基于遥感的上海市宝山区海岸带生态资产评估_苏盼盼解读

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卫星遥感在海岸带资源评价中的应用

卫星遥感在海岸带资源评价中的应用

卫星遥感在海岸带资源评价中的应用一、引言海岸带作为陆地和海洋交界的过渡带,占据了地球陆地面积的2%左右,是地球上最活跃、最复杂、最重要的自然环境之一。

海岸带提供了大量资源,包括食品、能源、淡水、药品、矿产、旅游、渔业等。

这些资源的评价是极为重要的,而卫星遥感技术在海岸带资源评价中扮演着越来越重要的角色。

二、海岸带资源的评价方法海岸带资源的评价方法通常可以分为定量和定性两种方法。

定量方法主要包括统计数据法、数学模型法、遥感技术和空间信息技术。

定性方法主要包括专家评估法、经验判断法和案例分析法。

三、卫星遥感技术在海岸带资源评价中的应用1. 水质评价海岸带的水质是海洋生态系统中最核心的评价指标之一。

传统的水质监测方法涉及到海洋样品采集和化学分析,但这种方法的效率低,成本高,覆盖面也有限。

卫星遥感技术可以通过记录海面反射光谱来获取海水成分、叶绿素水平和浮游植物覆盖面积等信息。

这些数据可以用来研究水体的健康状况,目前已被广泛应用于海洋环境保护和渔业管理中。

2. 海岸带植被覆盖情况评价海岸带植被覆盖情况评价是海岸带资源评价中重要的一环。

卫星遥感技术可以获取植被覆盖面积、类型和分布信息,通过遥感数据与实地调查相结合的方法,可以评估海岸带植被覆盖情况,为生态环境建设提供指导。

3. 海岸线变迁监测海岸线变迁监测是海岸带资源评价中常用的一种方法。

通过卫星遥感技术,可以获取不同时间下的海岸线位置信息,建立海岸线的时空变化模型,预测海岸线的发展趋势,明确海岸线的演化规律和影响因素。

这对于海岸带生态系统的保护和资源利用具有重要意义。

4. 沿岸水域生态系统评价沿岸水域生态系统评价是海岸带资源评价的重要组成部分,卫星遥感技术可以获取沿岸水域生态系统的参数和属性,如水体温度、盐度、深度、水体悬浮物含量、海藻等。

这些信息可以用于确定沿海环境的健康状况,为环境保护、渔业和旅游业等提供参考依据。

四、结论卫星遥感技术已经在海岸带资源评价中扮演着越来越重要的角色。

基于遥感技术的长江三角洲海岸带生态系统服务价值评估

基于遥感技术的长江三角洲海岸带生态系统服务价值评估

第20卷Z1期2011年8月长江流域资源与环境Resources and Env iro nm ent in the Yang tze BasinVol.20Supp.1Aug.2011文章编号:1004 8227(2011)Z1 087 07基于遥感技术的长江三角洲海岸带生态系统服务价值评估徐 冉1,过仲阳1*,叶属峰2,3,王 丹2,3,苏盼盼1(1.华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海200062;2.海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室,上海200090;3.国家海洋局东海标准计量中心,上海200080)摘 要:长三角海岸带是长江三角洲与东海间的重要过渡性区域,基于联合国千年评估提出的生态系统服务框架,以生态学为原理、以遥感反演技术为手段、借助经济学方法,对2005年及2008年长三角海岸带的10项生态系统服务价值进行了评估。

结果表明,长三角海岸带2005及2008年的生态系统服务总价值分别为1235.92、1493.04亿元,与长三角地区实际G DP对比得出,生态系统服务价值实际降低,海岸带生态环境退化;对于不同的生态系统来说,林地、耕地、湿地的生态系统服务价值较高,为增强生态系统可持续发展应重点加以保护;对于不同的生态系统服务功能来说,旅游娱乐服务、土壤保持、调节水源为价值量最大的3项服务,而调节空气质量、精神文化服务、养分循环为价值量最小的3项服务。

关键词:长江三角洲;海岸带;生态系统服务价值;遥感反演文献标识码:A1970年, Ecosy stem Ser vice 在SCEP报告[1]中被首次使用,Daily[2]在1997年发表的专著中系统地阐述了生态系统服务功能的概念及不同生物系统的服务功能等。

