基于遥感影像与GIS的宝兴县生态服务功能评估

基于地面调查数据与遥感影像提取生态系统类型,充分利用气象数据、地形地貌数据、土壤类型数据等相关地理数据,针对宝兴县的实际情况,应用生态系统服务和交易综合评估模型,评估其生态系统的生物多样性维持等服务功能状况及空间分布特征,并结合现状对生态系统服务功能进行计算与评估分析。研究成果及数据可以为宝兴和相似地区的生态系统科学管理、保护和决策提供参考。     

基于时间序列多源遥感数据的长江河口湿地生态系统长期演变过程与机制研究

受全球气候变化和人类活动的影响,长江河口湿地生态系统面临湿地面积萎缩、外来物种入侵、环境污染以及海岸侵蚀等诸多退化风险,实际应用中由于缺乏高质量长期连续的湿地变化监测资料,严重制约着湿地生态系统的长期演变规律及其驱动机制的研究,这对长远的湿地生态修复策略制定、湿地的生态修复和重建效果评估、湿地资源的合理保护和科学管理等产生了重大的影响。随着遥感技术的快速发展以及遥感数据可获取能力的不断提高,基于高质量长时间序列遥感数据分析湿地生态系统长期演变过程、规律、机制及其生态效应成为可能。本文以长江河口湿地生态系统为例,利用长时间序列多源遥感数据,针对已有湿地产品存在的时空不连续、一致性差、精度不高的问题,提出面向典型河口海岸湿地生态系统长期演变的遥感监测新方法,开展了长时间序列的长江河口湿地的遥感制图和变化监测研究,并在此基础上深化分析并探索了长江河口湿地生态系统结构和功能的长期演变过程、特征与驱动机制。     

遥感技术在我国生态系统服务功能评估中的应用

经济的快速发展破坏了生态环境和生态系统的服务功能,如何准确评估生态环境和生态系统服务功能质量对于环境保护、经济的可持续发展以及政策制定等具有重要意义。传统评估方法需要消耗巨大人力、物力和财力,难以实时客观的评估,而遥感监测技术在生态环境监测应用中不断发展,为人们对生态环境及其生态系统的监测和评估提供了更加有效的手段。本文首先描述了生态系统服务功能概念的提出及发展,随后介绍了遥感技术的特点,着重阐述了遥感技术在当前我国生态系统服务功能评估中的应用及作用,最后,总结了遥感技术在我国当前服务功能评估中的问题和以后的发展方向。     

贵州省赤水河流域生态系统水源涵养服务价值及其变化

生态系统的水源涵养服务价值评估是生态系统服务功能的重要评估方法之一,掌握水源涵养服务价值变化,能更好地对生态环境进行管控,也有利于对土地的利用进行调整,以此提高生态环境的利用价值。本文利用2010年Landsat 7、2015年资源三号卫星遥感数据以及发育系数、径流系数、年降水量等数据对贵州省赤水河流域进行分析,通过遥感解译、空间建模等方法计算出了研究区2010年、2015年的水源涵养量,采用替代工程法计算出了水源涵养价值量,结果对比分析表明：2015年较2010年,水源涵养量及价值量分别增加了5.76亿m³、35.19亿元。该评估为该区域水资源保护和利用以及生态环境建设提供了更有力的数据支撑,对下一步生态规划调整具有参考价值。     

基于地理国情普查成果的生态系统服务价值核算方法

生态系统服务直接关系人类的福祉,是当前国内生态文明建设的重要组成内容之一。受数据源精准性、时序性等方面的限制,在全国尺度下开展的常态化生态系统服务价值核算尚存在缺失。本文首先根据生态系统类型的内部结构、功能和内容指标的概念语义构建地理国情地表覆盖与中国陆地生态系统分类内容指标转换表达关系,并生产了全国陆地生态系统矢量化数据。然后,应用反映植被生理特征指标参数（EVI、NPP和生长季长度）优化的当量因子法模型,引入不同尺度下多粒度变换的地理格网空间化表达技术,设计和开展依托矢量化地理国情普查成果的生态服务价值数据集的生产,实现了生态系统服务价值核算的精准化、常态化,满足了多尺度下生态服务价值动态变化监测的需求。本文按照上述生态系统服务价值核算方法计算了中国陆地生态系统服务价值总量和供给、调节、支持、文化服务子功能价值量1 km×1 km格网数据,核算出2015年全国生态系统服务价值总量为402 503.54亿元。通过与早期成果对比,该成果可以满足不同尺度对粒度变换的要求,核算结果可靠,可为当前全国尺度下的生态补偿政策和补偿标准的制定提供数据支撑。     

