区域生态安全综合评价与制图——以重庆市忠县为例

在相关研究成果基础上 ,从理论、技术方法、模型和案例应用等方面对区域生态安全进行系统研究。主要工作包括 :( 1)建立区域生态安全评价理论框架 ,在理论上具有探索意义 ,在实践中可为生态安全评价提供理论依据和作为生态环境管理的方法论基础 ;( 2 )通过模型技术与遥感技术等的结合应用 ,实现多特征类型因子信息提取和实现区域生态安全从像元级微观评价数值到小流域级中观评价结果的转化 ;( 3)通过GIS技术对评价结果的等级表征进行制图实现 ,客观表达了评价结果的空间特性 ,确保了本研究成果的实用性     

土壤侵蚀遥感调查——以重庆市忠县为例

土壤侵蚀调查是治理水土流失的基础，仅采用传统的调查和统计方法，耗时、耗力且数据准确度低。近年来，遥感（RS）与地理信息系统（GIS）结合来进行土壤侵蚀调查方法得到了广泛应用，其准确性、时效性及效率高等特点是传统方法难以做到的。以遥感影像为主要信息源，利用ERDAS和ARC／INFO等地理信息软件强大的空间分析功能，结合实地采样对重庆市忠县地区进行了土壤遥感调查，为忠县地区的水土保持规划提供了科学依据和决策支持，并对该地区的经济和环境可持续发展起到了积极作用。     

基于FRAGSTATS的区域土地生态质量综合评价研究——以江苏省宜兴市为例

在GIS技术支持下,采用FRAGSTATS软件,从土地生态系统的景观特征、生态服务功能和社会经济效益3个方面建立指标体系和测度模型,并将指标协调度引入模型中,以江苏省宜兴市为例,对区域土地生态质量进行了综合评价.研究结果表明:宜兴市各镇土地的景观特征、生态服务功能和土地利用的社会经济效益各具特点和优势,借鉴评价结果能更好地定位各镇发展功能,保证经济发展和生态保护双赢;土地生态综合评价能更全面地表征评价区域的土地生态特点和质量;利用GIS技术和FRAGSTATS软件,可增强评价的操作性和实用性.     

三峡库区景观生态安全格局优化研究——以重庆市开州区为例

[目的]探究重庆市开州区景观生态安全格局变化规律,根据不同功能区划进行分区优化,以提高景观生态格局稳定性及完善生态功能分区,为该区生态建设及城市可持续发展提供科学参考。[方法]采用地形位指数分析开州区各类用地在地形梯度上的分布特征,结合景观生态学原理,利用土地利用、高程及地形坡度等因子,选取生态"源"地,构建最小累积阻力模型(MCR),对开州区景观生态安全格局进行分区。[结果](1)开州区的地形位指数范围是0.046~1.069,其中林地和草地的地形位指数较大,耕地的地形位指数值较小。(2)根据最小累积阻力值及突变点分区原理,将研究区域划分为核心保护区,生态缓冲区、生态敏感区、生产生活区等4个敏感区,1990—2010年核心保护区面积较少,生态缓冲区与生态敏感区面积变化不大,生活生产区面积增加。[结论]在分析低海拔、高程与坡度组合复杂的区域景观空间分布特点时,地形位指数更具优势。     

旅游地生态安全评价研究——以开封市为例

以生态安全理论为基础,根据压力-状态-响应模型,从资源环境压力、资源环境状态和人文环境响应3个方面构建了旅游地生态评价的指标体系。在此基础上,以开封市为研究对象,对开封旅游的生态安全进行了定量的研究,提出了开封市旅游生态安全建设的若干建议。     

基于P-S-R模型的生态涵养发展型区域土地生态安全评价——以重庆市丰都县为例

针对生态涵养发展型区域的生态环境状况和土地资源特点,基于PSR（压力—状态—响应）概念框架模型,构建土地生态安全综合评价指标体系,采用熵权法确定权重,运用综合指数法对重庆市丰都县2006—2011年的土地生态安全状况进行评价。结果表明,丰都县土地生态安全状态2006年处于敏感级安全状态（综合指数29.72）,到2011年处于临界级安全状态（综合指数31.65）。土地生态安全状况的好转,得益于国家和地方对现有生态环境问题的治理以及对生态建设和环境保护的大力投入。2006—2011年丰都县生态涵养能力与经济社会发展水平不同步,经济的快速发展带来巨大环境压力,生态涵养和发展尚未实现良性互动。     

