面积分别占遗产地总面积的29.51%和29.75%。整个遗产地景观则呈散布且复杂化分布特征,斑块密度（PD）、形状指数（LSI）由1992年的2.05个/km²、43.01分别增加到2020年的2.37个/km²、52.02,蔓延度指数（CONTAG）则由58.44降低为56.54。研究发现遗产地水体和沼泽受平均降水量影响最大,r绝对值为0.884、0.929,低覆盖度草地受平均相对湿度影响最大,r绝对值为0.931,说明自然因素是遗产地高寒湿地和高寒草地面积变化的主要因子。人口密度、土壤类型和高程为影响遗产地OUVs关键要素空间分异特征的主要因子,解释力在30%—45%;各因子的交互作用均高于单因子的影响,人口密度与土壤类型组合的解释力最大达47.8%;驱动因子对遗产地OUVs关键要素动态度的影响程度则均不高（最大q值仅为0.106）。巴音布鲁克自然遗产地景观格局变化及其驱动因素研究结果对高山湿地类自然遗产地保护、生态修复及可持续发展等具有重要意义。