土地利用生态系统服务研究进展及启示

本文从生态系统服务定义与分类、生态系统服务评价、生态系统服务与社会发展的关系研究等方面综述了相关研究进展.认为国外研究对不同用地生态系统服务价值的测算有相对完整的方法体系,注重不同空间尺度的定量模型与空间模型研究,针对非物质性生态系统服务价值的研究较为深入.国内生态系统服务研究主要集中在生态服务价值评估的修正模型、以景观生态演进为基础的个案地区等方面.当前在生态系统服务与社会人文相结合方面尚属起步,对生态系统服务价值评估应用于国土空间规划管理仍处于探索阶段.有必要建立反映二者内在关联的理论与方法体系,为国土空间规划与社会可持续发展管理提供依据.     

基于多源遥感数据的生态系统保育土壤价值评估——以河北省北部四地市为例

为了给合理地利用土地资源和科学地进行环境保护提供依据,利用多源遥感影像数据,结合气象数据、土壤属性数据与DEM,对河北北部地区生态系统的土壤保持量进行了评估,并参考《森林生态系统服务功能评估规范》,对生态系统保护土壤肥力的价值与固土价值进行了评估.结果表明,研究区2008年度生态系统的土壤保持总量达到7.55亿t,对应...     

天津滨海新区生态系统服务价值与生态补偿研究

随着经济的快速发展,使得生态环境的恶化愈加严重,生态系统服务是直接或间接源于生态系统功能,利用遥感手段计算生态服务价值成为重要一环。本文利用MODIS系列数据,通过选取合理的植被指数滤波算法,得到生长季以及年内最大增强型植被指数作为生态系统服务价值单价修正参数。进行天津滨海新区的生态系统服务价值的评估,并计算生态补偿额度。结果显示2010-2016年间湿地的面积减少是使得生态系统服务价值总量下降的一个重要原因,滨海新区生态系统服务价值的空间正相关性显著,空间集聚程度较高。湿地资源的生态补偿额最高,生态补偿优先级也排名较前,应较先得到生态补偿。     

基于多源遥感数据的生态系统服务功能时空演变趋势分析

研究区域生态系统服务功能的时空演变趋势,有助于揭示人类活动或气候变化对该区域生态环境的影响,从而为生态系统服务功能的保育和管理提供依据。本文以淮安市为研究区,通过在时间维上拓展生态系统服务功能重要性评估的遥感指数法,计算了2000—2018每年的水源涵养、水土保持和生物多样性维护功能,并利用Mann-Kendall非参数检验和Hurst趋势性分析方法分析了时空演变趋势,结合中高分辨率遥感数据解译探索了变化原因。研究结果表明：①淮安市大部分区域生态系统服务功能呈显著增加趋势,其中水源涵养和生物多样性的增长趋势持续性较弱,而水土保持增长趋势持续性较强;②生态系统服务功能增加区域主要发生在耕地、林地等植被覆盖区域,减少区域主要发生在建筑用地等非生态用地区域;③淮安市耕地和林地等植被覆盖区域占比基本不变,甚至随着建筑用地占比的增加而稍有减少,生态系统服务功能增加的主要原因可能在于植被活力的增强,具体表现为植被绿度和植被生产力的增加。     

海岛型城市森林景观格局效应及其生态系统服务评估

以海岛型城市厦门市为研究区,利用1987—2007年5个时期的TM/ETM+遥感数据,综合运用景观要素遥感解译、景观指数法、生态服务价值量法及灰色关联分析方法,定量评价了景观格局效应对厦门城市森林生态系统服务的影响。研究结果表明:①厦门岛城市森林面积自1987年以来一直趋于减少,在2002年达到最低值;其生态服务价值同样在2002年达到最低水平,为12.81亿元/a;2007年有所上升,为13.63亿元/a,其中,占城市森林总生态服务价值比重最大的是涵养水源功能,其次为固碳释氧功能;②厦门岛城市森林生态服务价值与斑块密度、斑块数和香农多样性指数具有较高的关联度;与建成区面积的关联度较低,表明厦门岛建设用地以侵占城市森林以外的其他景观为主,岛内城市森林得到了较好的保护。     

