基于RS和GIS的河南省生态环境质量动态评价

[目的]揭示近年来河南省生态环境质量时空变化特征,为生态环境的监测、保护和管理提供科学依据和技术支持。[方法]以多源、多时相数据为基础,参考生态环境状况评价技术规范和模型方法,采用1km格网作为评价单元,提取生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地胁迫、污染负荷5个指标,来计算生态环境质量总指数,定量评估河南省生态环境质量时空变化。[结果](1)河南省生态环境质量以"一般"为主,其所占比例接近80%,其他类型面积较少,生态环境质量的基本空间分布格局明显受地形地貌、土地利用及区域发展战略影响;(2)2000—2013年,河南省生态环境质量年际间变化较小,呈现出"单峰型"的变化特征,但生态环境质量为较差和优、良的区域面积都有所增长;(3)生态环境质量变化与区域发展关系密切,13a来,河南省生态环境质量总体上存在微弱变差趋势,变差区域在空间上由中西部向东南部迁移,主要与城市建设用地扩张有关。[结论]基于1km格网的生态环境质量评价方法更能反映区域生态环境空间特征及影响因素。为了持续提升研究区生态环境质量,区域发展战略必须要与生态文明建设相协调。     

1990-2015年贵州省乌江流域生态环境质量变化评价

[目的]通过对贵州省乌江流域生态环境质量动态变化特征分析,为山地流域生态可持续发展及长江流域水环境生态文明建设等提供参考。[方法]基于1990,2000及2015年3期Landsat系列遥感影像和ASTER GDEM数据提取贵州省乌江流域植被盖度、土壤指数、土壤湿度等基础数据,利用专家咨询法确定各指标权重并构建综合指数评价模型后对贵州省乌江流域生态环境质量时空变化特征展开分析。[结果]①1990-2015年间贵州省乌江流域生态环境质量以"优"、"良"为主,占比超过65%,总体生态环境质量呈上升趋势。②3期数据表明贵州省乌江流域生态环境质量空间差异逐渐增大,生态环境改善地区主要分布于乌江下游,生态环境退化地区主要集中于乌江中上游,总体生态环境质量表现为下游优于中上游。③研究区生态环境质量受城市化水平影响较大,25 a间研究区内各市州主城区生态环境质量下降明显,主要受建成区面积增加影响。[结论]高精度长时段的生态环境质量评价能很好反映区域生态环境质量变化特征。未来应进一步加强贵州省乌江流域中上游生态环境治理,尤其注重引导研究区内各市州城市化进程与生态环境协调可持续发展。     

县域农业生态环境质量动态评价及预测

全面客观地评价和预测区域农业生态环境质量状况及发展趋势,对于维持农业可持续发展和生态平衡具有重要意义。基于2001-2010年临汾市尧都区农业生态环境质量相关数据,从农业自然环境状况、农业生产投入和农业生态环境响应3个方面构建农业生态环境评价指标体系,运用主成分分析法对评价指标进行了筛选,并采用灰色系统GM(1,1)模型对临汾市尧都区未来农业生态环境状况进行预测。研究结果表明:尧都区农业生态环境质量综合指数总体呈上升趋势,质量等级从2001年的"差"变为2015年的"优";尧都区农业生态环境质量状况空间差异明显,不同乡镇由于社会经济发展水平、农业发展方式、农业生态保护力度等因素不同,导致全区农业生态环境格局分布的差异性以及空间演化的异质性;农业生产投入子系统对农业生态环境质量的变化影响最大,表明了人类活动对农业生态环境质量变化的显著影响;针对农业生态环境质量不同影响因素的作用力度,尧都区应该开展植树造林活动以提高林地指数,根据区域水资源承载力状况合理加大水资源开发力度,改善农田排水系统,逐步加大生物农药施用量的比重。农业生态环境质量动态评价及预测研究能够有效地反映生态环境质量的演变趋势,为区域农业可持续发展和农业生态环境建设提供一定的决策参考。     

基于空间信息技术的县域生态环境监测与评价

[目的]探究生态环境监测数据精准获取方法,构建生态环境质量评价指标体系,为生态环境精准保护提供科学依据。[方法]基于多源遥感影像数据,利用InVEST模型、裸土植被指数模型、综合指数法等多种模型与方法,从生态系统质量、生态系统服务、生境压力和环境质量4项一级指标及植被覆盖度、固碳能力、道路压力指数、霾指数等14项二级指标分析河北省阜平县生态环境质量。[结果](1)生态系统质量一般和较差区分布最广,集中在东部水库区和西部中山、低山区。(2)生态系统服务较差区面积最大,主要分布在县中部和东部。(3)生境压力较差区比例最高,以未利用地为主。(4)环境质量为良的区域在全域均有大面积分布。(5)阜平县生态环境质量整体较好,一般区广泛分布,占总面积的77.04%,主要为耕地、草地和未利用地。[结论]基于空间信息技术与多源遥感数据的生态环境监测与评价方法可以快速、有效地反映县域生态环境质量。     

