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。     

塔里木盆地绿洲与沙质荒漠演化遥感研究

以叶城地区为例,采用1975、2000、2007年和2014年遥感数据作为数据源,应用“3S”技术,分析了绿洲化及沙质荒漠化的空间特征及重心迁移趋势。结果表明:(1)近40 a间,绿洲面积从1975年的977.76 km2增加到2014年的1 170.85 km2;沙质荒漠化面积从1975年的444.12 km2减少到2007年的325.85 km2,到2014年再增加到463.69 km2。(2)绿洲退缩区面积25.46 km2,扩张区的面积218.41 km2,绿洲存在着一定的扩张趋势;沙质荒漠化退缩区面积209.61 km2,扩张区面积266.63 km2,沙质荒漠化基本稳定且有较小的扩张。(3)绿洲重心向东南方向迁移1.632 1 km,同时,沙质荒漠化先向东北再向西南迁移9.499 3 km。近40 a间叶城地区绿洲扩张,沙质荒漠化先退缩后扩张。     

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。     

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.     

基于多源遥感数据的玛纳斯河流域荒漠化监测

利用遥感手段对玛纳斯河流域绿洲-荒漠带的荒漠化状况进行监测。利用不同时期TM数据,在小尺度上分析该区域2000~2008年荒漠化土地的分布特征;基于MODIS陆地遥感产品(NDVI、Albedo及LST),利用多源信息复合法计算荒漠化程度指数;基于TM荒漠化监测结果对该指数进行分级处理,初步建立并验证基于MODIS数据的荒漠化监测评价模型。结果表明:近10 a来,绿洲外围荒漠化土地变化较小,大部分变化发生在绿洲内部,主要为局部荒漠化被开发或因盐碱化过重导致的撂荒;荒漠化监测评价模型对研究区荒漠化程度定量评价精度可达91.25%。     

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。     

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.     

基于景观指数的生态用地脆弱度评价研究

工业化进程的不断推进,导致生态用地不可避免地减少,而生态用地脆弱度的分析对于生态保护具有重要研究意义.本文选取黑龙江省为研究区,利用GIS技术分析研究区2000、2010和2016年三期生态用地的脆弱度变化情况,综合运用景观指数方法并建立基于景观指数的生态脆弱度模型对研究区生态脆弱度进行评价.结果表明:研究区生态用地呈现随时间减少趋势,且在近几年减少幅度增大,分布格局越来越不规整,向破碎化发展.生态用地景观破碎度和边缘破碎度在逐年增加.生态安全脆弱度表明生态用地的抗风险能力在不断减弱.本研究可为黑龙江省的生态治理和合理配置提供一定的科学依据.     

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。     

基于GIS的巴楚研究区土地利用类型动态变化分析

选用三期遥感数据,采用室内解译结合实地相关调查资料进行修正的方法,获得新疆巴楚县研究区不同时期土地利用数据库。分析结果表明,自2002年以来,研究区耕地面积在时间上经历了持续扩大的变化过程,在空间上呈现出以原有耕地为基础向外逐步扩张的态势。土地开垦破坏了区域内维系绿洲生态安全的防护林体系,加剧了土地荒漠化发展趋势,对生物多样性构成威胁。同时,耕地面积的不断增加,加剧了原本存在的水资源短缺矛盾。因此,停止垦荒并尽快恢复区域生态环境状况是维护区域生态安全的发展方向。     

基于GlS的巴楚研究区土地利用类型动态变化分析

选用三期遥感数据,采用室内解译结合实地相关调查资料进行修正的方法,获得新疆巴楚县研究区不同时期土地利用数据库。分析结果表明,自2002年以来,研究区耕地面积在时间上经历了持续扩大的变化过程,在空间上呈现出以原有耕地为基础向外逐步扩张的态势。土地开垦破坏了区域内维系绿洲生态安全的防护林体系,加剧了土地荒漠化发展趋势,对生物多样性构成威胁。同时,耕地面积的不断增加,加剧了原本存在的水资源短缺矛盾。因此,停止垦荒并尽快恢复区域生态环境状况是维护区域生态安全的发展方向。     

