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生态环境变化的遥感监测技术

生态环境变化的遥感监测技术

生态环境变化的遥感监测技术在当今时代,随着人类活动的不断扩展和深化,生态环境面临着前所未有的挑战。

气候变化、土地利用变化、生物多样性减少等问题日益凸显,对人类的生存和发展构成了严重威胁。

为了更好地了解和保护我们的生态环境,遥感监测技术应运而生,并在生态环境变化的监测和研究中发挥着越来越重要的作用。

遥感技术,简单来说,就是一种不直接接触目标物体,通过传感器接收来自目标物体的电磁波信息,并对这些信息进行处理和分析,从而获取目标物体的特征和状态的技术。

遥感技术具有大面积同步观测、时效性强、数据综合性和可比性好等优点,能够为生态环境变化的监测提供丰富而准确的信息。

在生态环境变化的监测中,遥感技术可以用于多个方面。

例如,在土地利用和土地覆盖变化的监测中,遥感技术可以通过获取不同时期的遥感影像,对土地利用类型的变化进行监测和分析。

通过对影像的解译和分类,可以了解城市扩张、森林砍伐、农田开垦等土地利用变化的情况,为土地资源的合理规划和管理提供依据。

在植被变化的监测方面,遥感技术也具有独特的优势。

植被的生长状况、覆盖度、生物量等信息都可以通过遥感影像进行提取。

例如,通过植被指数(如归一化植被指数 NDVI)的计算,可以反映植被的生长活力和覆盖程度。

多时相的遥感影像还可以用于监测植被的季节变化、年际变化以及受到自然灾害和人类活动影响的情况,为生态系统的健康评估和生态保护措施的制定提供重要参考。

此外,遥感技术在水体监测方面也发挥着重要作用。

水体的水质、水位、面积等参数都可以通过遥感手段进行监测。

例如,通过对遥感影像中水体光谱特征的分析,可以反演水体的叶绿素浓度、悬浮物含量、透明度等水质参数,从而了解水体的污染状况。

同时,利用遥感技术还可以监测湖泊、河流、海洋等水体的水位变化和水域面积的变化,为水资源的管理和水生态的保护提供支持。

在大气环境监测中,遥感技术同样不可或缺。

通过遥感手段可以获取大气中的气溶胶、臭氧、二氧化硫、氮氧化物等污染物的分布和浓度信息。

遥感技术在生态环境监测与管理中的应用

遥感技术在生态环境监测与管理中的应用

遥感技术在生态环境监测与管理中的应用遥感技术是利用卫星、飞机等无人飞行器对地球表面进行观测并获取信息的一种技术手段。

通过遥感技术,可以获得大量的地理空间数据,这些数据对生态环境监测与管理具有重要意义。

以下将从遥感在地表覆盖变化、生态系统动态监测、环境影响评估以及资源调查等方面介绍遥感技术在生态环境监测与管理中的应用。

遥感技术能够监测和分析地表覆盖的变化情况。

地表覆盖是指地球表面不同形态的地物类型,如森林、湿地和城市等。

遥感技术可以利用卫星图像和航空影像获取不同时期的地表图像数据,并通过图像处理和分类算法将不同的地表覆盖类型进行分类和分析。

这种监测和分析可以帮助了解和评估土地利用变化对生态系统的影响,指导合理的生态保护和土地规划。

遥感技术可以实现对生态系统的动态监测。

生态系统是指一定区域内的生物群落和它们与环境的相互作用。

遥感技术通过获取地表温度、植被指数、地表湿度等信息,可以监测生态系统的生物量、物种组成、植被生长状态等变化情况。

这些监测数据可以提供生态系统的动态变化趋势,有助于评估生态系统的健康状况和生物多样性水平,为生态环境保护和管理提供科学依据。

遥感技术可以应用于环境影响评估。

环境影响评估是对开发项目等人类活动可能对环境造成的影响进行预测、评估和管理的过程。

遥感技术可以通过获取大规模、高分辨率的地表图像数据,实现对环境敏感区域的监测和评估。

如利用遥感技术可以对工业污染、水体污染、土地沙漠化等问题进行监测和分析,为环境管理部门提供重要的数据支持,指导环境保护和治理。

遥感技术在生态环境的资源调查中有着重要应用。

资源调查包括对水资源、森林资源、土地资源等进行调查和管理。

遥感技术可以通过获取大范围、连续的地表数据,实现对各类资源的快速、准确的调查和监测。

利用遥感技术可以监测森林覆盖率和类型分布,评估森林资源的可持续利用和保护状况;利用遥感技术可以监测湖泊、河流和地下水的时空变化,为水资源管理提供数据支持。

基于遥感的生态环境变化监测研究

基于遥感的生态环境变化监测研究

基于遥感的生态环境变化监测研究在当今时代,随着人类活动的不断加剧和全球气候变化的影响,生态环境面临着前所未有的挑战。

为了更好地了解生态环境的变化趋势,采取有效的保护和修复措施,基于遥感的生态环境变化监测技术应运而生。

遥感技术作为一种非接触式、大面积、快速获取地表信息的手段,为生态环境监测提供了强大的支持。

遥感技术的原理其实并不复杂,它就像是我们从高空用一双特殊的“眼睛”来观察地球。

通过传感器接收来自地表物体反射或发射的电磁波信号,然后将这些信号转化为图像或数据,从而让我们能够了解到地表的各种信息,比如土地利用类型、植被覆盖度、水体状况等等。

在生态环境变化监测中,遥感技术有着广泛的应用。

首先,它可以用于监测土地利用和土地覆盖的变化。

比如说,我们可以通过不同时期的遥感影像,清晰地看到城市的扩张是如何占用农田和绿地的,或者森林是如何被砍伐变成了荒地。

这对于研究城市化进程对生态环境的影响以及制定合理的土地利用规划具有重要意义。

其次,遥感技术在植被监测方面也发挥着关键作用。

植被是生态系统的重要组成部分,它的生长状况和分布情况直接反映了生态环境的质量。

通过遥感数据,我们能够计算出植被覆盖度、植被指数等参数,从而了解植被的健康状况和生长趋势。

而且,还可以监测植被的季节性变化,以及在遭受自然灾害(如火灾、干旱等)后的恢复情况。

对于水体的监测,遥感同样表现出色。

它可以帮助我们监测水体的面积、水质、水深等信息。

例如,通过对遥感影像的分析,可以判断出湖泊、河流的水位变化,发现水体的污染区域,为水资源的管理和保护提供科学依据。

另外,遥感技术还能够用于监测大气环境。

虽然直接监测大气成分相对较难,但可以通过间接的方法,如监测气溶胶的分布、云的类型和特征等,来了解大气的污染状况和气候变化的影响。

然而,基于遥感的生态环境变化监测也并非一帆风顺,存在着一些挑战和限制。

首先,遥感数据的质量和分辨率会对监测结果产生影响。

有时候,较低分辨率的影像可能无法准确识别出细小的地物变化,或者受到云层、阴影等因素的干扰,导致数据不准确。

关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究

关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究

关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究随着人类社会的发展和城市化进程的加速,生态环境问题日益突出,对于保护和维护地球生态环境提出了更加迫切的需求。