区域土地资源生态安全评价——以山东省枣庄市中区为例

探讨了区域土地资源生态安全的概念、特性和量化方法,根据参考文献选取24个指标,利用生态安全模型对该区的两个现状年（1998年和2003年）的生态安全值进行了计算,计算结果表明1998年的生态安全值属于第一类“恶劣类,”2003年属于第二类“较差类”,该区2003年较1998年土地资源生态安全已有明显的改善。并对计算结果进行了客观评价分析。     

耕地生态安全评价研究——以黑龙江省宁安市为例

耕地生态安全关系到可持续发展和粮食安全,以黑龙江省宁安市为研究区,从自然因素、经济因素和社会因素3方面构建了影响耕地生态安全的评价指标体系。运用组合赋权法确定其指标权重,采用多因素综合评价法,对宁安市2000-2009年耕地生态安全进行定量评价及分析。结果表明:2000-2009年宁安市耕地生态安全水平处于“较安全-敏感-风险-敏感”的“U”型发展阶段,且总体上耕地生态安全程度相对较低,其中2000-2001年宁安市的耕地生态安全处于较安全状态,2002-2003年处于敏感水平,2004-2006年处于风险水平,2007-2009年耕地生态安全状况有所回升,但仍处于敏感水平。依据分析结果,提出了提高宁安市耕地生态安全水平的相关建议。     

镇域土地生态安全综合评价研究——以重庆市丰都县十直镇为例

以重庆市丰都县十直镇18个村（居委）为例,构建土地生态安全评价指标体系,以2011年数据为基础,运用综合分析法对其进行土地生态安全评价,以期判定影响其土地生态安全主要因素的重要性程度,并提供其土地生态安全未来的发展方向。结果表明:（1）总体上十直镇18个村（居委）的土地生态安全存在风险,但各村（居委）之间存在一定的差异,土地生态安全处于良好级的村1个,处于临界安全级的村（居委）13个,处于敏感级的村4个。（2）从空间分布来看,十直镇18个村（居委）的土地生态安全度从镇中部分别向西北方向和东南方向递减。（3）十直镇土地生态安全主要影响因素的重要性程度有差异,即地形条件 > 土地利用 > 土地质量安全 > 土地承载力安全,且各村（居委）之间有着明显的空间差异。（4）根据各个村（居委）的发展目标和实际情况,可把十直镇划分为城镇生态区、现代农果生态区、生态保护区和农业生态区共4个生态功能区。     

基于生态评价与电路理论的生态安全格局构建及关键区域识别——以安徽省为例

[目的] 构建安徽省生态安全格局,识别生态修复关键区域,以期筑牢城市发展的生态基底,为该省国土空间生态修复提供科学依据。[方法] 运用InVEST模型及MCR模型从生态系统供给侧与内部响应侧展开评价识别生态源地,利用夜间灯光数据修正阻力面,基于电路理论构建安徽省生态安全格局,识别生态夹点与生态障碍点,根据空间分异与地类特征提出差异化修复维育措施。[结果] ①安徽省共计53块生态源地斑块,面积合计4.22×10⁴ km²,占安徽省总面积的30.50%,其中南部源地集中成片生态价值高,北部较为分散生态价值低。②生态安全格局构建生态廊道共有95条,基于景观连通性分析,筛选出68条关键廊道,26条重要廊道及1条一般廊道。③共识别生态夹点119处,面积达412.45 km²,生态障碍点46处,面积达423.20 km²。④生态夹点及零星障碍点以自然维育为主,大型生态障碍点人工修复及自然恢复两措并举。[结论] 借助生态评价以及电路理论开展构建的生态安全格局更符合物种运动的真实规律,可有效识别生态修复关键区域及其分布特征。     

Integrated Evaluation of Ecological Security at Different Scales Using Remote Sensing： A Case Study of Zhongxian County,the Three Gorges Area, China

Based on related literature and this research, an ecological security evaluation from the pixel scale to the small watershed or county scale was presented using remote sensing data and related models. With the driver-pressure, state and exposure to pollution-response （DPSER） model as a basis, a conceptual framework of regional ecological evaluation and an index system were established. The extraction and standardization of evaluation indices were carried out with GIS techniques, an information extraction model and a data standardization model. The conversion of regional ecological security results from the pixel scale to a small watershed or county scale was obtained with an evaluation model and a scaling model. Two conceptual scale conversion models of regional ecological security from the pixel scale to the county scale were proposed： 1） scale conversion of ecological security regime results from plxel to small watershed; and 2） scale conversion from pixel to county. These research results could provide useful ideas for regional ecological security evaluation as well as ecological and environmental management.     

