基于遥感和PSR模型的城市景观生态安全评价——以福建省龙岩市为例

为了解福建省龙岩市景观生态安全程度及空间分布规律,运用“压力-状态-响应(press-state-response,PSR)”概念模型构建了城市景观生态安全评价体系.结合多时相遥感数据、GIS技术和景观生态学理论,通过空间叠加分析得到2001年和2008年龙岩市景观生态安全综合指数分布图.研究结果表明:2001-2008年间,龙岩市景观所承受的外界压力增加,各类景观结构稳定,景观活力、生态状态处于良好水平;2001年景观生态安全均值为7.27,处于较高安全水平,2008年平均值为6.65,处于中等安全水平.因此,研究时段内龙岩市景观生态安全状况处于好中临降的趋势,建议在今后的城市规划与建设中优化土地利用格局,以提高城市景观生态安全指数值.     

基于GIS与PSR的城市土地集约利用时空差异研究

基于"压力-状态-响应(Pressure-State-Response,PSR)"模型构建反映土地集约利用程度的指标体系,结合地理信息系统(Geographic Information System,GIS)、空间分析等一些方法,从空间和时间尺度对山东省17地市的土地集约利用程度进行测.研究结果表明:鲁南和半岛地区城市土地集约利用度较高;受区位和产业结构差异的影响山东省城市土地集约利用程度呈现阶梯状分布;十年来山东省城市土地集约利用程度总体上呈上升趋势;PSR系统内部协调度也趋于标准,说明协调度的标准化很大程度上可以促进土地集约利用度的提高.     

城市区域土地生态安全评价——以哈尔滨市阿城区为例

开展城市区域土地生态安全评价,对合理开发利用土地、促进城市区域经济持续、健康发展有重要的意义。本文以哈尔滨市阿城区为例,运用P—S—R概念框架模型,构建阿城区土地生态安全评价指标体系,在采用熵值法和层次分析法相结合的最优组合赋权法确定各指标权重的基础上,通过综合指数法,计算出2003-2008年阿城区土地生态安全评价综合值,分析阿城区土地生态安全状态,划定安全级别。研究表明,2003-2008年,阿城区的土地生态安全水平呈“V”型发展模式,始终属于“敏感级”。2003-2006年,阿城区土地生态安全状况持续恶化,土地生态安全综合值从2003年的0．7783下降到2006年的0．6413。2007年以后,阿城区土地生态安全水平逐渐提高,2008年阿城区土地生态安全综合值已回升到0．7453。     

南水北调东线江苏受水区土地利用变化模拟及生态安全评价

利用多期土地利用遥感数据,分析南水北调东线江苏受水区2000—2010年间土地利用变化情况;采用CAMarkov模型对2010—2020年间该区土地利用情况的演变规律进行模拟;同时构建基于"压力-状态-响应"(pressure-state-response,PSR)模型的土地利用生态安全评价指标体系,综合评价受水区不同时期土地利用生态安全状况。结果表明:1)受水区土地利用类型以耕地为主,研究期间林地和水域面积有所扩大,大量耕地转变为城乡建设用地;2)基于CA-Markov模型对研究区2010年土地利用格局的模拟结果与实际进行对比分析,模拟正确的栅格数达到了99.1%,Kappa系数达到0.99,能够较好地反映受水区土地利用格局变化趋势;3)土地利用生态安全评价结果显示2000年、2010年和2020年土地生态安全指数分别为0.51,0.68和0.73,分别达到预警、敏感和良好等级,受水区的人口、资源环境及社会经济开始协调发展,整体呈现好转趋势。     

湿地景观格局与生态安全遥感监测分析——以江苏滨海湿地为例

基于景观生态学原理及遥感、地理信息系统技术,分析了1992—2009年江苏滨海湿地景观格局动态变化。结合"压力-状态-响应"模型、层次分析法及Delphi法,评价了湿地生态安全及其变化趋势。结果表明,1992—2009年间,研究区自然景观总面积显著减少,人工景观面积持续增加,大量湿地自然景观转为人工景观;景观破碎化程度逐渐加强,景观平均分维数呈递减趋势,受人类干扰程度不断加剧;Shannon多样性指数逐步增加,表明随着自然景观向人工景观转移,湿地景观类型丰富度在增加。湿地生态系统在3个时相均处于临界安全状态,病态和不安全等级的总比例逐年增加。     

3S支持的城市土地利用变化与生态安全评价研究

根据地学信息图谱理论与地球空间信息认知理论,利用西安市1988、2000年两期遥感影像,分析了西安市1988-2000年间土地利用时空演变过程;利用PSR模型构建了西安生态安全评价指标体系,借助AHP法确定权重,采用遥感影像确定模型中的自然组分数据,结合社会经济统计数据,对生态安全动态进行了尝试性评价;将土地利用图与生态安全评价图做叠置分析,得到了生态安全状态与土地利用格局间的内在联系。     

基于PSR模型和遥感的矿区生态安全评价——以兖州矿区为例

根据生态压力对环境状态的影响,以及人类社会应对环境危机做出的响应,以数理统计方法和地理信息技术为支撑,依据PSR模型构建了兖州矿区生态评价指标体系,并对矿区做出生态安全评价。同时,根据自然环境与生态环境的内在联系,使用遥感作为环境监测的技术手段,对矿区的生态安全进行监测分析。评价的综合结果表明该地区生态系统服务功能已经退化,生态环境遭受一定破坏,生态结构发生很大变化,客观反映了兖州矿区的生态问题和安全现状。     