在这样的背景下,遥感技术的应用在生态环境监测中具有重要的意义。

本文将探讨关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究。

一、遥感技术在生态环境监测中的意义1.1 生态环境监测的重要性生态环境是指地球上自然环境和人类生态系统的总和,包括大气环境、水环境、土壤环境和生物环境。

当前,由于人类活动的加剧,生态环境面临着严重的破坏和污染。

对生态环境进行监测和评估具有重要的意义。

通过监测能够及时了解生态环境的变化状况,为生态环境的保护和修复提供科学依据。

遥感技术是通过卫星、飞机等载体获取地面和大气等信息的一种技术手段。

它能够实现对地表、植被、土壤、水体等环境要素进行快速、高效、大范围的监测,并能够获取环境信息的时空分布特征。

遥感技术在生态环境监测中具有重要的应用价值。

2.1 土地利用/覆盖变化监测土地利用/覆盖变化是生态环境变化的重要指标之一。

遥感技术可以获取土地利用/覆盖的信息,并通过遥感图像的比较分析,可以得到不同时间段的土地利用/覆盖变化情况。

通过土地利用/覆盖变化监测,可以及时掌握土地利用的动态变化,为生态环境保护和土地管理提供科学依据。

2.2 植被覆盖监测植被是生态系统中最为重要的组成部分之一,对于维护生态平衡和保护生态环境具有重要作用。

遥感技术能够获取植被覆盖的信息,包括植被覆盖度、植被类型、植被高度等信息。

利用遥感技术进行植被覆盖监测,可以实现对植被的动态监测和评估,为生态环境保护和生态恢复提供信息支持。

2.3 水体监测水体是生态环境中不可或缺的重要组成部分,对于保护水体环境具有重要的意义。

遥感技术可以获取水体的时空分布信息,包括水体的面积、水质、水流方向等信息。

通过遥感技术进行水体监测,可以实现对水体环境的全面监测和评估,为水体环境保护和水资源管理提供科学依据。

利用遥感技术和地理信息系统进行生态环境监测和保护

利用遥感技术和地理信息系统进行生态环境监测和保护

利用遥感技术和地理信息系统进行生态环境监测和保护随着人们对自然环境的关注度不断提高,利用遥感技术和地理信息系统(GIS)进行生态环境监测和保护成为了一种重要的手段。