水土流失区生态变化的遥感评估

水土流失是世界面临的一个严峻问题,它已给全球的生态造成了严重的威胁,及时快速地监测水土流失区的生态变化已显得尤为重要。为此,该文提出遥感生态指数(RSEI)来监测水土流失区的生态变化。该指数选取了绿度、湿度、热度和干度作为四大生态指标,并分别以遥感植被指数、湿度分量、地表温度和土壤-建筑指数为代表。同时采用主成分变换技术来集成各个指标,使各指标的权重是由数据本身的性质来决定,而不是人为的设定。将RSEI应用于福建长汀水土流失区的结果表明,RSEI指数可以定量地评价水土流失区生态修复的效果。数据显示,该区经过20多年的水土流失治理,RSEI生态指数值上升了17%,生态为优良的等级所占的面积比例从33.9%上升到52.3%,总体反映了该区的生态质量有了较明显的提高。     

基于多源数据的宁夏贺兰县现代化生态灌区健康评价

现代化生态灌区是灌区发展方向,因此,灌区健康水平评价具有重要意义。该研究根据现代化生态灌区的概念、内涵要求,应用知识图谱可视化工具VOSviewer对国内外灌区综合评价研究的指标体系进行系统梳理,筛选共现频率高的关键指标,在结合实际、广泛调研的基础上,构建了包括生态环境、输配水现代化、田间工程现代化、生产及管理现代化、生产效益5类一级指标,共计18个二级指标的宁夏贺兰县现代化生态灌区综合评价指标体系,并以乡镇为尺度划分评价单元,结合遥感数据、调研统计、田间试验数据实现指标定量化,利用层次-模糊综合评价方法,对宁夏贺兰县现代化生态灌区健康水平进行综合评价。结果表明：1）对于权重较大的二级指标信息化管理水平（权重为0.100）、主要排水沟水质（权重为0.091）、灌溉保证能力（权重为0.090）,各评价单元健康水平较好且单元之间差异性小;2）各评价单元综合评价结果显示,南梁台子及京星农牧场健康水平等级值最高（0.81）,最低为洪广镇（0.69）,所有评价单元均处于二至三级健康水平之间;3）贺兰县灌区整体处于一级健康水平的测度值（0.325）最大,表明灌区整体处于一级健康水平,但一至四级健康水平的测度值差别较小,存在健康水平恶化的风险较大,可从发展节水灌溉措施、提高规模化生产程度、完善管理制度、增大水域面积等方面优化灌区结构。该研究可为宁夏乃至西北现代化生态灌区建设提供参考。     

全国农作物叶面积指数遥感估算方法

目前对农作物叶面积指数LAI的遥感估算研究多是针对单一作物或是作物种植结构单一的区域,该文运用大尺度农作物叶面积指数的遥感估算方法,在像元尺度上对4个代表性实验站的LAI与归一化植被指数(NDVI)的相互关系进行了回归分析后,得到4种代表性作物种植结构的LAI估算模型,然后结合全国农作物种植结构数据对模型外推,建立了一个全国尺度的遥感模型,并估算了全国作物LAI。该文使用“863”项目山东遥感应用综合试验中的作物LAI观测数据进行了验证,结果表明该模型较其它估算模型达到了较高的精度,最大相对误差为39%,平均的相对误差为19%。该模型的计算结果已经在“中国农情遥感速报”系统中得到了广泛的应用。     

利用遥感和GIS研究兴国县土壤侵蚀的变化

The spatial and temporal dynamics of soil erosion in Xingguo County, Jiangxi Province, China were studied using multi-period remote sensing images and GIS. The results indicated that the soil erosion status of the region has been improving, particularly since the 1980s, with the erosion rate showing an evident decline over the past 30 years. The improvement showed not only in the decline of eroded soil area, but also with the reduction in the extent of erosion. The extent of erosion mainly changed by one level, and the change primarily occurred with the severely or moderately eroded soil types. However, in general, soil erosion was still an overriding problem in the region with some areas becoming more serious, especially those with large quantities of granite.     