基于遥感生态指数模型的阜康市生态环境动态变化监测与评价

城市化进程不断加快引起生态环境问题,利用遥感技术及时、快速、客观、定量评价区域生态环境变化显得尤为重要。选取2000年、2008年、2016年Landsat(TM/OLI)系列遥感影像,提取绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)和热度(LST)4个重要指标,基于主成分分析法计算遥感生态指数(RSEI),对阜康市16年以来的生态环境质量变化进行监测与评价。结果表明:从2000—2008年阜康市的生态环境质量逐渐下降,在这8年期间生态环境转差的区域面积达到了849.35 km~2,约占总面积的25.72%;且以2008—2016年期间生态环境质量下降幅度为最大,环境质量转差的区域面积增长到1 601.41 km~2比前8年增长了2倍,约占总面积的48.49%,而环境质量转好的只占了13.06%。2000—2016年阜康市的生态环境质量快速下降,环境质量变差的区域面积已达到1 757.93 km~2,阜康市环境质量转好的区域面积保持下降趋势,约占总面积的8.98%,而质量转差的区域逐步增加,约占总面积的53.23%。在空间上,生态条件变差的地点主要分布在郊区中部和北部地区。生态环境好转的主要区域分布在一些新增的城区基础设施和一些规模较大的房地产开发新区,而中部耕地周边生态环境变化较小。该城市生态环境质量下降原因分析可知,干旱等自然条件下超负荷开发活动是导致生态环境质量恶化的一个重要因素。     

松嫩高平原黑土区典型地域耕地生态安全评价及驱动力分析——以黑龙江省绥化市为例

对一定区域的耕地生态安全进行评价,分析影响耕地生态安全的因素,有利于指导区域耕地合理、可持续利用。以我国重要的商品粮生产基地松嫩高平原黑土区典型地域——黑龙江省绥化市为研究区,基于“P-S-R”模型建立耕地生态安全评价指标体系,运用多因素综合评价法,评价2001-2009年绥化市耕地生态安全状况,并借助SPSS软件提取影响研究区耕地生态安全的敏感因素。结果表明:2001年绥化市耕地生态安全处于恶劣等级;2002-2004年绥化市生态安全等级为风险级;2005-2009年生态安全处于敏感等级,生态环境虽然受到一定破坏,但可以维持基本功能。自然灾害频发,水土流失严重以及人地矛盾的日益突出,是导致绥化市生态安全问题突出的主要原因。社会经济压力、农业科技进步和生态环境是影响耕地生态安全的三类因素。     

西南山区生态敏感区土地生态安全评价——以秀山县为例

研究综合应用数字高程模型(DEM)、遥感影像及土地利用现状更新调查等数据,应用地理信息系统(GIS),基于栅格对秀山县土地生态安全状况进行了评价和分析,为西南山区生态敏感区探索一种精确的生态安全评价方法。结果表明:秀山县土地生态安全状况可以分为安全、较安全、预警、中警4个级别,各级别的面积分别占21.23%,43.97%,21.81%,4.99%。其中土地生态安全级主要分布在中部平坝丘陵区;土地生态较安全级在全县均有分布,多分布在各区域坡度较小、海拔相对较低等位置;土地生态预警级主要分布在东部低山区南端、西部低山区、以及东部中山区和西部中山区中海拔相对较低的位置;土地生态中警级主要分布在东部中山区和西部中山区。综上,秀山县土地生态状况整体上良好,与实际情况相符合,今后应加强土地利用结构优化,提高土壤培肥力度,减少水土流失,以促进土地生态系统健康稳定发展。     

西南喀斯特典型区国土空间地域功能优化分区

国土空间优化是促进喀斯特地区可持续发展的重要抓手,也是解决喀斯特地区生态和贫困问题的有效途径。为实现喀斯特地区国土空间的协调发展,研究以西南喀斯特典型区广南县为例,基于城镇-农业-生态功能协调方法和国土空间"双评价"方法的探索,以及冲突空间修正规则的制定,提出了一种国土空间地域功能综合优化分区方法,并结合地理空间建模和统计分析工具,构建了喀斯特地区国土空间地域功能综合优化分区格局。结果表明:1)最适宜级和适宜级占比之和最多的是生态保护适宜性,为61.21%,主要分布于北部和东部,城镇开发适宜性最少,为27.81%,主要分布于中部和南部,农业开发适宜性为49.80%,主要分布于东北部和东部;资源环境承载力以VI级和V级为主,在东北部和东南部承载力等级最高,在南部、西南部和西北部最低;2)在国土空间地域功能优化分区中,与生态功能相关的国土空间类型占据喀斯特地区发展的主导地位,占79.54%,与城镇功能相关的国土空间类型最少,占2.35%;以城镇功能为主导的区域主要分布于中部和东南部,以农业功能为主导的区域主要分布于北部、西部和东部,以生态功能为主导的区域主要分布于北部和南部。3)双评价方法和城镇-农业-生态功能协调方法的结合能够更精准化和更合理的构建喀斯特地区国土空间格局。不同国土空间地域功能类型的合理布局将为喀斯特地区生态环境质量的提升、石漠化状况的治理以及国土空间的协调发展提供借鉴和参考。     