遥感技术通过获取和分析地球表面的信息,可以提供大范围、高时空分辨率的数据,为生态环境监测提供了重要的数据支撑。

而地理信息系统则能够对这些数据进行整合、分析和可视化,为决策提供科学依据。

本文将从遥感技术和地理信息系统的基本原理、应用以及挑战等方面探讨利用它们进行生态环境监测和保护的重要性。

一、遥感技术在生态环境监测中的应用遥感技术采用卫星、航空器等载体获取地球表面的电磁辐射信息,并通过图像处理和解译,提取出有关地物类型、分布、变化等信息。

在生态环境监测中,遥感技术广泛应用于植被覆盖度、土地利用变化、水资源监测等方面。

首先,在植被覆盖度监测中,遥感技术能够获取大范围的植被信息,并通过NDVI指数等方法,评估植被的状况及其动态变化。

植被是生态系统的重要组成部分,植被覆盖度的监测可以反映生态系统的健康状况,为生态环境保护提供科学依据。

其次,在土地利用变化监测中,遥感技术可以获取土地利用类型和变化的信息。

通过对不同时间的遥感影像进行比较和分析,可以揭示土地利用变化的趋势和原因,为土地资源的合理利用和生态环境的保护提供参考。

另外,遥感技术在水资源监测中也发挥着重要作用。

利用遥感技术可以获取水体的空间分布、变化和水质状况等信息。

通过对遥感数据的处理和分析,可以实现对水体的定量化监测,并对水资源的管理和保护提供支持。

二、地理信息系统在生态环境保护中的应用地理信息系统是一种将地理数据与空间关系进行综合分析和处理的技术体系。

在生态环境保护中,地理信息系统广泛应用于生态环境评估、生态风险评估、生态规划等方面。

首先,地理信息系统可以对生态环境进行评估,通过整合遥感数据、地理数据以及相关环境因子,对生态环境的状况进行评估和分析,为生态保护和修复提供科学指导。

其次,地理信息系统可以进行生态风险评估。

利用遥感监测城市绿地动态变化

利用遥感监测城市绿地动态变化

利用遥感监测城市绿地动态变化在现代城市的发展进程中,城市绿地扮演着至关重要的角色。

它不仅为居民提供了休闲娱乐的空间,还在改善城市生态环境、调节气候、减少噪音等方面发挥着不可或缺的作用。

然而,随着城市的不断扩张和人口的增长,城市绿地的状况也在不断发生变化。

为了更好地规划和管理城市绿地,及时准确地掌握其动态变化信息显得尤为重要。

而遥感技术的出现,为我们提供了一种高效、准确且全面的监测手段。

遥感,简单来说,就是不直接接触目标物,通过传感器接收来自目标物的电磁波信息,并对其进行处理和分析,以获取有关目标物的特征和状态的技术。

在监测城市绿地动态变化方面,遥感技术具有许多独特的优势。

首先,遥感技术能够实现大面积同步观测。

相比传统的实地调查方法,遥感可以在短时间内获取整个城市甚至更大范围的绿地信息,大大提高了工作效率。

而且,遥感数据具有周期性和连续性,通过对不同时期的遥感影像进行对比分析,我们能够清晰地看到城市绿地的变化趋势。

其次,遥感技术能够提供多光谱信息。

不同的地物在不同的光谱波段上会有不同的反射特性,城市绿地也不例外。

通过对这些光谱信息的分析,我们可以准确地识别出绿地的类型、分布以及生长状况等。

例如,植被在近红外波段的反射率较高,而在可见光波段的反射率较低,利用这一特性,我们可以很容易地将植被与其他地物区分开来。

再者,遥感技术具有较高的空间分辨率。

随着遥感技术的不断发展,如今的遥感影像可以清晰地分辨出城市中的小块绿地、行道树等细节,为我们进行精细化的绿地监测提供了可能。

那么,如何利用遥感技术来监测城市绿地的动态变化呢?一般来说,主要包括以下几个步骤:数据获取是第一步。

我们需要选择合适的遥感数据源,常见的有卫星遥感影像(如 Landsat 系列、Sentinel 系列等)和航空遥感影像。

卫星遥感影像覆盖范围广、周期长,但空间分辨率相对较低;航空遥感影像空间分辨率高,但成本较高且覆盖范围有限。

在实际应用中,需要根据具体的监测需求和条件来选择合适的数据源。

生态系统动态监测的遥感技术

生态系统动态监测的遥感技术

生态系统动态监测的遥感技术在当今的科技时代,遥感技术如同一位神奇的“千里眼”,为我们洞察生态系统的动态变化提供了强大的工具。

生态系统是地球上生命存在和发展的基础,其状态和变化对于人类的生存和可持续发展具有至关重要的意义。

而遥感技术的出现,让我们能够更全面、更准确、更及时地了解生态系统的种种情况。

那么,什么是遥感技术呢?简单来说,遥感技术就是一种不直接接触目标物体,通过传感器接收来自目标物体的电磁波信息,并对这些信息进行处理和分析,从而获取有关目标物体的特征和状况的技术。