同年,Costanza等[3]在发表于 Nature 的文章中,将全球生态系统服务功能划分为17大类,并对全球生态服务价值进行了评估,这项研究成果成为了其后学者对生态服务价值研究的基础。

如何使用遥感图像进行海岛资源调查与评估

如何使用遥感图像进行海岛资源调查与评估

如何使用遥感图像进行海岛资源调查与评估引言海岛资源是一个宝贵的天然财富,它们不仅提供了丰富的生态环境和独特的文化遗产,还具有巨大的经济价值。

然而,由于海岛资源的特殊性,传统的调查与评估方法往往存在一定的局限性。

而随着遥感技术的快速发展,利用遥感图像进行海岛资源调查与评估成为了一种高效、准确的方法。

本文将探讨遥感图像在海岛资源调查与评估中的应用,并介绍其技术原理和操作流程。

一、遥感图像在海岛资源调查与评估中的优势1.1 大面积覆盖相比于传统的实地调查方法,遥感图像可以快速获取大面积的信息,能够全面观测到海岛的地貌、植被和水域情况。

这对于海岛资源调查与评估而言是非常重要的,因为海岛作为一个整体的自然系统,各个组成部分之间相互关联,只有全面了解了海岛的整体情况,才能进行准确的资源评估。

1.2 高分辨率和多光谱信息遥感图像具有高分辨率的特点,可以捕捉到海岛上非常细微的地貌和植被变化,甚至可以观测到没有实地进行调查时很难察觉到的情况。

同时,遥感图像可以提供多光谱的信息,包括红外、热红外、紫外等波段。

这些信息可以帮助研究人员对海岛的土壤、植被、水质等进行准确的评估,为资源开发和保护提供科学依据。

1.3 时间序列观测利用遥感图像可以进行时间序列观测,这对于海岛资源调查与评估来说是非常重要的。

通过不同时间段的观测,可以了解到海岛资源的动态变化情况,包括植被覆盖的变化、土壤侵蚀的程度等。

这对于海岛生态环境的保护和可持续利用至关重要。

二、遥感图像在海岛资源调查与评估中的技术原理2.1 数据获取遥感图像的数据获取通常使用遥感卫星或无人机等载具进行,通过搭载的遥感传感器获取数据。

遥感卫星的数据获取方式相对简单,并且能够覆盖大范围的海岛地区。

而无人机则能够实时获取图像数据,提供更高分辨率的图像。

研究人员可以根据需求选择合适的遥感载具和传感器。

2.2 数据预处理在进行海岛资源调查与评估之前,遥感图像需要进行一系列的预处理操作。

我国海岸带及其近海资源环境监测的遥感技术应用

我国海岸带及其近海资源环境监测的遥感技术应用

我国海岸带及其近海资源环境监测的遥感技术应用
韩震;金亚秋;恽才兴
【期刊名称】《遥感信息》
【年(卷),期】2006(000)005
【摘要】海岸带及其近海自身丰富的自然资源和优越的地理位置是国家经济发展的重要区域.如何利用多源、多通道、多时相、主被动融合的星载遥感数据获取海岸带及其近海资源环境信息是遥感应用技术的重要任务之一.本文依据国内外环境遥感应用技术的研究与发展,归纳了我们在我国海岸带及其近海资源环境遥感信息研究及其在国家有关工程计划中的应用,包括海岸带典型地物信息提取、淤泥质潮滩水边线信息提取、淤泥质潮滩冲淤变化、悬浮泥沙信息提取、内波信息提取.【总页数】5页(P64-66,71,插页5)
【作者】韩震;金亚秋;恽才兴
【作者单位】复旦大学波散射与遥感信息教育部重点实验室,上海,200433;上海水产大学海洋学院,上海,200090;复旦大学波散射与遥感信息教育部重点实验室,上海,200433;复旦大学波散射与遥感信息教育部重点实验室,上海,200433;华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海,200062
【正文语种】中文
【中图分类】P7
【相关文献】
1.我国海岸带及近海卫星遥感应用信息系统构建和运行的基础研究 [J], 杨晓梅;周成虎;骆剑承;苏奋振;杜云艳;刘宝银
2.基于TM遥感图像的近海岸带水深反演研究 [J], 王晶晶;田庆久
3.河北海岸带及其近海资源环境监测的遥感技术应用 [J], 韩维涛; 刘秀军; 霍磊; 郭士永
4.河北海岸带及其近海资源环境监测的遥感技术应用 [J], 韩维涛; 刘秀军; 霍磊; 郭士永
5.我国资源环境监测中遥感技术应用现状及展望 [J], 杨中华;庞海
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基于遥感的水体生态修复效果评估

