长白山自然保护区生态环境质量的遥感评价

人类的生存质量与生态环境密切相关,利用遥感技术可快速地进行生态环境质量评价,为区域生态环境的治理、改善以及发展规划提供重要参考。本文以长白山自然保护区为例,选取1995、2007年Landsat5 TM影像和2015年Landsat8 OLI影像,反演得到能反映生态环境的绿度、湿度、热度和干度等指标,利用主成分分析法,依据新型遥感生态指数RSEI对长白山自然保护区1995-2015年的生态环境进行评价,结果表明：①绿度、湿度指标对区域生态环境起正向作用,热度、干度指标对区域生态环境起负向作用,且湿度对生态环境影响较大;②该区域1995、2007、2015年生态指数优良等级所占比例依次为49.520%、66.508%、76.189%,同时RSEI等级变差、不变、变好的比例分别为3.945%、55.598%、40.457%。生态环境质量整体不断改善,说明长白山自然保护区的天然林资源保护工程以及一系列生态保育措施起到了一定作用;而天池周边生态环境质量有所下降可能与旅游活动的快速发展有关;③逐步回归分析的结果表明,所选的各指标均为指示生态环境质量的关键指标;而裸露、干化地表的治理则是改善生态环境质量的关键。     

基于RSEI的典例干热河谷区——四川省攀枝花市生态环境变化分析

干热河谷地区生态系统脆弱,不当的开发利用会加剧水土流失,影响下游的生态安全,需要科学合理的生态环境评价以辅助生态环境治理.相比于其他研究方法,依托于遥感数据的RSEI指数(Remote Sensing Ecological Index)可以实现快速、大范围、多时相生态环境综合评价.四川省攀枝花市是金沙江流域典型干热河谷...     

海岛型城市扩展的生态效应分析——以厦门岛为例

利用Landsat卫星影像,采用新型遥感生态指数(RSEI)对海岛型城市厦门在不同时期的生态变化进行研究,以期揭示城市的快速发展对城市生态质量的影响。研究结果表明,1993~2009年,厦门岛的城市建筑用地虽经过大幅扩张,但并没有造成生态质量的大幅下滑,其RSEI生态指数值仅略为下降。分析表明,这主要是得益于厦门城市发展的科学规划。但是厦门岛西北部的生态较差,是今后进一步改善生态的重点地区。     

新丰江流域生态环境质量遥感评价

利用新丰江流域1988、1998和2011年3个时期的遥感、土地利用、气象和DEM等数据,建立了新丰江流域生态环境质量评价体系。在数据标准化处理的基础上,利用ArcGIS的空间主成分分析方法,综合评价了新丰江流域生态环境质量的时空分布格局和动态变化情况。结果表明：新丰江流域生态环境质量总体保持较好,主要受到水热气象因子、地形地貌因子和土地覆盖因子的影响;1988―2011年生态环境质量等级“优”占据了80%以上的面积,质量等级“差”占据的面积均低于5%;新丰江流域生态环境质量具有明显的区域特征,质量较差的区域是以建设用地和耕地为主的平原地带,主要分布在新丰江流域的西部和东部地区,表明其主要受人为因素的干扰,生态环境质量随着时间推移有轻微下降的趋势。研究表明利用遥感与地理信息系统技术对区域环境质量进行评价具有很好的应用前景,可以迅速准确地判定区域生态环境质量变化趋势。     

农牧交错区土地利用动态与生态效应变化--以榆阳区为例

以榆阳区1988-2003年土地数据为依据,在分析研究区土地利用的数量和结构变化特点的基础上,运用国内外学者在生态价值估算的方法与模式,结合该区的具体情况对估算方法进行修正,然后对研究区研究时段内各年度的生态系统服务功能经济价值进行了估算,并以1988年为基准测算了土地利用类型的数量和结构变化所引起的生态系统服务功能经济价值变化情况,分析了其变化的时段特点及变化原因,定量地揭示了在生态脆弱区环境与经济发展的关系。研究表明：1988-2003年,榆阳区土地利用变化所产生的环境响应总体米说是积极的,生态系统服务功能经济价值年度总量在波动中提高;营造防护林、退耕还林及农用地内部结构调整政策的实施实现了经济和环境双赢的预期效果。     