青藏高原生态屏障区生态环境脆弱性评价研究

青藏高原生态屏障区生态环境作为我国生态安全建设重要组成部分,研究分析其生态环境脆弱性具有重要的理论和现实意义。以生态评价理论研究为基础,采用层次分析法与主成分分析法,选取12个具有代表性的评价指标,对青藏高原生态屏障区生态环境脆弱性进行评价,并根据生态环境脆弱性指数EEVI,进行生态环境脆弱性定量分析。     

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。     

干旱区绿洲植被动态变化研究与分析

以2000年ETM+和2016年高分一号影像为数据源,对生态环境较为脆弱的拜城绿洲盆地区进行土地利用/覆盖类型分类,分析绿洲盆地植被时空动态变化。研究结果表明,2000~2016年耕地面积增加了155.94 km2,密林地在研究期内面积较为稳定,没有明显变化;而灌木林地和沼泽湿地近16 a间面积分布减少了11.15 km2和14.89 km2。因此保护和恢复木扎尔特河流域的天然植被资源,保持绿洲自然植被生产力的稳定性至关重要。     

干旱区绿洲土地利用/土地覆被动态演变研究

选择生态环境脆弱的艾比湖流域内绿洲为研究对象,以1990年、2001年、2010年三期TM和ETM+影像为数据源,采用SVM分类方法进行土地利用/覆盖类型分类、统计与分析研究区20年土地利用/覆盖时空动态变化。研究结果表明:1)1990～2001年除了裸地面积减少外,其他地类均有增加,且耕地面积增加幅度最大,面积增加了483.42 km2。2001～2010年除了耕地面积增加了488.87 km2,其余地类的面积都有不同程度的减少。而研究期间裸地面积一直呈现不断下降的趋势,在20年间共减少了1 186.43 km2。2)经济发展、政策、人口以及自然环境等驱动因素对研究区土地利用结构变化影响甚为显著,而人口迅速增加对农产品的大量需求促使耕地变化剧烈,面积大幅增长。因此,合理地控制人口数量,正确的政府政策导向和合理经济发展需求是干旱区绿洲土地可持续发展的关键。     

腾格里沙漠南缘古浪绿洲时空变化分析

以Landsat系列卫星影像为数据源,在提取古浪绿洲1988~2014年间7期边界数据的基础上,从绿洲面积变化、变化速度、趋势动态度指数、双向动态度指数、格网化变化率等方面对绿洲扩张/退缩的时空变化过程进行分析。结果表明,古浪绿洲扩张比较显著的区域主要位于腾格里沙漠南缘的景电引黄灌区、以黄花滩乡和永丰滩乡为主的井灌区以及位于西靖乡和黄花滩乡的"下山入川"生态移民项目区,古浪绿洲向北部荒漠地区蔓延的趋势比较明显。水利建设、人口增长、生态移民、生态治理以及科技进步等因素是古浪绿洲变化的主要驱动力。     

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。     

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。     

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。     

一种景观生态脆弱性指数构建及验证方法

针对目前景观格局指数构建方法中人为扰动因素关注不够及没有景观生态脆弱性指数构建合理性验证方法的问题,提出了一种结合景观脆弱性指数和人口压力指数加权构建景观生态脆弱性指数的方法及一种景观类型变化等级加权值与景观生态脆弱性指数变化值进行回归分析的景观生态脆弱性指数构建合理性验证方法,以松花江流域(哈尔滨段)为实验区域,对实验区域2010年和2015年景观生态脆弱性指数进行构建,对两期景观生态脆弱性指数进行减运算获得研究区域景观生态脆弱性指数变化分布图。2010—2015年间,研究区域内景观生态脆弱性普遍降低,其中,景观生态脆弱性降低程度较高的区域主要分布在研究区域西部,研究区域中东部景观脆弱性变化不明显。通过两期景观生态脆弱性指数变化值与景观类型变化等级加权值进行相关分析,结果表明两者强相关,相关系数为0.795,即验证了本景观生态脆弱性指数构建的合理性,为景观生态脆弱性计算及验证提供了科学的方法。