基于遥感生态指数的青藏公路典型路段路域生态环境质量评估与分析

青藏公路是我国重要的交通线,其沿线生态环境质量受到学者的广泛关注,如何全面、快速和准确地对其生态环境质量进行评估极为重要。文中以GEE(Google earth engine)平台为技术支撑,以2010年青藏公路第五次改建工程为研究切入点,选取2005-2020年那曲至安多段中轴线两侧5km提取绿度(NDVI)、热度(LST)、干度(NDSI)和湿度(WET)四个指标,利用主成分分析法(PCA)构建遥感生态指数(RSEI)模型对青藏公路沿线生态环境质量进行评估,并使用变异系数对其波动性进行分析。结果表明：1)RSEI四个分指标中,热度是影响研究区生态环境质量的主要指标。2)2005-2020年,研究区生态环境质量波动上升,总体明显改善,改善面积达1424.34km²,占比99.71%,恶化区域主要集中在北部安多段附近。3)研究区生态环境质量等级由较差为主转变为以较好为主,等级为优和较好的区域占比明显增加;中等、差和较差区域占比有所降低,其中RSEI优和良的比例由2005年的0.21%和1.25%上升至2020年9.46%和88.31%。     

乌鲁木齐市生态环境遥感评价及驱动因子分析

生态环境质量评估对于区域社会经济的可持续发展至关重要。以新疆乌鲁木齐市为研究区,通过对2000年、2010年和2019年3期Landsat系列数据进行预处理,利用主成分分析法构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI),使用地理探测器中单因子分析和多因子交互作用分析法对RSEI的8个影响因子(人口密度、土地利用类型、海拔高度、经济密度、绿度、湿度、热度和干度)进行影响程度的定量探测,进而揭示出影响研究区生态环境质量的主导因素。结果表明:(1)2000年、2010年和2019年乌鲁木齐市RSEI均值分别为0.21、0.21、0.23呈增加趋势,研究期内乌鲁木齐市生态变好的面积大于变差的面积,说明乌鲁木齐市的生态环境质量处于转好的状态;(2)近20 a研究区8个影响因子中单因子热度指标对RSEI的空间分异特征解释力最强;(3)研究区生态环境的空间分布特征是多种影响因子共同交互作用的结果,在考虑多因子交互作用情景下人口密度,绿度指标和干度指标是区域生态环境质量状况的主要影响因素和关键驱动力。评价区域生态环境质量,了解生态环境状况及掌握其变化规律,不仅有利于促进区域经济可持续发展,而且对于城市生态文明建设具有重要的现实意义和参考价值。     

基于RSEI的延河流域生态环境质量监测与预估

利用延河流域1998年、2004年、2010年和2016年4期的Landsat遥感影像,计算遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI）,对流域生态环境质量的时空变化进行分析和评价,利用CA-Markov模型对2022年和2028年的生态环境进行模拟和预测。结果表明：（1）RSEI评价指数在延河流域具有较好的适用性,可用于监测和评价流域生态环境的时空变化特征。（2）时间尺度上,RSEI均值从1998年的0.392变化为2016年的0.530,呈逐年上升趋势,空间尺度上,RSEI从东南向西北逐渐增大。以0.2为间隔划分RSEI等级,发现流域生态环境质量等级以较差和中等为主,占总面积的62.4%,主要分布于流域的山谷地带,优良等级的面积占比最小,约为8.1%,主要分布于流域南部的山区地带。（3）自然和人为因素对流域生态环境质量变化的影响存在较大空间差异性。其中海拔在1200～1800 m的区域,生态环境质量变化主要受自然因素影响;而海拔低于1200 m的区域,则主要受人类活动影响。（4）预测到2028年,流域生态环境质量会持续提升,良好和优良等级...     