宁夏中部生态脆弱区土地利用变化及沙漠化响应——以宁夏盐池县为例

以宁夏中部生态脆弱区典型县为研究对象,利用1985、1995、2000年三期TM影像提取的土地利用数据,基于GIS空间统计分析功能,结合土地利用指数及分形模型、景观破碎度等景观分异测度指数,探讨近20年来该县土地利用时空分异特征及其沙漠化响应,结果表明:①土地利用变化整体上表现为中低覆盖度草场减少,林地为先破坏而后治理;②1985~2000年沙地扩展区域从北部风沙地貌区转移到中部波状高原区,尤其是扬黄灌渠附近需加强管理和防治;③草场沙化比例最大,中覆盖度草场沙化集中在北部农作活动密集区,其沙化斑块连通性强,低覆盖度草场沙化大部分紧临原沙地,受自然因素干扰更为明显;④中、低覆盖度草场斑块不稳定性程度较高,中覆盖度草场属该区域中对自然条件变化和人为干扰最为敏感的类型,需要加强管理和建立科学的生态恢复重建格局。     

基于可持续性晴雨表的北方农牧交错区可持续发展评价——以盐池县为例

因重要的生态屏障功能和生态系统的脆弱性,中国北方农牧交错区可持续发展是一个重要科学问题。以典型北方农牧交错区——宁夏盐池县为例,借鉴"可持续性晴雨表"理论和方法,采用熵值法确定指标权重,对盐池县的可持续发展进行定量评价,并对影响可持续发展的因素进行了分析。结果表明:(1) 1990—2015年盐池县区域发展成就显著,人类福利指数保持持续增长的趋势,但生态系统福利指数稳定增长则始于2005年禁牧等生态政策的生态效益显现以后。(2)改善教育等公共服务水平、优化产业结构可以进一步提高人类福利,经济发展可以直接改善人类福利,经济发展的成果也可以通过生态政策加大对生态环境的投入从而改善生态系统福利。在此基础上提出了盐池县可持续发展的建议。     

顾及时空背景的遥感生态指数适用性分析 ——以粤港澳大湾区为例

以粤港澳大湾区为例,基于Google Earth Engine云平台,从影像完整度、PC1贡献率与稳定性和样区纯净度三方面,探讨研究区空间尺度、传感器类型和影像合成时间窗口对RSEI反演结果影响的差异性,并基于最适宜方案反演粤港澳大湾区生态环境变化特征.结果表明:1)传感器类型通过影响湿度、干度、绿度、热度4个指标分量导致RSEI反演结果产生差异且影响效果最显著,不同合成时间窗口因气候与物候差异导致RSEI反演结果出现波动;2)不同空间尺度的RSEI反演方案效果受影像完整度和空间分辨率影响,在满足空间分辨率的前提下,传感器单景覆盖度越高、合成时间窗口跨度越短,反演效果越好,对于以城市群为代表的中尺度研究对象,M ODIS季度合成反演效果最佳;3)2000-2020年粤港澳大湾区生态环境质量整体呈上升趋势,R S E I值表现出以珠江口为中心向外递增的半圈层结构,具有明显空间异质性.研究结果可为开展基于RSEI的生态环境研究提供参考,同时为大湾区建设生态宜居湾区提供理论支撑.     