在生态系统动态监测中,遥感技术主要依靠卫星、飞机等平台搭载的各种传感器,来收集大量的生态数据。

遥感技术在生态系统动态监测中的应用范围十分广泛。

它可以用于监测森林生态系统。

通过遥感影像,我们能够清晰地看到森林的覆盖范围、树木的生长状况以及森林遭受病虫害、火灾等灾害的情况。

比如,通过对不同时期遥感影像的对比分析,可以发现森林面积的增减变化,从而为森林资源的管理和保护提供重要的依据。

在监测湿地生态系统方面,遥感技术也发挥着重要作用。

湿地是地球上重要的生态系统之一,具有蓄水、调节气候、净化水质等多种生态功能。

遥感技术可以帮助我们了解湿地的分布范围、水位变化、植被类型和覆盖度等信息。

这对于保护湿地生态系统的完整性,维护其生态功能具有重要意义。

草原生态系统的监测同样离不开遥感技术。

它能够帮助我们掌握草原的植被覆盖度、草产量、草原退化和沙化的程度等情况。

这对于合理规划草原的利用,防止草原生态恶化,保障畜牧业的可持续发展具有重要的指导作用。

除了上述生态系统,遥感技术还在农田生态系统、城市生态系统等的监测中有着广泛的应用。

遥感技术之所以能够在生态系统动态监测中大展身手,主要得益于它具有许多独特的优势。

首先,遥感技术具有大面积同步观测的能力。

一次遥感观测就可以覆盖很大的区域,这是传统地面观测方法无法比拟的。

它能够在短时间内获取大量的生态数据,为我们快速了解生态系统的整体状况提供了可能。

生态遥感技术在环境监测中的应用

生态遥感技术在环境监测中的应用

生态遥感技术在环境监测中的应用随着城市化进程的推进和科技的快速发展,环境污染问题越来越严重。

因此,环境监测成为了现代城市管理的重要环节。

在环境监测过程中,生态遥感技术的应用逐渐得到了越来越多的重视。

一、生态遥感技术的概念生态遥感技术是利用遥感卫星、无人机等高科技手段实现对生态环境的动态监测、分析、评价和预测的一种技术手段。

它主要通过获取地球表面上的各种信息,如影像、地形、温度等,进行信息处理,并最终提供产品和服务。

二、生态遥感技术在环境监测中的应用1.减少了人力成本在传统的环境监测中,往往需要大量的人力和物力成本。

而生态遥感技术的应用可以大大减少这些成本,因为它能够高效地实现对大面积生态环境的监测。

这对于国家和地方政府来说非常有益,因为它们可以节约管理成本,同时也能够更好地保护环境。

2.提高了监测的准确性生态遥感技术能够高精度地获取地球表面的各种信息,降低了由于误差导致的监测数据不准确的问题。

这对于环境保护来说非常重要,因为准确的数据能够帮助政府更好地了解环境状况,然后采取切实有效的措施。

3.更好地实现了区域全面监测生态遥感技术不受时间、空间限制,因此它可以实现对特定区域环境的全面监测,包括空气、水、土壤和生态系统。

而传统的环境监测大多只能够针对特定的环节进行监测,难以全面掌握对环境问题的全貌。

4.加强了数据共享和合作生态遥感技术的应用能够实现对监测数据的共享,因此政府、企业、学术机构等可以更好地互相了解监测结果,共同探讨解决环境问题的策略。

这有助于推动多元化合作,加强环境监测的全局性和协调性。

三、生态遥感技术的应用案例1. 空气污染监测近年来,随着城市化进程的加快和尾气排放量的不断增加,空气质量成为了一个热门的话题。

利用卫星、无人机等遥感设备,我们可以实时地对空气进行监测,了解空气质量变化情况。

同时,我们可以将这些监测数据分析、处理,推动政府更好地制定措施,改善城市的空气质量。

2. 水质污染监测在工业化进程中,水质污染问题也逐渐引起了人们的关注。