2011-2021年甘肃省生态环境质量综合评价及时空演变特征分析

以甘肃省14个市州为评价单元,耦合PSR模型和InVEST模型对2011-2021年甘肃省生态环境质量进行评价,并分析其演变规律及影响因素。结果表明：运用PSR模型和InVEST模型评价的生态环境质量格局非常相似,PSR模型在分析人类活动对环境的影响方面更具优势,InVEST模型在刻画生态环境质量分异方面更精细,两种方法具有优势互补、相互验证的功效。从时间格局来看,2011-2021年甘肃省生态环境质量经历了从较差-一般-良-优的持续向好转变过程,生境质量指数也逐年提高。1)由于人类活动对生态环境造成的压力不断减少。2)人类采取有效措施消除了对生态环境的负面影响,使得生态环境治理成果显著。从空间格局来看,以重工业为主的资源型城市生态压力大于农业型城市。基于PSR模型和InVEST模型计算的生态环境综合指数和生境质量都是自南向北逐渐降低。甘肃省生态环境质量变化是自然环境与人类活动叠加的体现,也是生态环境演变的内在机理。     

基于IRSEI的石羊河流域生态环境质量时空变化及驱动力分析

基于绿度、湿度、热度、盐度、荒漠化程度五个指标，构建了改进遥感生态指数IRSEI,提出了完全基于遥感数据的石羊河流域生态环境质量综合评价方法。以2000-2020年为时间序列，对石羊河流域生态环境质量时空分布特征和驱动因素进行了分析。结果表明：石羊河流域生态环境质量整体偏低，空间差异显著；近20年间，流域生态环境质量整体有所改善，绿洲边缘、上游林地和草地区域改善较显著；流域生态环境质量受自然因素和人为因素共同影响，年平均气温、年降水量、海拔、土地利用类型是流域生态环境质量空间分异的主要驱动力因子，驱动因子之间的交互作用表现为双因子增强和非线性增强，土地利用类型和其他驱动因子的交互作用最为明显。     

基于改进遥感生态指数模型的锡林郭勒草原生态环境评价

气候变化和人类活动的不断加剧,引发了生态环境质量问题,快速准确的评价区域生态环境的历史和现状,对实现人与自然的可持续协调发展具有重要意义。本文基于遥感技术分别反演出绿度因子、湿度因子、干度因子和热度因子,使用主成分分析法构建了改进遥感生态指数(MRSEI)。利用相关性分析,分析MRSEI的代表性,建立基于MRSEI的锡林郭勒草原生态环境评价模型,对锡林郭勒草原近26 a的生态环境进行了总体评价。结果表明:MRSEI可集中4种生态因子信息,能够准确的对生态环境进行评价;锡林郭勒草原从1991—2017年生态环境质量呈现出先好转后恶化的趋势; 1991年研究区上游的生态环境质量优于下游,生态环境质量东部优于西部; 2004年,研究区整体生态环境质量空间差异较1991年变化较大,上游大多数地区生态环境质量提升,但下游明显降低;至2017年,整个研究区生态环境质量全面降低,仅在锡林河上游两岸与流域的南部和东南部保持良和优良。     

内蒙古农牧交错带土地利用转型生态环境效应及分异机制——基于三生空间主导功能判别视角

农牧交错带生态环境脆弱，探究其土地利用转型生态环境效应有利于改善该地区生态环境，推动该地区城市的可持续发展。基于遥感数据和ArcGIS空间分析技术，采用土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、生态贡献率及地理探测器模型，探讨了内蒙古农牧交错带“三生空间”视角下的土地利用转型生态环境效应及空间分异驱动因素。结果表明：1) 2000-2020年，内蒙古农牧交错带基于“三生空间”的土地利用转型主要表现为生产空间的缩减，生态空间的稳定以及生活空间的扩张。2)2000-2020年，内蒙古农牧交错带生态环境经历了先恶化后改善的变化过程，各期质量指数分别为0.582、0.580、0.583,导致生态环境质量改善和恶化的转换类型主要是耕地、未利用土地和草地之间的转化。3)影响内蒙古农牧交错带生态环境质量空间分异的核心因子是耕地面积占比，关键因子是坡度、地形起伏度和降雨量，因子之间的交互作用主要呈双因子和非线性增强的关系特征。4)内蒙古农牧交错带在推进退耕还林工程的同时还应加强生态安全屏障保护力度，加快构建以国家公园为主体的自然保护体系。     