基于土地生态环境质量的建设用地空间管制分区评价

从土地生态风险和生态系统服务价值两方面构建了土地生态环境质量的综合评价方法,并以湖北省潜江市为例,利用土地生态质量评价结果对新一轮土地利用总体规划(2006—2020年)的建设用地管制分区进行评价。结果表明:(1)研究区西南部的生态风险整体较高,建设用地和湖泊水面的生态风险性较大。(2)生态系统服务价值较低,低生态系统服务价值区域占52.24%。(3)土地生态环境质量比较均衡且具有显著的空间分布特征,其中低价值中风险土地类型分布最广,主要分布于西南部返湾湖的外围区域。(4)建设用地管制分区与土地生态环境质量分布比较协调,能够达到控制建设用地空间扩展和保护生态环境的基本目的,但管制分区划分中存在以用地需求为导向和分区依据不足的问题。     

基于GIS和RS的砒砂岩区生态环境质量综合评价

以Landsat TM影像数据、数字高程模型（DEM）、土壤类型数据、基础地图和统计资料为数据源,以GIS和RS为技术手段,采用主成分分析法评价模型,对砒砂岩区2000年和2010年的生态环境质量状况进行了综合评价。结果表明:砒砂岩区2000年和2010年的生态环境质量总体情况一般,但与2000年的生态环境质量情况相比,2010年有明显的改善。GIS和RS相结合的手段是进行大范围、条件复杂和数据难以获取地区生态环境质量综合评价的有效手段。     

贵州喀斯特地区土壤障碍因素分析及其调控对策

喀斯特环境是一种脆弱性很强的生态环境,在贵州集中连片分布,碳酸盐类岩石出露达13×104km2,占全省土地总面积的73.6%,是我国喀斯特地貌最发育的省份。论述了喀斯特生态环境的脆弱性及其土壤障碍因素,提出大量施用有机肥,合理施用石灰,调整种植结构,扩种绿肥和防治水土流失是喀斯特地区土壤培肥的主要措施,对西部大开发与退耕还林还草的实施有一定指导意义。     

基于RUSLE和GIS的绥化市土壤侵蚀评估

基于修正的通用土壤流失方程RUSLE和GIS技术,结合绥化市的自然地理环境特征,分别计算了影响土壤侵蚀的各种因子,获取了绥化市2004年土壤侵蚀现状图,并对各区县以及不同土地利用类型的土壤侵蚀状况进行了统计,结果表明:绥化市土壤侵蚀以轻度为主,共有16083.9 km2,占46.34%,中度侵蚀面积共有1583.52 km2,占4.56%;轻度侵蚀集中连片分布,而中度以上侵蚀主要分布在河流沿岸的河流阶地与河漫滩过渡地带;兰西和青冈两个地区是土壤侵蚀面积最大的地区,而望奎、北林和海伦三个地区是中度以上土壤侵蚀的面积最大的;土地利用类型中以旱田土壤侵蚀最严重,面积也最大,未利用地主要表现为中度以上土壤侵蚀,林地和草地以轻度侵蚀为主。     

基于RUSLE和GIS的绥化市土壤侵蚀评估

基于修正的通用土壤流失方程RUSLE和GIS技术,结合绥化市的自然地理环境特征,分别计算了影响土壤侵蚀的各种因子,获取了绥化市2004年土壤侵蚀现状图,并对各区县以及不同土地利用类型的土壤侵蚀状况进行了统计,结果表明:绥化市土壤侵蚀以轻度为主,共有16083.9 km2,占46.34%,中度侵蚀面积共有1583.52 km2,占4.56%;轻度侵蚀集中连片分布,而中度以上侵蚀主要分布在河流沿岸的河流阶地与河漫滩过渡地带;兰西和青冈两个地区是土壤侵蚀面积最大的地区,而望奎、北林和海伦三个地区是中度以上土壤侵蚀的面积最大的;土地利用类型中以旱田土壤侵蚀最严重,面积也最大,未利用地主要表现为中度以上土壤侵蚀,林地和草地以轻度侵蚀为主。     