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生态环境状况遥感动态监测人口的增长和社会工业化程度的提高,使得区域人口、资源与环境的矛盾不断加剧,荒漠化、水土流失等生态环境问题更加突出,正确认识和评价区域生态环境状况成为区域生态环境预测和预警的基础.黄土高原因脆弱的生态环境、严重的水土流失成为我国生态环境建设的重点区域,中央和地方在政策和资金方面大力支持黄土高原地区生态环境建设.富县是陕北黄土高原沟壑区向黄土丘陵沟壑区的过渡带,是子午岭国家级水土流失重点防治区水土保持重点县之一.了解该地区生态环境现状及其变化,不仅能检验封山禁牧、退耕还林草工程建设的成效,也可为黄土高原沟壑区生态环境的保护及管理提供理论方法与科学依据.区域生态环境质量评价的方法有很多种,但目前尚没有一个规范的评价体系.随着卫星遥感技术的发展,越来越多基于遥感反演的生态环境指标参与到生态环境监测和质量评价中,为宏观区域生态环境质量评价提供了科学数据.2006年国家环境保护部规范了基于生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数和环境质量指数的生态环境状况指数(EI),在我国多个省、市、自治区、县域及流域范围内得到广泛应用.但在实际应用中,学者们对规范中的指标和权重均作了不同程度的调整,这是因为规范中还存在诸多问题,如大部分评价指标是基于土地利用来确定的,同质性较高;环境质量指标是以县为单位的统计数据,难以在空间上对生态环境状况作出响应;在地形地貌复杂的县域范围内,土地利用信息提取精度受限,EI 的各项指标提取都存在精度挑战.因此,完全基于遥感信息技术的、与EI具有可比性的新型遥感生态指数(RSEI)受到青睐,可用来定量评价区域生态环境状况.本文采用主成分分析的方法,耦合基于遥感反演的植被指数、裸土指数、湿度指数和地表温度指标,利用RSEI对黄土高原沟壑区陕西省富县1995—2014年的生态环境状况进行评价,分析研究区生态环境状况的空间分布及其变化,探讨生态环境变化的影响因素,以期为生态环境建设提供理论方法和科学依据.1研究地区与研究方法1.1研究区概况陕西省富县(35°44'6〃一36° 23'23〃N, 108° 29'30〃一109° 42'54〃E)东与宜川、洛川相邻,西与甘肃省合水县、宁县相连,南与黄陵相靠,北与志丹、甘泉、延安相连(图1), 海拔856〜1680m,全县辖8镇5乡.该区地形地貌包括以洛河和葫芦河为主的河流阶地,中部高塬沟壑区,塬区北部为丘陵沟壑,东部和西部为土石低山.全县土壤以分布于丘陵沟壑和低山林草地带的灰褐土为主,耕地土壤类型以黄绵土为主.属中纬度半干旱地区,年均气温7. 1〜9.0℃,年日照时数2032〜2428h,年无霜期平均130d,年均降水量500〜600mm,多呈高强度的阵性降水过程.1.2数据源与数据预处理遥感数据为美国地质调查局网站提供的1995 年11月13日的Landsat5TM影像和2014年11月3日获取的Landsat8OLI 和TIRS影像.非遥感数据包括富县1X5万地形图、行政区划图、土地利用现状图、土壤图和富县统计文本资料.在ENVI5. 0 下对两个时期的遥感影像进行辐射定标,将像元灰度值(DN)转换为辐射亮度值.采用FLAASH 大气校正工具和中纬度冬季标准大气模型对两期影像的可见光-近红外波段进行大气校正.校正后的可见光-近红外反射率波段和热波段的辐射亮度影像通过波段组合(layerstacking)生成多波段图像文件.基于1:5万地形图,采用二次多项式和最近邻法对多波段图像进行配准,均方根误差(RMS)控制在0. 5个像元以内,同时利用富县行政区划矢量数据提取研究区内多波段遥感图像.1.3生态质量遥感评价指标在反映生态质量的诸多自然因素中,绿度、湿度、热度、干度与人类的生存息息相关,是人类直观感觉生态条件优劣的最重要指标,遥感生态指数(RSEI)采用植被指数、裸土指数、湿度指数、地表温度分别代表绿度、干度、湿度和热度作为生态指数的评价指标.1.3.1湿度指标土壤湿度是进行土壤退化等生态环境研究的重要指标.遥感缨帽变换所获取的湿度分量反映了地表水体、植被和土壤的湿度状况,在生态环境监测中得到广泛应用.基于TM和OLI反射率数据的湿度分量(Wet)提取公式。