太行山区生态环境质量时空变化与演变趋势

人类活动不可避免地会对区域生态系统造成一定程度影响。客观评价生态环境质量,是有效控制改善生态环境质量,实现可持续发展的前提。生态环境质量变化是多因素共同作用结果,相比于其他研究方法,利用遥感数据评估生态环境的遥感生态指数(RSEI)可以快速、全面、高效地监测生态环境状态。太行山脉是华北平原与黄土高原的分界线,受到自然环境变化以及人类活动影响,植被一度大幅减少,水土流失严重。本研究以2001—2021年Landsat遥感影像为数据源,采用RSEI为计算指标,结合Mann-Kendall趋势分析与Moran’s I指数,基于GEE云平台开展太行山生态环境质量的时空格局以及变化趋势研究。研究结果表明：(1)2001—2021年RSEI均值为0.519,时间上呈现先下降后增加趋势,空间上呈中间高四周低的分布特征;(2)太行山地区生态环境质量有明显的空间自相关性,生态环境质量高-高聚类多集中于山区的林地、草地,而低-低聚类多集中于平原的人造地表以及耕地;(3)研究区域生态环境质量改善地区多位于西部,而东部地区存在持续性退化区域。整体上,未来生态变化趋势主要以改善提升为主,但仍有21.49%的区域...     

基于遥感和GIS技术的荒漠化动态分析——以宁夏盐池为例

荒漠化是当今全球和中国最为严重的环境与社会经济问题之一,它的危害已深入到自然与社会经济的各个方面。选取荒漠化问题突出的宁夏盐池县作为研究区,通过3期遥感TM影像(1986年、1996年、2000年),运用GIS的分析手段,综合土地利用图、地形图和其他资料形成盐池县3期荒漠化现状图及两阶段动态图。盐池荒漠化土地类型的结构变化表明,荒漠化受非荒漠化类型土地限制,其面积有所减小,但程度在加重。荒漠化发展的原因是自然因素与人为因素共同作用的结果。     

宁夏盐池沙地3种植物群落土壤表层养分的空间异质性

采用经典统计学和地统计学方法,通过半变异函数及其模型、克里格局部插值估计、空间分布图及分形维数等对宁夏盐池沙地3种植物群落(牛枝子、牛枝子-黑沙蒿、黑沙蒿)土壤表层养分的空间异质性进行了研究。结果表明:0~5 cm土壤有机质、全氮、速效磷含量的空间自相关尺度分别是67 m、519 m、143 m;结构方差比分别为0.558、0.882、0.514,说明结构性因素和随机性因素在0~5 cm土壤有机质和速效磷的空间分布中共同发挥作用。全氮表现出较强空间自相关性,在空间分布上具有明显的结构特征,表明结构性因素在其空间总变异中发挥主导作用。空间格局图反映出0~5 cm土壤有机质、全氮含量表现为牛枝子群落较高,经牛枝子-黑沙蒿群落,含量逐渐减少,至黑沙蒿群落含量又有所增加;0~5 cm土壤速效磷含量表现为牛枝子群落和黑沙蒿群落含量较高而牛枝子-黑沙蒿群落含量较低的趋势。反映出研究区从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,植被从以草原种为主的群落,逐渐灌木化,植物群落结构组成由复杂到简单的过程,深刻影响了土壤养分的分布格局,导致了土壤“肥力岛”的形成和发展,又反作用引起研究区植物群落的进一步灌丛化,并逐步向沙漠化的方向发展的趋势。     

基于遥感和GIS的流域自然生态环境质量监测与评价——以无定河流域为例

遥感与GIS技术的发展,为大区域自然生态环境质量的监测与评价提供了低成本、高效率的先进技术手段。基于2000、2004、2008、2012年和2016年共5期MODIS数据,结合地形数据,提取植被覆盖度、土壤指数、坡度等关键生态因子,并基于归一化的生态因子,建立生态环境评价模型,对无定河流域的自然生态环境质量的时空动态变化进行分析和评价。研究结果表明：无定河流域近16 a来自然生态环境质量总体上呈改善趋势,其西北区域受荒漠化影响较为严重,生态质量相对较差。研究结果为正确地认识和评价流域内的生态环境质量,把握不同时期生态环境质量的差异,为生态环境质量的治理、改善提供重要参考。     