基于遥感的水体生态修复效果评估

基于遥感的水体生态修复效果评估在当今社会,随着人类活动的不断加剧,水体生态系统面临着越来越多的压力和挑战,如污染、富营养化、生态失衡等。

为了改善水体生态环境,提高水资源质量,各种水体生态修复技术应运而生。

然而,如何准确评估这些修复措施的效果,成为了一个至关重要的问题。

遥感技术作为一种先进的监测手段,为水体生态修复效果的评估提供了强大的支持。

一、遥感技术的原理与优势遥感,简单来说,就是通过非接触的方式获取目标物体的信息。

在水体生态修复效果评估中,常用的遥感传感器包括光学传感器和微波传感器。

光学传感器可以获取水体的光谱信息,通过分析不同波段的反射率来推断水体的物理、化学和生物特性。

微波传感器则能够穿透云层,不受天气条件的限制,提供全天候的监测数据。

与传统的实地监测方法相比,遥感技术具有诸多优势。

首先,它能够实现大面积、同步的监测,大大提高了工作效率,降低了监测成本。

其次,遥感数据具有较高的时间分辨率,可以及时捕捉水体生态系统的动态变化。

此外,遥感技术还能够避免实地采样带来的干扰和误差,提供更为客观、准确的数据。

二、水体生态修复的主要方法在评估水体生态修复效果之前,我们有必要了解一下常见的水体生态修复方法。

这些方法大致可以分为物理修复、化学修复和生物修复三大类。

物理修复主要包括底泥疏浚、人工增氧、引水稀释等措施。

底泥疏浚可以去除水体底部积累的污染物和营养物质,减少内源污染;人工增氧则可以提高水体的溶解氧含量,改善水质;引水稀释则是通过引入清洁的水源来降低污染物浓度。

化学修复通常采用化学药剂来去除水体中的污染物,如投加絮凝剂去除悬浮物和藻类,投加氧化剂降解有机物等。

然而,化学修复方法可能会带来二次污染等问题,因此在实际应用中需要谨慎使用。

生物修复是利用生物的代谢作用来去除水体中的污染物,常见的方法有微生物修复、植物修复和动物修复。

微生物可以分解有机物,植物可以吸收营养物质和重金属,动物则可以促进水体的物质循环。

海岸带生态系统功能的评估

海岸带生态系统功能的评估

海岸带生态系统功能的评估海岸带,这个连接陆地与海洋的特殊区域,是地球上最具活力和生态价值的地带之一。

它不仅拥有美丽的风景,还承载着丰富多样的生态系统功能,对于人类的生存和发展有着至关重要的意义。

那么,如何对海岸带生态系统的功能进行科学、全面的评估呢?海岸带生态系统具有多种功能,首先是物质生产功能。

这包括渔业资源的产出,大量的鱼类、贝类等海产品为人们提供了丰富的蛋白质来源。

例如在一些沿海地区,渔业是当地经济的重要支柱,渔民们依靠海洋的馈赠维持生计。

此外,海岸带还能提供海盐、海藻等其他物质产品。

其次是气候调节功能。

海岸带的植被,如红树林、盐沼等,能够吸收大量的二氧化碳,缓解温室效应。

同时,海洋的巨大水体也能够调节周边地区的气温,使得沿海地区的气候相对较为温和,减少极端气温的出现。

再者是水质净化功能。

海岸带的湿地和海洋生态系统能够过滤和分解陆地上排放的污染物,净化水质。

比如,一些河流携带的农业面源污染和工业废水,在经过海岸带时,其中的有害物质会被微生物和植物逐步降解,从而降低对海洋生态环境的危害。

另外,海岸带还具有防浪护岸和抵御风暴潮的功能。

红树林、珊瑚礁等生态系统能够削弱海浪的能量,减少海岸侵蚀,保护沿海地区的居民和基础设施免受海洋灾害的侵袭。

在对海岸带生态系统功能进行评估时,我们需要综合考虑多个方面的因素。

首先是生物多样性的状况。

丰富的物种多样性是生态系统稳定和功能发挥的基础。

通过调查和监测海岸带的动植物种类、数量和分布情况,可以了解生态系统的健康程度。

其次是生态系统的结构和组成。