基于“三调”数据的山区城市生态系统服务价值评估

生态系统服务价值在土地利用变化影响下的响应已被广泛关注。基于第三次全国国土调查数据,结合已有研究,收集区域粮食产量、价格等数据计算得到云岩区生态系统服务价值当量,评估了该区域生态系统服务价值并分析其空间分布特征,结果表明：云岩区生态系统服务总价值为107.89×10⁶元,其中调节服务占比较高,林地和水域是主要的生态系统服务提供地类,二者价值占比89.80%,应加强二者的保育和管护;云岩区生态系统服务高低值呈聚集性片状分布,黔灵山公园以北是典型的高值区,低值主要集中于已建成的城镇区域,城市与生态共建融合发展是云岩区未来可持续发展的重要路径。     

森林生态系统服务价值的遥感估算——以杭州市余杭区为例

森林生态系统作为陆地生态系统的主体,其服务功能价值的评估对于整个地球的生态系统都具有重要的现实意义。遥感技术的发展,为研究森林生态系统服务价值提供了有力的手段和支持。本文采用了以CASA模型为基础的光能利用率模型,基于MODIS数据,估算了2005年杭州市余杭区森林的净第一性生产力(NPP),并计算得出研究区森林生态系统六项服务功能的总价值为13.8467亿元,其中直接经济价值和间接经济价值分别为2.5215亿元和11.3252亿元,各项服务功能价值的贡献大小顺序依次为:固碳释氧>涵养水源>有机物质生产>营养物质循环>水土保持>净化作用。本文旨在探讨一个进行森林生态系统服务功能估算与评价的方法,为区域生态系统的和谐发展提供理论依据和数据支持。     

基于多源遥感数据的物种多样性及陆表植被恢复力监测研究

生物多样性和生态系统恢复力是生态系统健康的关键因素和重要指标。物种多样性指一定区域内物种数量的总和,物种多样性监测是生物多样性监测与保护的核心部分。作为生态系统恢复力的重要组成部分,植被恢复力是陆表生态系统服务和生态系统功能的重要指标,直接决定了陆表植被变化、陆表生态系统稳定性等关键生态过程和生态参量。目前,受到观测手段的限制,物种多样性与陆表植被恢复力监测普遍空间范围小,时间范围不连续,其中热带地区植物物种多样性变化对植被影响效果争议较大。论文基于长时间序列高精度遥感数据,从动物物种多样性遥感监测、植物物种多样性变化对热带雨林影响的遥感评估、遥感植被恢复力监测三方面出发开展相关工作。主要工作和成果包括:     

松嫩平原生态脆弱区生态系统服务功能价值变化

在遥感和地理信息系统技术支持下,以1986～2000年的1∶100000LandsatTM图像解译数据为基础,全面分析了1986～2000年该区土地利用/覆被的动态变化特征,运用Costanza等人对全球生态系统服务价值的计算方法,对松嫩平原西部生态脆弱区土地利用/土地覆被变化(LUCC)引起的生态环境质量变化进行了评估。计算结果表明:在1986～2000年间,由于土地利用面积的变化而使该地区的生态系统的生态价值减少,松嫩平原西部耕地和城乡建设用地有所增加,其他林地、草地、水域和未利用地的面积均减少。耕地面积增加的比例为9.80%、城乡建设用地增加0.66%;林地、草地、水域和未利用地面积减少的比例分别为1.10%、6.80%、1.20%和1.20%,15年的时间里松嫩平原西部生态脆弱区生态系统总价值减少7000.15×104美元,使生态系统服务价值损失9.74%。     