农地遥感图像融合质量评价方法比较

为更加客观公正地比较融合结果、评估融合算法及优化融合过程,该文在分析主要遥感图像融合质量评价方法的基础上,将定量评价指标分为三类：评价图像亮度信息的指标、评价空间信息保持能力的指标和评价光谱信息保持能力的指标。最后,通过仿真试验,以光学遥感图像融合为例,验证了4种常用的像素级融合算法的适用性和有效性。IHS变换法扭曲了源图像的光谱特性,容易产生光谱退化;Wavelet变换法在光谱特性保持方面具有优势,但容易出现分块效应和模糊现象;PCA变换法较多地保留了源图像的细节纹理和结构特征,但会失去源图像的部分物理特性;缨帽变换法融合结果地物边缘清晰,但对细微光谱信息的保持能力较弱。研究表明,这3类指标可以作为遥感图像融合的客观效果评价准则,并为融合结果的后续应用提供借鉴意义。     

嫩江沙地沙质荒漠化程度遥感定量评价——以杜尔伯特蒙古族自治县为例

杜尔伯特蒙古族自治县位于嫩江沙地的中心,以杜尔伯特蒙古族自治县为例研究嫩江沙地的荒漠化程度有较好的代表性。在研究区选取63个样地实地调查荒漠化程度,同时获取研究区的ETM＋遥感影像,对荒漠化主要评价因子植被盖度、生物量、裸沙占地百分比进行遥感定量反演,地表结皮和土壤质地采用定性的方法结合目视解译进行提取。在现有荒漠化评价方法的基础上,建立以像元为单位的荒漠化程度评价的定量化遥感信息模型,并输出荒漠化程度分布图。利用63个实测样地数据评价遥感信息模型的精度,被正确评价的样点数为57个,遥感信息模型对杜尔伯特蒙古族自治县荒漠化程度进行定量评价的精度达到90.5%。     

基于生态保护红线和生态网络的县域生态安全格局构建

随着环境形势的严峻化和生态问题的复杂化,加大对生态系统的保护已成为全民共识,而构建符合区域实际情况的生态安全格局对提升生态环境质量和维护区域可持续发展具有重要意义,已然成为国土空间规划编制和生态文明建设的重要内容。该研究以河北省青龙县为研究区,利用土地利用调查及影像数据和多年气象数据等,将生态保护红线划定方法及生态网络构建方法融合,通过空间叠加及分析将生态系统服务功能重要性评价、生态敏感性评价结果融合于研究区域的生态保护网络,旨在规避常规研究中单独使用一种方法造成保护要素缺失、安全格局不连通等问题。基于该方法构建了研究区生态安全格局。结果表明:青龙县生态保护红线总面积达443.94 km²,占县域面积的12.7%,主要分布在东南部和西北部的国有林场区和中部的河流水系沿线地带;生态网络由11块生态源地、24条生态廊道、22个生态节点和34个生态断裂点构成;青龙县生态安全格局由生态安全保护要素、生态安全保护目标区以及生态安全保护措施共同构成。研究结果可为县域尺度的国土空间规划的制定和生态修复及保护工程的建设实施提供技术支撑和科学依据。     

多时相遥感影像监测冬小麦种植面积的变化研究——以河北省三河市与大厂回族自治县为例

利用多时相遥感影像监测研究分析河北省三河市和大厂回族自治县冬小麦种植面积变化结果表明,该研究区域冬小麦种植面积总体呈现下降趋势,而同一年份内不同地域冬小麦种植面积却增减不一。冬小麦种植面积增加是因对河流两岸进行新的开垦所致,而冬小麦种植面积减少是因建设用地占用耕地以及农作物种植结构调整所致。     

三江平原现代农业区景观生态安全时空分异分析

作为与自然关系紧密的生态产业,现代农业不仅是经济社会发展和粮食安全保障的基础,其生态安全也是生态文明建设的重要内容。该研究以位于中国三江平原现代农业区的国营友谊农场为研究区域,以1984年、1995年、2004年和2014年4期Landsat TM/OLI影像为主要数据来源,以景观格局安全指数和生态质量指数为变量构建现代农业区景观生态安全评价模型,对近30 a来研究区的景观生态安全时空分异进行分析。结果表明:研究区景观生态安全格局变化明显,4个时期研究区的景观生态安全指数依次为0.65、0.57、0.55和0.60,整体呈现出先下降后回升的趋势;景观生态安全值的空间集聚性呈先增加后降低的趋势,生态安全分布的热点和冷点面积比例持续降低,不显著区域的面积比例持续增加。研究结果一方面说明农业开发对景观生态系统具有一定的负面影响,另一方面也说明积极的土地整治对景观生态安全具有促进作用,为此,后续的土地整治工作应在促进现代农业发展的同时,保障土地资源的可持续利用。