例如,红树林的面积、珊瑚礁的覆盖率、湿地的类型和范围等,这些结构特征直接影响着生态系统功能的发挥。

再者,生态过程也是评估的重要内容。

包括物质循环、能量流动、食物链和食物网等。

了解这些过程的运行状况,能够判断生态系统的功能是否正常。

监测和评估的方法也是多种多样的。

实地调查是一种常用的方法,通过采样、观测和记录,可以获取第一手的数据。

基于GIS和RS的上海市近海岸生态系统服务价值评估

第16卷第11期科技和产业Vol. 16,No. 11 2016 年 11 月Science T ech n o lo g y and In d u stry Nov.,2016基于G IS和RS的上海市近海岸生态系统服务价值评估林巧莺、黄雅丽、张德健2(1.泉州师范学院资源与环境科学学院,福建泉州362000; 2.厦门理工学院计算机与信息工程学院,福建厦门361021)摘要:以2010年上海市遥感影像数据为主要数据源,利用G IS和R S技术,获取上海市近海岸土地利用类塑空间分布信息。

基于供给、调节、支持和文化服务四种生态系统服务类型,确立上海市近海岸生态系统服务体系;采用气候生产力修订单位生态服务价值当量因子的经济价值,从而评估上海市近海岸生态系统服务价值。

研究表明:2010年上海市近海岸生态系统服务价值总量为373. 32亿元,其中湿地的生态系统服务价值最高。

从服务功能角度出发,调节服务功能的生态系统服务价值最高,占总量83. 22%。

关键词:生态系统服务价值;近海岸;G IS;上海市中图分类号:X826 文献标志码:A文章编号:1671 —1807(2016)11— 0110 — 05生态系统服务功能是人类直接或间接地从生态 系统获得的产品和服务,包括生态系统提供的各种自 然资本及其对应的生态价值[1_2]。

对生态系统服务 价值的定量评估已成为国际可持续发展研究的焦点,是当前生态学、资源经济学、环境经济学以及生态经 济学的交叉前沿领域[3^]。

遥感(RS)和地理信息系统(GIS)具有快速获取数据、空间分析功能强大等优 势,在生态系统服务价值评估中发挥着重要作用[7]。

利用R S技术可以获取生态类型,进行生态系统划 分,并可进行生态参数反演。

利用GIS技术可以获 取生态类型的空间分布信息,生成各种专题地图,并 可进行生态系统服务价值的时空动态变化研究。

上海市位于我国长江三角洲前缘,是一个典型的 生态城市。

海岸带生态系统现状调查与评估技术导则 第10部分

海岸带生态系统现状调查与评估技术导则第10部分:生物多样性保护与管理在全球范围内,海岸带生态系统的生物多样性受到了严重的威胁,其中包括生境破坏、渔业活动、污染物排放等因素的影响。

为了有效保护和管理海岸带生态系统的生物多样性,需要进行全面的现状调查与评估,并制定相应的技术导则,以便有效指导相关工作的开展。

一、现状调查与评估1. 生物多样性调查海岸带生态系统中存在着丰富的生物多样性,包括各类植物、动物和微生物。

在进行现状调查与评估时,需要系统地对这些生物进行调查,包括种类、数量、分布等方面的信息。

2. 栖息地评估海岸带生态系统的栖息地对于维持生物多样性起着至关重要的作用。

评估栖息地的状况,包括水质、土壤质量、植被覆盖等因素的影响,对于保护生物多样性至关重要。

3. 潜在威胁调查生物多样性受到了各种潜在威胁的影响,包括人类活动、气候变化等因素。

在调查和评估过程中,需要对这些潜在威胁进行全面的分析和评估,以便有效制定保护和管理策略。

二、技术导则的制定1. 制定保护措施根据现状调查与评估的结果,可以有效地制定保护措施,包括建立保护区、限制人类活动、改善生境条件等,从而保护海岸带生态系统的生物多样性。