1.3.2绿度指标植被是对区域生态环境状况最为敏感的指示因子.归一化植被指数(NDVI)利用植物叶面在红光波段强的吸收和近红外波段强的反射特性组合而成,是遥感监测植被覆盖度、生物量、叶面积指数等生理参数的重要指标.1.3.3热度指标地表温度(LST)与植被的生长与分布、农作物产量、地表水资源蒸发循环等许多自然、人文现象和过程密切相关,是反映地表环境的一个重要参数.对于Landsat5TM6波段,利用热红外波段辐射定标参数将像元灰度值(DN)转换为传感器处的辐射亮度值(L6),通过Planck辐射函数求出包含了大气影响的像元亮度温度(Tb),进而通过比辐射率(£ 6)转换为地表温度(Ts),基于TM6的地表温度提取公式如下。

1.3.4干度指标裸土和建筑用地均会造成地表“干化”,因此,干度指标由裸土指数(SI)和建筑指数(IBI)合成,记为裸土指数(NDSI)。

1.3.5指标标准化为了消除量纲以及不同指标数值大小对遥感生态指数结果的影响,采用下式将4个指标数值标准化为[0, 1]之间的无量纲.1.4遥感生态指数生态环境评价的关键是将由遥感调查获得的湿度指数、植被指数、地表温度和裸土指数转化为综合评价指标.本研究对标准化后的评价指标进行主成分分析,以主成分的方差贡献率为权重,富县遥感生态指数(RSEI)可以表示为:代表绿度的NDVI和代表湿度的Wet变量系数为正值,它们共同对生态起正面的贡献;而代表热度和干度的LST、NDSI变量系数为负值,说明它们协同对生态起负面影响.利用式(12)对两个时期的遥感生态指数进行标准化,标准化后的RSEI值越接近于1,说明生态环境越好.在ArcGIS中利用重分类函数,采用自然断点法,按照数值由小到大将遥感生态指数RSEI划分为差、较差、中等、良和优5个生态等级,分别量化为1、2、3、4、5 等级数值.1.5生态环境质量综合指数为定量表达两个时期生态环境的整体状况,客观分析生态环境的动态变化,定义生态环境质量综合指数(ESI)的公式如下。