基于生态足迹理论推算长期的生态赤字--以新疆为例

生态足迹建立在人类消费基础上,根据长周期的资源的人均消费量推算生态足迹,反映长期人类经济活动对生态环境的影响。本文以新疆为例,分析近十几年的生态足迹和生态赤字,在此基础上,结合1949年以来粮食和能源的消费情况,推算出近60多年的耕地和化石能源用地生态足迹,长时段地了解新疆耕地和化石能源用地生态系统受人为影响的变化,揭示多年来新疆生态环境在不断增加的人类经济活动和人口增长影响下的压力越来越大。     

基于生态资产的湟水流域生态保护效益评估

生态资产是能够为人类带来效益和提供服务的生态系统，评估生态资产变化可以从客观上了解生态保护效果。地处青藏高原与黄土高原过渡区的湟水流域生态环境脆弱敏感，人类活动强度大，是21世纪以来生态保护政策与工程实施的重点区域。本文通过核算湟水流域生态资产的存量与流量，全面分析流域生态资产特征及其变化，以探究生态保护效益。结果表明：(1)2020年湟水流域生态资产综合指数为30.98，高于青海省平均水平，生态资产流量价值为1.07×10¹¹元；2000—2020年生态资产质量整体提升，流量价值增益343.11%。(2)社会经济因素对生态资产增益影响力大。(3)流域内生态资产稳步提升，生态保护修复已取得一定成效，但生态资产空间分异显著，局地生态保护压力依然很大。该研究对掌握湟水流域生态状况、指导生态资产保护具有重要意义。     

黑河中游典型绿洲土地利用/覆盖变化及生态环境效应——以甘州、临泽、高台绿洲为例

以2000和2007年两期TM遥感影像为数据源,通过动态度、转移矩阵、生态环境质量指数等数学方法定量分析黑河中游典型绿洲土地利用时空变化特征及生态环境效应。研究结果表明:1)2000-2007年间黑河中游典型绿洲土地利用变化显著,耕地、建设用地增加幅度明显,未利用地、草地、水域、林地不断减少,开垦未利用地是耕地增加的主要来源;2)土地利用变化引起了区域生态环境的响应,生态环境质量整体好转,EV值从2000年的0.1191上升到2007年的0.1207,同时具有明显的空间差异性,甘州区和临泽县环境有所改善,高台县环境质量下降;3)生态环境质量表现出总体改善和局部恶化的情况,大面积未利用地的转出和草地的恢复对生态环境改善贡献度最大,草地和沼泽的退化是局部地区生态环境恶化的主要原因。     

半干旱草原型流域径流变化特征及其影响因子定量分析

研究引起径流变化的主要驱动因子对流域水文水资源与生态相关研究具有重要的指导意义。以典型草原型流域-锡林河流域1970-2014年径流及气象数据为基础,采用Mann-Kendall法、弹性系数法定量分析了气候变化及人类活动对径流变化的贡献程度。结果表明:近45a来锡林河流域年径流量呈显著下降的趋势,在1979、1986和1998年发生突变。1980-1986年人类活动对径流减少的贡献率为46.57%;1987-1998年人类活动对径流增加的贡献率高达91.46%,气候变化的贡献率仅为8.54%;1999-2014年人类活动对径流减少的贡献率为66.16%。整体而言,人类活动是锡林河流域径流变化的主要驱动力。     

西安城市生态环境质量评价体系研究

以层次分析模型为基础,综合运用＂压力-状态-响应＂模型,通过频度统计法、多因子比较法和专家评价法等多种方法提取城市生态环境质量评价指标,建立城市生态环境质量评价体系,并以西安市近十年来的相关数据为基础评价西安市城市生态环境质量。结果表明：从1998年到2008年,西安市城市生态环境质量逐年上升,生态环境良好。据此可以为...     