2. 提出管理建议除了保护措施外,还需要有效地管理海岸带生态系统,包括监测、追踪、评估等方面的工作。

技术导则应该提出有效的管理建议,以便指导相关工作的开展。

3. 推动社会参与生物多样性的保护需要全社会的参与,包括政府部门、科研机构、非政府组织等。

技术导则应该提出相应的措施,推动全社会的参与,共同保护海岸带生态系统的生物多样性。

三、个人观点与理解作为海岸带生态系统现状调查与评估技术导则的撰写者,我深切地意识到保护生物多样性的重要性。

海岸带生态系统作为生命的摇篮,承载着丰富的生物资源,对于维持地球生态平衡起着至关重要的作用。

我希望通过制定这样的技术导则,能够有效地推动海岸带生态系统的保护和管理工作的开展,为未来的生物多样性保护作出积极的贡献。

海岸带生态系统现状调查与评估技术导则 第10部分

海岸带生态系统现状调查与评估技术导则第10部分海岸带生态系统是地球上最重要的生态系统之一,它们为人类和其他生物提供了广泛的生态服务。

然而,由于人类活动的干扰和气候变化的影响,海岸带生态系统正面临着严重的威胁。

为了有效地保护和管理这些生态系统,我们需要进行全面的现状调查和评估。

本文将介绍海岸带生态系统现状调查与评估技术导则的第10部分。

在海岸带生态系统现状调查和评估中,第10部分主要关注水质和污染问题。

水质是海岸带生态系统的一个关键指标,它直接影响到生物多样性和生态平衡。

污染问题也是当前海岸带管理的一个重点关注领域。

为了进行全面的水质调查,可以采用以下技术和方法:1. 水样采集和分析:通过采集海岸带不同位置和深度的水样,并对其中的水质指标如pH值、溶解氧、营养物质、重金属等进行分析,以了解海岸带水体的污染程度和变化趋势。