北方农牧交错带草原产草量遥感监测模型

及时准确地了解草原产草量的时空配置状况,对于科学合理地利用、管理草地,保证畜牧业生产持续稳定发展、改善生态环境等具有重要的意义。本文利用2005年的MODIS数据和同期野外实测的668个样方产草量数据,分析了5种植被指数和草地生物量之间的相关关系。研究表明:(1)分区模型优于不分区模型,在分区基础上建模更能反映产草量的实际情况;(2)通过线性、非线性模型和BP神经网络模型的对比,得出BP神经网络模型在拟合精度上优于线性和非线性模型,是最适宜监测北方农牧交错带草原产草量的模型;(3)5种植被指数中,NDVI和SAVI与草地生物量之间的拟合精度最高,是研究区最适宜使用的植被指数。     

基于MODIS遥感定量反演的松嫩平原生态环境要素

以MODIS遥感影像为基础,在各种气象参数和遥感空间建模的支持下,应用定量遥感反演技术,获取了松嫩平原植被覆盖度、土壤湿度、陆面温度和植被净初级生产力四种生态环境要素的空间分布栅格影像。通过应用GIS空间分析功能,总结了各种生态环境要素的空间分布规律,并对植被覆盖度与土壤湿度、陆面温度和植被净初级生产力之间的相关性分别进行了定量研究。     

基于遥感生态指数的吐哈地区生态环境变化研究

以吐鲁番市和哈密市（简称吐哈地区）为研究对象,基于MODIS多光谱传感器2000、2006、2012年和2018年的遥感数据,采用4个表征湿度、干度、热度和绿度的指数,建立和绘制吐哈地区多个时期的遥感生态指数（Remote sensing ecology index,RSEI）,并对该地区的生态环境质量及土地利用转换情况进行了定量分析。结果表明：近20 a来,吐哈地区的绿度指数平均增加0.0244,热度指数平均降低0.0241,而湿度和干度指数整体的变化接近于0;其中,热度指数与RSEI具有负相关性。总体而言,2000—2018年吐哈地区的生态环境质量表现为略微下降的趋势;其中,吐鲁番市的鄯善县RSEI变化幅度最大,环境质量表征数据在区域下降幅度中排列首位,哈密市的巴里坤哈萨克自治县环境质量减少的幅度最小。近20 a来,吐哈地区的草地面积有明显增加,但需控制草地开垦及过度放牧,防止区域生态环境恶化。     

沙漠化逆转生态经济效益的非市场价值评估——以宁夏盐池县为例

采用条件价值评估法定量评估了宁夏盐池县沙漠化逆转的生态经济效益。运用SPSS对样本各因素与支付意愿和支付意愿值的相关性进行分析,结果表明：高收入、高教育水平、环保意识较强的居民,愿意支付的比例高;高收入、高教育水平、环保意识较强的城镇居民,支付意愿值高。根据总样本参数估计得出,盐池县沙漠化逆转的5年总生态经济效益的现值为3.813×107元。若一次性支付,盐池县沙漠化逆转的总生态经济效益为3.415×107元;根据各乡镇居民平均支付意愿值的参数估计得出,盐池县沙漠化逆转的5年总生态经济效益的现值为3.895×107元,调查对象的平均支付意愿值在区域中存在较大的差异。     

基于遥感的宁夏地区高温热浪风险评估

高温热浪灾害风险信息对全球气候变暖及快速城市化条件下的防控极端灾害事件具有重要的参考价值.为了解决高温热浪危险性因子评估不全面的问题,基于多源卫星遥感数据和社会经济统计数据,在结合地表温度和气象数据作为高温危险性因子的基础上,通过层次分析法和图层叠置法评估模型计算得到2014—2019年7—8月宁夏高温热浪风险等级空间...