1977-2013年疏勒河中下游土地利用变化与环境响应

以甘肃省疏勒河中下游为研究对象,利用1977、1986、1993、2002年和2013年5期遥感解译影像获取土地利用变化数据,通过土地利用类型面积转移矩阵、区域环境质量指数、土地利用类型转换的生态贡献率等方法,定量研究了1977-2013年疏勒河土地利用变化过程及其生态环境响应.结果表明:①1977-2013年,疏勒河土地利用变化以耕地、草地和未利用地的相互转换为主.与1977年相比:耕地、水域和建设用地面积分别增加了921.52km2、75.6 km2、74.18 km2,林地、草地和未利用地面积分别减少了79.27 km2、253.46 km2和738.55 km2.②1977-2013年,疏勒河中下游环境质量整体呈现出恶化一改善一改善一改善的态势,区域内部同时存在着恶化一改善的双向演替趋势.③草地、林地和水域的退化是区域环境质量恶化的主导因素,未利用地转换为草地及草地转化为水域是区域环境质量改善的主要因素.     

新疆水资源生态足迹核算与预测

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,引入水资源负载指数,对新疆2005—2014年水资源生态足迹、水资源生态承载力进行计算,并运用灰色预测模型GM(1,1)对2015—2025年的生态赤字/盈余趋势进行预测。结果表明:(1)新疆历年水资源生态足迹大于水资源承载力,处于生态赤字状态,从2005年的-7.83×10~7hm~2下降至2013年的-9.06×10~7hm~2,水资源开发率很低;(2)2005—2014年新疆水资源生态足迹和承载力均呈上升趋势,人均生态足迹和人均承载力呈上下波动状态,生产用水生态足迹在三个水资源账户中比例最大,远远超出其它两部分,占总水资源足迹的95.86%;(3)水资源负载指数总体呈上升趋势,表明水资源的利用程度逐渐加强,2005—2012年负载指数在2~5之间,表明新疆水资源利用程度中等;2013—2014年负载指数在5~10之间,表明新疆水资源利用程度高,开发条件困难;(4)新疆水资源存在分布不均匀的状态,南疆、北疆、东疆差异较大,南疆、北疆水资源生态足迹、水资源承载力均大于东疆,而南、北疆万元GDP水资源生态足迹则小于东疆;(5)对2015—2025年水资源进行预测,新疆水资源一直处于生态赤字状态,而且水资源生态赤字呈逐年减小的趋势,水资源生态赤字越来越严重,今后的形势越来越严峻,在利用中提高节水意识。     

1990-2015年三江平原生态功能区生态功能状况评估

基于1990年、2000年、2010年和2015年四期的遥感影像提取土地覆被信息,以此为基础,依据《生态环境状况评价技术规范》(HJ/T192-2015)对三江平原生态功能区生态功能状况及其变化趋势进行评估。结果显示:三江平原生态功能区生态功能状况指数(FEI)逐年减小,生态环境逐年变差,但有放缓之势。1990年和2000年FEI分别为57.43和54.44,生态功能状况为一般;2010年和2015年FEI分别为47.96和47.70,生态功能状况评级为较差,生态功能状况为自然生态差,存在明显的生态环境问题,生态类型结构单一,生态功能不稳定。1990-2015年间,生态功能状况变化度(△FEI)为-9.73,生态功能状况变化度评级为显著变差。从1990-2000年间到2000-2010年间,△FEI<0,且︱△FEI︱增大,1990-2010年间生态功能状况变差加剧;从2000-2010年间到2010-2015年间,△FEI<0,且︱△FEI︱减小,说明2000-2015年间生态功能状况变差状况有所缓解。人类扰动上升,气候变暖、变干也是该区生态功能状况变差的因素。     

兰州市改善大气环境质量的总经济价值评估

以当前国际上流行的衡量环境物品经济价值的重要方法——条件价值评估法( CVM) ,针对改善兰州市大气环境质量的问题 ,用支付卡的方法设计了 5 0 0份调查问卷 ,调查了兰州市居民对改善兰州市大气环境质量的支付意愿 ( WTP)。结果表明 :若经过 1 0年的努力使兰州市大气环境达到国家二级标准 ,兰州市总共有 89.2 4 %的居民家庭有支付意愿 ,有支付意愿家庭的平均支付意愿为每年每户 98.60元 ,将这一结果推广到面上 ,得到兰州市改善大气环境质量的总经济价值为 :70 9348830元。     