2结果与分析2.1研究区的生态质量总体评价1995年,富县遥感生态指数(RSEI)值在0. 09-0. 99,平均值为0. 55, 45. 8%的地区RSEI在0. 4〜 0.6;2014 年,其RSEI 值介于 0. 03-0. 99,平均值为 0.57,较 1995 年略有增加,63. 8%的地区RSEI在0.4-0. 6(表1).根据《生态环境状况评价技术规范》,富县生态环境整体属于良好级别,植被覆盖度较高,生物多样性较丰富,与卓静[24]的研究结果一致.1995—2014年间,研究区生态等级为差和较差所占的面积比例明显下降,从 33. 8%下降到16. 3%;中等级别和良好级别的面积比例分别由1995年的23. 5%和23. 0%上升到2014年的30. 5%和34. 6%;而优等级所占的比例从20. 8%下降到18. 7%. 2014年生态环境质量综合指数ESI由 1995年的3.17上升到3. 53,表明研究期间富县生态环境得到了较大改善.2014年,富县生态环境质量差的面积为114. 2km2,占全县总面积的2. 8%,主要分布于县城和富城镇洛阳村,土地利用为城镇和工矿建设用地,少量分布在中部塬面,零星分布在洛河、葫芦河、川子河、余渠沟以及青兰高速以北的埝沟等川道地.生态环境较差的地区主要分布在各大塬面和河谷川道地以及部分沟坡地上,土地利用以农耕地为主,易受城镇乡村建设和农事活动的干扰.中等级别占到富县总面积的30. 5%,广泛分布在塬面边缘、塬间沟壑区、低山丘陵、梁峁缓坡和半阳向沟坡地,土地利用以天然草地和灌木林地为主.塬面和川道以外的地区生态环境以良和优等级为主,优等级主要分布在县西北部、东北部和葫芦河南岸的丘陵沟壑区.2.2富县生态质量动态监测在生态质量指数5个等级的基础上,对富县的生态变化进行差值变化检测(图2).从变化检测的结果来看(表2 和表3), 1995—2014年间,该区生态环境质量等级下降的面积为688. 26km2,生态转好的面积则达1763. 14km2,生态环境质量维持不变的面积有1674. 79km2,约占富县总面积的41%.研究区生态环境等级为差的地区环境质量明显提高,其中,45. 2%的生态质量差的地区增加1个等级,40.3%的地区增加2个等级,但是另有40. 3%的生态质量为优的地区下降1个等级,总体上等级上升的幅度和比例高于下降的幅度和比例,生态质量明显得到改善.从空间上看,相对于1995年,生态环境得到改善的地区主要分布在县域中部的高塬和丘陵沟壑地,县东北部的土石低山区和西南的子午岭自然保护区.生态质量变差的地区主要是县西北部的丘陵沟壑区、川子河沿岸和洛河河流阶地,其中,川子河和葫芦河沿岸主要是生态环境质量为优等级的面积下降.2.3富县乡镇生态环境质量评价生态环境质量综合指数(ESI值)越大,说明生态环境越好;其值越小,说明生态环境越脆弱.2014年各乡镇 ESI值(表4)由大到小依次为牛武镇、张村驿镇、寺仙乡、张家湾乡、茶坊镇、直罗镇、北道德乡、交道镇、南道德乡、吉子现乡、富城镇、羊泉镇,表明当前牛武镇的生态环境质量整体状况最好,最差的是羊泉镇.研究期间,全县13个乡镇中,只有张家湾乡生态环境质量综合指数略微下降,由3. 62下降到3.57,但整体生态环境质量综合指数在全县仍然靠前.其他12乡镇的综合指数都呈现不同幅度的上升,说明近20年来富县各乡镇的生态环境质量均得到了一定程度的改善.从空间上看,由西北到东南方向,生态环境质量改变的幅度逐渐递增,变化最大的是交道镇和南道德乡,ESI分别提升0. 87和0. 83,其次是钳二乡、羊泉镇和吉子现乡,变化最小的是张家湾乡.