资源型城市土地利用变化及生态环境效应研究——以白银市区为例

资源型城市因“矿竭城衰”实施的产业转型可影响土地利用变化和生态环境状况,协调土地利用与生态环境的发展关系对改变传统的城市土地利用模式,促进人与自然和谐发展具有重要意义。基于ENVI软件,选取资源型城市白银市区1990年、2000年和2011年3期Landsat TM影像为主要数据源,运用土地利用动态度模型、动态转移矩阵、区域生态环境质量指数模型和区域生态环境质量贡献指数模型,定量分析了研究区域的土地利用变化特征及其生态环境效应。结果表明,21 a期间,白银市区建设用地面积一直增长趋势,耕地面积先增后减,未利用地面积一直呈减少趋势,林地、草地、水体基数小,面积变化总量不大;从整体来看,白银市区生态环境质量指数从1990年的0.087上升到2011年的0.126,生态环境质量朝着健康方向发展;耕地和未利用地对白银市区生态环境质量改善的贡献率最高,林地和水体对白银市区生态环境质量退化的贡献率最高;耕地、未利用地、林地、水体是影响区域生态环境变化的重要因素,其中耕地是主导因素。     

湖南彭家坳至集里高速公路建设期间对生态环境影响的评析

公路建设的生态环境保护是开发建设项目中一个极其重要的任务。从土地资源、水土流失、生物资源、景观等环境要素对湖南彭家坳至集里高速公路工程建设引起的生态环境问题进行了分析与评价。认为公路建设对于土地利用、土地利用类型等因素的影响不大，而对于土壤理化性质及水土流失等影响较大；对于生物资源的影响不大；新的景观环境可以增加各种流的连通度，但也造成景观破碎程度增加。针对公路建设形成的生态环境影响形式与影响程度，结合公路建设项目区的自然环境特征，提出了科学的、合理的、切实可行的生态环境修复技术措施。     

川西北土地沙化区生态环境质量遥感动态监测

为了分析防沙治沙工程的实施对区域生态环境质量的影响,以川西北沙化土地为研究对象,选取沙化土地治理前(2004年)和治理后(2014年)的Landsat影像,基于ENVI平台,从绿度、湿度、干度、热度4方面分别提取归一化植被指数(NDVI)、湿度指数(WET)、建筑物—裸土指数(NDBSI)和地表温度(LST),并对这4个指数进行主成分分析,选择信息量较多的主成分贡献率为权重,建立遥感生态指数(RSEI)评价模型,对研究区的生态环境质量进行了评价。结果表明：2004—2014年,研究区的RSEI均值由-0.059 8下降为-0.068 6,降幅为14.72%,生态环境质量总体下降;较2004年,2014年优和良等级比例分别增加0.70%和1.77%,增加区域位于川西北防沙治沙工程的实施区;10年间共有1.25%的区域生态得到改善,1.96%的区域生态发生了退化,生态环境改善区域主要分布于石渠县的防沙治沙工程实施区。因此,川西北防沙治沙工程的实施对改善区域生态环境质量起到了重要的作用。     

基于GIS的帽儿山景观生态综合评价

景观生态综合评价对区域区划有重要的意义,以黑龙江帽儿山为例,以2006年林相分布图、Landsat TM遥感数据、地形图、二类调查数据和其他数据材料为数据源,以GIS为技术手段,选取景观类型破碎度、景观形状指数、土壤侵蚀类型、地形因素（坡度）、土地利用类型、植被盖度指数与气象因子（年降水量）7个指标对研究区域进行景观生态综合评价,在此基础上进行景观生态区划。研究结果表明:（1）全面分析景观生态综合评价指数并进行分级处理和景观区划,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级区域,分别代表好、较好、中、较差和差5个级别;（2）不同景观生态综合评价区域面积所占比例的排列顺序为:Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅴ,Ⅱ级区域所占的比例最大,在整个研究区域中占据绝对的优势,区域景观生态质量属于较好水平;（3）景观生态质量垂直分异明显,第一、二高程带的景观质量较好,Ⅱ级区域在一、二高程带所占比例较大,在第二高程带达到最大,第三、四和五高程带的景观质量较差。可见基于DEM模型和景观生态综合评价揭示景观生态质量的空间特征。     

基于GIS的白洋淀流域生态环境评价

采用GIS技术和生态环境状况评价技术规范,对白洋淀流域生态环境状况进行了评价。结果表明:白洋淀流域生态环境状况指数为53.03,属“一般”级别,表现为植被覆盖度中等,生物多样性一般,较适合人类生存。流域水网密度指数和环境质量指数低,仅分别为11.18和12.68,是造成流域内生态环境状况指数偏低的主要原因,也是人类生存的制约因子。