基于模糊综合评价的兰州市水生态安全指标体系研究

在对影响城市地区的水生态安全因素深入分析的基础上,以具有代表性的北京、西安、西宁和兰州4个城市为例,从水资源条件与开发利用、水环境与水生态和涉水有关的社会经济等方面,统一选取影响水生态安全的38项指标,构建水生态安全评价指标体系。然后,利用模糊系统分析方法,对指标体系进行优化,最终建立以25项指标组成的兰州市水生态安全评价体系,并用优化后的指标体系对兰州市2009-2013年水生态安全状况进行模糊综合定量评价,找出最主要影响因素。评价结果表明：兰州市水生态安全状况总体趋于好转,但仍受人类生产、生活等活动的影响,部分因素还在威胁兰州市水生态的安全,应引起城建和管理部门重视。最后,对兰州市水生态安全建设方面提出了几点针对性的建议。     

玛纳斯河流域生态环境质量时空分异评价

利用3S空间分析和地学统计分析方法,选取植被覆盖度、坡度、土壤等归一化生态指数,采用生态要素及功能叠加的转移矩阵模型,研究了新疆玛纳斯河流域生态要素及环境质量时空分异规律。研究得出:①总体上玛纳斯河流域仍保持山地、绿洲、荒漠的空间分异格局,生态环境整体质量较差,但转好趋势明显,城乡建设格局变化决定着局地环境动态演变。②人工绿洲、山前缓冲区生态质量最好但变化较快,农田内部的盐渍化虽然得到很好控制,但大量盐分被排入下游及周边,对自然绿洲造成新的危害。中山林草带植被覆盖、土壤恢复、水土保持较好。③2000-2008年流域生态环境质量缓慢好转,其中以生态环境质量由差转中为主,集中在古尔班通古特沙漠,虽然绿洲-荒漠过渡带生态恢复明显,但高山冰雪带不断萎缩;2008-2016年流域生态环境质量明显转好,其中以生态环境质量由中变良为主,集中在山前缓冲区,虽然山地-绿洲过渡带生态改善进程加快,但高山冰雪带仍持续退缩。     

新疆甘家湖湿地土地利用变化及其生态环境效应

应用1972-2008年3期遥感数据和GIS软件空间分析方法对新疆甘家湖湿地土地利用变化进行了分析,并采用生态环境质量指数模型建立了研究区各土地利用类型与生态环境质量之间的数量关系,分析了土地利用变化对生态环境质量的影响。结果表明:1972-2008年间,甘家湖湿地土地利用发生了较大的变化,沙地面积增加,且速度较快,沼泽地及水域面积减少,林地的内部转移量较大;生态环境质量指数具有下降趋势,下降的主要驱动力为林地和沼泽地面积的变化;甘家湖湿地土地利用的变化已经引起湿地功能退化,土壤质量下降,植被退化及土地沙化加剧等生态环境质量问题。     

甘肃省生态足迹与生态承载力动态分析

基于生态足迹和生态承载力的理论和计算方法对甘肃省1996-2009年人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字动态变化进行分析,并通过灰色GM(1.1)预测模型,对甘肃省2015年、2020年人均生态足迹、人均可利用生态承载力、万元GDP生态足迹进行了预测。结果表明:1)甘肃省1996-2009年间人均生态足迹逐年增大,由1.3835hm2增长到2.2973hm2。人均生态承载力变化不明显,存在生态赤字,且人均生态赤字逐年增大,由1996年的0.4256hm2增加到2009年的1.3515hm2。2)人均生态承载力基本维持在0.9213hm2-0.9579hm2之间,呈缓慢下降的趋势。3)生态赤字逐年扩大,以年均11.46%的速度快速增长。4)预测表明2015年人均生态足迹为3.4732hm2/人,2020年将达到4.7153hm2/人;生态赤字在2015年扩大到2.5355hm2/人,2020年为3.7759hm2/人。针对甘肃省生态现状,建议提高农业单位产量,改善工业发展模式等,走上可持续发展的道路。