乡镇生态环境质量等级的变化差异较大,羊泉镇和钳二乡差等级的比例减少最多,分别减少了各自乡镇面积的32. 5%和31. 2%.寺仙乡较差等级的下降比例和良等级增加的比例最高,分别占寺仙乡面积的23. 4%和16. 9%.张村驿镇、张家湾乡和直罗镇生态质量优等级的比例下降,牛武镇优等级的增加幅度最大,占牛武镇面积的9. 7%,而牛武镇差、较差和中等级的比例都有所下降,成为全县生态环境质量最优的乡镇.2.4生态环境变化成因植被覆盖度因受人类活动干扰的影响,对生态环境质量的等级有明显影响.县域范围内地形、水热条件和土壤类型相对稳定,土地植被覆盖度增加,土壤侵蚀等级明显下降,生态环境质量显著提高.自国家退耕还林还草政策实施以来,全县不仅保质保量完成了 1999—2010年15773hm2退耕还林工程的检验,此后每年就天然林保护工程飞播造林、天保工程人工造林、“三北”防护林造林、“三北”防护林封山育林、退耕还林进行补植.基于像元二分模型 [25]遥感估算植被覆盖度的结果表明(图2B), 1995年研究区67. 7% 的植被覆盖度在20%〜40%,仅1%的植被覆盖度在60%〜80%,全县平均植被覆盖度为31.7%;2014年全县平均植被覆盖度为62%, 50. 1%的地区植被覆盖度在60%〜80%.植被覆盖度较高的石泓寺至直罗镇段、葫芦河南岸、张家湾乡海拔1370m以上丘陵梁脊地区、茶坊镇西北部和县城东北部牛武镇也是生态环境质量最优的地区.退耕还林还草工程的实施和集雨工程的推广运用对生态环境质量的改善成效显著.富县已经成为陕北地区土壤侵蚀等级比例下降最快的地区匚研究区生态环境质量与海拔、坡度无明显相关,不同坡向、地貌形态和土地利用方式下的生态环境差异显著.高塬沟壑区海拔在1000〜1390m,塬面地形平坦,土壤为黑垆土,土层深厚,理化性能良好,全县60%以上的耕地和农业人口分布在水源欠缺、水利条件差的塬区,社会经济的发展和土地人口承载压力的加大,使土地利用类型急剧变化,直接造成地表形态与植被的破坏.塬周沟壑发育,沟谷深切,坡度较大的塬边耕地和以灌草覆盖为主的塬间沟壑地容易发生面蚀,生态环境较为脆弱,生态环境质量以差等级为主.河谷川道占地242km2,水利资源丰富,侵蚀轻微,是富县主要的灌溉农业区.该区人类活动强度相对剧烈,如新修基本农田、新建田间配套设施、大面积发展蔬菜大弓棚和日光温室等,随着城镇化的进程和川道地区产业开发的推进,差等级和优等级的面积下降,生态环境质量以中等为主.丘陵沟壑区生态环境以良为主,该区植被为保存较好的次生林区,以灌木林地占优,现代侵蚀缓慢,水土流失较轻.次生林边缘地带,因植被稀疏而水土流失较为严重.县西部子午岭和东缘黄龙山为不连续薄层黄土覆盖的低山土石地貌区.洛河东侧黄龙山山系的北端,地形起伏大,土体厚度和腐殖质层厚度低,但随着人工造林和退耕还林的开展,植被覆盖度大幅增加,局部小气候环境优越,生态环境优等级别所占的面积比例较大,但此区坡耕地由于表层土壤质地疏松,易漏肥和产生水土流失,因此沟底河道生态环境相对较差.县西南部子午岭国家级自然保护区生态环境质量以良为主,植被属暖温带半湿润落叶阔叶林带的北部西段,是森林草原向草原植被的过渡地带,土壤深厚肥沃的阴坡、半阳向沟坡地和梁峁缓坡,森林植被生长良好;阳坡陡壁,基质裸露,坡度较大,有机质含量较少,因此林木稀疏,生长较差.保护区人为活动较为频繁,加之受传统耕作观念的影响,林缘地带仍有非法占用林地和毁林开荒等现象.3结论生态环境状况遥感动态监测。

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