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。     

山水林田湖草生态保护修复项目遥感监测及辅助绩效评价

山水林田湖草生态保护修复是保障国家生态安全的重要举措,科学合理的生态保护修复项目监测和绩效评价方法,有助于保障生态保护修复工程的顺利实施和生态保护修复成果的可持续发展。本研究采用文献综述和案例分析相结合的方法,论述了遥感技术在山水林田湖草生态保护修复项目监测和绩效评价中的具体应用。从关注区域生态系统格局和质量两方面出发,选择遥感数据获取的土地覆盖类型、植被长势、水质参数作为评价指标,整体实现了山水林田湖草各生态要素的监测;从维护和提升区域生态系统服务出发,选择水源涵养、水土保持、生态系统承载力等指标,论述了遥感数据在辅助山水林田湖草生态保护修复项目绩效评价中的作用。最后指出积极探索新的遥感数据挖掘方法,并结合遥感技术与传统的调查方法,有望形成更客观、更快速且具备可执行性的山水林田湖草生态保护修复项目监测及绩效评价体系。     

德清县自然生态系统质量量化评估方法探究

针对县域自然生态系统质量量化评估方法的选择和优化问题,该文以德清县为例,选择物种多样性、生态承载力和生态系统服务价值量化评估模型和方法对其2010年和2018年的自然生态系统质量进行评估分析.结果显示,德清县林地物种多样性的Shannon-Wiener指数和Simpson指数均优于草地.2010-2018年的生态承载力和生态系统服务价值呈上升趋势,生态系统服务价值能够有效评估地区自然资源的资本价值.生态系统服务价值结合物种多样性具有较高的实践价值.进一步拓展了地理国情和国土数据的实践应用,研究结果可用于县域土地利用规划、自然资产统计和自然保护地监测和评估等.     

基于遥感影像的富锦市生态系统服务价值分析

生态系统服务和土地利用实质上是相互影响、相互制约的关系,定量研究县域土地利用与生态服务价值的变化情况,为生态资源的合理定价与有效补偿、促进自然生态系统与社会经济系统的协调发展提供了科学依据。本文基于遥感影像,在GIS、RS技术支持下,分析了富锦市1990~2010年生态系统服务价值变化情况。研究结果表明:富锦市1990~2010年土地利用的生态系统服务价值总体持续降低,由1990年的2 919 713.47万元下降至2010年的1 671 722.54万元;生态系统服务价值量与其土地利用变化密切相关,当土地利用类型改变时,生态系统服务价值量也随之改变;人口和经济是研究区生态系统服务价值的主要驱动因素。     

基于遥感和GIS的北京湿地生态服务功能评价与分区

湿地(特别是大城市湿地)的分布、生态服务功能及其管理与城市的生态环境和居民生活质量关系密切.以北京市湿地为例,综合运用遥感、基础地理、野外实测和社会统计等多源数据,借鉴千年生态系统评估(millennium ecosystem assessment,MA)概念框架,利用价值量评价方法,构建基于遥感与GIS的城市湿地生态服务功能评价指标体系;以行政区(县)为评价单元,应用层次分析(analytic hierarchy process,AHP)和综合指数等方法对湿地生态服务功能的构成要素进行综合建模分析;分别对北京湿地的“调节”、“供给”、“文化”和“支持”功能类别及其功能综合进行评价分析,得到北京湿地4个功能类别及其综合的湿地功能重要程度分级格局.研究结果表明:①在北京湿地生态服务功能类型中,“调节”和“供给”功能最重要,“文化”功能次之,“支持”功能最弱;②就北京市各区县湿地综合功能的重要性等级而论,密云湿地为“最重要湿地”,房山、东城、西城、朝阳、延庆和怀柔的湿地为“重要湿地”,平谷、通州、海淀和门头沟的湿地为“比较重要湿地”,而大兴、昌平、顺义、石景山和丰台的湿地为“一般重要湿地”.     

雅安芦山4.20震后县级单元生态系统风险评价

区域生态风险评价是对各种生态风险及环境问题进行评价和管理的重要手段。针对雅安地震灾区特殊的自然地理及生态环境特征,选取芦山县为研究对象,采用遥感、GIS及SPSS统计分析的方法,通过风险源、风险受体、暴露和易损性分析,建立生态风险综合评价模型,划分生态风险区类型,进而提出生态风险管理对策。结果表明:1)微度和低度生态风险区集中分布在高海拔的森林及草地生态系统,该区生物多样性丰富,抗干扰能力较强,地质灾害及人类活动影响较小;2)中度和高度生态风险区具有沿农田及建设用地生态系统集聚分布的特征,该区地质灾害频繁,地壳活动性较强,生态系统抵抗灾害的能力较差。研究结果可为地震灾区防御、规避风险及安全选址提供科学依据。