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。     

多时相遥感数据在四川省茂县景观生态安全格局评价中的应用

以Landsat系列遥感数据为基础数据源,基于"压力-状态-响应"模型和景观生态学理论,采用层次分析法构建茂县景观生态安全评价指标体系,利用综合指数法分别获取研究区2000年、2007年、2015年的景观生态安全综合指数值;并结合景观生态安全系统分级标准用ArcGIS软件将四川省茂县的景观生态安全状况,定量分析出危险级、风险级、敏感级、良好级、安全级5个等级;再利用转移矩阵剖析2000—2015年期间四川省茂县景观生态安全动态变化过程。研究表明:茂县生态安全状况之间的转换平稳,且转换面积和比重保持在一定的范围。该研究思路与研究结果可为四川省茂县区域宏观规划及山区地貌景观有效评估提供参考与借鉴。     

基于E—E—S协同模型的土地生态安全模糊物元评价——以哈尔滨市为例

采用E—E—S协同模型构建指标体系,运用熵权法求取权重,利用模糊物元分析方法,对2001—2010年哈尔滨市土地生态安全进行评价。结果表明：（1）哈尔滨市土地生态安全状况是不稳定的,2001--2003年为“安全”状态,2004~2006年为“临界安全”状态,2007~2010年为“较安全”状态;（2）影响哈尔滨市土地生态安全的因素并非协同统一,森林覆盖率、人均耕地、人均GDP、农民人均纯收入、工业固体废物综合利用率等指标是正效应,而农药施用量、城市化水平和就业率等指标为负效应;（3）今后要提高科技水平,增加就业机会,引导农民合理施用农药,实现整体上经济效益、环境效益和社会效益协调统一。     

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。     

自然资源生态空间现状与适宜性分析评价 ——以上海市金山区为例

本文以上海市金山区为例,利用地理国情普查和监测数据,从生态空间规模水平、生态空间稳定水平、生态空间保障度等角度出发,在常规基础评价指标之外,结合生态空间景观格局指数、生物丰富度指数的综合评价模型方法,对金山区各街镇的生态空间适宜性进行了评价。其技术方法与路线,可为相关部门开展生态环境评价、统筹各类规划的空间要求及强化土地用途管制等提供一定的技术支撑。     

河口近岸海域生态敏感红线划定、落地与管控制度建设思考

河口近岸海域生态敏感红线的划定、落地与制度建设等值得深入思考与分析。通过总结分析相关研究,本研究建议在河口近岸海域划定生态敏感红线时,应合理选取水质、沉积环境、生物多样性等可以代表区域生态敏感性的指标因子构建区域生态敏感性评价指标体系,并结合GIS、RS等技术实现敏感红线的最终划定。在生态敏感红线落地时应考虑整合多源数据集,建立专属GIS数据库,弥补监测空白、完善监控系统,制定陆源关键污染指标控制等内容。在建设生态敏感红线管控制度方面应包括生态恢复法律制度、生态补偿制度公共参与制度等内容。     

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。     

基于协调度模型的城市土地集约利用评价研究

本文将协调度模型应用到城市土地集约利用研究中,首先介绍了协调度、协调发展度的基本原理以及评价城市土地集约利用的综合指标,然后介绍了城市土地集约利用评价的基本流程,并以海南省为例,将协调度模型应用到海南省集约用地评价中,得出海南省土地投入产出水平和土地利用程度的和谐程度及集约度,分析出1997～2004年海南省的集约用地水平,最后分析该模型应用于城市土地集约利用中的利弊。     

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.     

湘江流域主要城市土地利用效率差异性评价

基于社会经济数据构建湘江流域城市土地利用效率评价指标体系,运用熵权法确定指标体系权重,对湘江流域主要城市地区土地利用效率进行了综合评价和协调度分析。研究结果表明,湘江流域主要城市地区土地利用效率整体效率一般,协调度较高,经济效益和投入水平评价差距大,而生态效益和社会效益差距较小,与可持续发展要求有一定差距;土地利用效率在空间格局上存在明显的差异性,呈现出由上游至下游逐渐升高的分布趋势;土地利用效率与协调度的关系为:长沙处于高效高度协调状态,湘潭和株洲处于中效高度协调状态,衡阳与岳阳处于中效基本协调状态,永州处于低效高度协调状态,郴州处于低效基本协调状态。     

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。     

哈尔滨市建成区城市土地集约利用评价及协调度分析

提高城市土地集约利用水平是满足城市建设用地供给的重要途径。本文以黑龙江省哈尔滨市建成区为研究区域,从经济潜力、社会潜力、生态潜力三方面构建哈尔滨市建成区城市土地集约利用评价指标体系,采用功效系数法及协调度分析模型,定量计算和分析哈尔滨市建成区1999~2008年10年间城市土地集约利用程度和系统协调度。结果表明,哈尔滨市建成区城市土地利用集约度整体呈上升趋势,土地利用向集约的方向迈进,2003~2008年其土地集约利用程度达到了基本集约和集约利用状态;从准则层看,经济潜力指标是导致土地集约利用度出现波动的主要驱动因素;经济潜力、社会潜力与生态潜力3个子系统的协调度呈现波动上升趋势,其变化规律与集约度变化规律基本相似。     

基于RSEI模型的生态环境质量评价研究

随着社会的不断发展,人们对自然生态环境质量越来越重视。本文主要利用遥感技术手段,以哈尔滨市延寿县为研究区,选取2019年的Sentinel-2A影像和Landsat-8影像,利用绿度、湿度、干度、温度等生态因子指标构建遥感生态指数(RSEI)模型,对延寿县生态环境状况进行综合评价。研究结果表明:延寿县RSEI空间分布的总体特征表现为中间差、周围好的地域特征,其东北和东南部RSEI值较高,中部RSEI值较低。