2. 海洋生态测量:通过使用声纳、卫星遥感等技术手段,对海岸带水域内的生态要素如海草床、珊瑚礁等进行测量和监测,评估其生存状况和生态功能。

3. 温度和盐度测量:海岸带水体的温度和盐度是影响生物生存的重要因素。

通过采用浮标、CTD仪等仪器,对海岸带水体的温度和盐度进行测量,可以了解海洋环境的变化趋势。

4. 生态毒理学评估:通过对海岸带生物体如藻类、贝类等的样本进行采集和分析,评估海岸带水体中的有毒物质含量和对生物的毒性影响。

而在污染问题评估方面,可以采用以下技术和方法:1. 溯源分析:通过对污染源的调查和分析,确定对海岸带生态系统的主要污染来源,并制定相应的控制措施。

2. 污染物监测:采用自动监测设备或定期采样和分析的方式,对海岸带水域中的污染物如重金属、有机物等进行监测,评估其浓度和空间分布。

3. 水质模型模拟:建立水质模型,模拟海岸带水体中污染物的传输和转化过程,为污染物扩散和影响范围的评估提供科学依据。

4. 自然修复评估:通过对污染区域的调查和监测,评估自然修复的可行性和效果,为污染治理提供参考。

基于AD-AS模型的海岸带生态系统综合承载力评估——以舟山海岸带为例

基于AD-AS模型的海岸带生态系统综合承载力评估——以舟山海岸带为例苏盼盼;叶属峰;过仲阳;宋韬【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)003【摘要】以舟山海岸带为研究区域,结合采样数据和社会经济发展数据,构建以社会因子、经济因子和自然因子为3个维度因子的海岸带生态系统综合承载力评估的指标体系.并参照经济学中的AD-AS模型,改进成综合总供给-综合总需求模型(SAD-SAS模型),根据生态系统中总供给与总需求之间的平衡关系,来计算舟山海岸带综合承载力量值,并尝试将海岸带综合承载力值的分类标准在原来的基础上分为5类,最后评价其所处的承载力水平.研究结果表明:舟山海岸带综合承载力在2005-2008年时处于微幅上升的阶段,年均增速为6.5%,在2008-2009年开始出现稍微的下降,下降幅度为3%;SAD-SAS模型作为生态学与经济学交叉的模型,为海岸带综合承载力评价提供了一种新思路.【总页数】9页(P718-726)【作者】苏盼盼;叶属峰;过仲阳;宋韬【作者单位】华东师范大学科技创新与发展战略研究中心,上海200062;海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室,上海200090;国家海洋局东海标准计量中心,上海200080;华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海200241;华东师范大学科技创新与发展战略研究中心,上海200062【正文语种】中文【相关文献】1.基于耦合模型和遥感技术的江苏中部海岸带生态系统健康评价 [J], 沙宏杰;张东;施顺杰;刘兴兴2.基于驱动力-压力-状态-影响-响应模型的粤港澳大湾区惠州海岸带生态安全评价分析 [J], 何晔宇; 匡耀求3.基于生态系统服务的海岸带生态修复工程成效评估——以鹦鹉洲湿地为例 [J], 吴威; 李彩霞; 陈雪初4.基于DPSIR模型的湛江湾海岸带生态系统健康评价分析 [J], 陈梦华;陈峰5.基于三维生态足迹扩展模型的中国海岸带生态足迹及其影响因素研究 [J], 曹慧博;张颖;杨静;孟伟庆因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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第4期2011年7月华东师范大学学报(自然科学版)JournalofEastChinaNormalUniversit(NaturalScience)No.4Jul.2011文章编号:1000-5641(2011)04-0075-08基于遥感的上海市宝山区海岸带生态资产评估苏盼盼1,过仲阳1,叶属峰2,3(1.华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海200062;2.海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室,上海200090;3.国家海洋局东海标准计量中心,上海200080)摘要:运用上海市宝山区海岸带遥感数据、DEM数据和气象数据,基于研究区域生态系统服务功能具体情况建立了海岸带生态资产评估的指标体系.利用改进的月总太阳辐射模型和基于遥感的生态资产计算方法,对宝山区海岸带的生态资产进行了评估.结果表明:1998年、2005年和2008年上海市宝山区海岸带生态资产总量折合人民币分别为3.226×109元、2.292×109元和3.075×109元;1998年到2005年减少了28.94%,年均减少4.13%;2005年到2008年增加了34.16%,年均增加11.39%.湿地在海岸带生态资产总量中具有巨大的贡献,1998年占92.47%,2005年占89.91%,2008年占92.92%.驱动力分析表明:人口增长、城市规划等社会经济因素和气温、降水、植被覆盖等自然环境因素变化是影响宝山区海岸带生态资产变化的主要因素.关键词:生态资产;植被净第一性生产力(NPP);海岸带中图分类号:P407.8文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1000-5641.2011.04.009收稿日期:2010-05基金项目:2008年海洋行业公益性科研专项经费资助项目(200805080)第一作者:苏盼盼,女,硕士研究生,研究方向为数据挖掘.E-mail:supanpan.gis@163.com.通讯作者:过仲阳,男,教授,研究方向为数据挖掘.E-mail:zyguo@geo.ecnu.edu.cn.Assessingtheecologicalassetsincoastalzoneusingremotesensingdata:acasestudyofBaoshan,ShanghaiSUPan-pan1,GUOZhong-yang1,YEShu-feng2,3(1.KeyLaboratoryofGeographicInformationScienceMinistry,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China;2.KeyLaboratoryofMarineIntegratedMonitoringandAppliedTechnologiesofHarmfulAlgalBlooms,StateOceanicAdministration,Shanghai200090,China;3.EastChinaSeaCenterofStandardandMetrology,StateOceanicAdministration,Shanghai200080,China)Abstract:Withremotesensingdata,DEMandmeteorologicaldataofthecoastalzoneinBaos-han,Shanghai,webuiltacoastalindicatorssystemforecologicalassetsassessmentbasedonthespecificecosystemserviceofthearea.Moreover,weevaluatedecologicalassetsincoastalzoneofBaoshanbasedonanimprovedtotalsolarradiationmodelandanecologicaltotalassetsmodel.TheresultsshowthattotalecologicalassetsincoastalzoneofBaoshanare,respectively,3.226×109¥,2.292×109¥and3.075×109¥in1998,2005and2008;itdecreases28.94%and华东师范大学学报(自然科学版)2011年hasanaverage4.13%reductionperyearfrom1998to2005,andincreases34.16%andhasanaverage11.39%riseperyearfrom2005to2008.Atthesametime,thewetlandhasdominantcontributionfortheecologicalassetsincoastalzone,accountingfor92.47%in1998,89.91%in2005and92.92%in2005,respeclively.Withdrivingforceanalysis,wefindthatsocio-economicfactorslikepopulationgrowth,urbanplanning,andnaturalfactorssuchastemperature,precipi-tationandvegetation,arethemainreasonsforthechangeofecologicalassetsincoastalzoneofBaoshan,Shanghai.Keywords:ecologicalassets;netprimaryproduction(NPP);coastalzone0引言生态资产是自然资产和生态系统服务功能的相互结合与统一,自从20世纪90年代绿色GDP提出以来,生态系统的服务功能越来越受到人们的重视.1997年,Constanza等建立了基于遥感的生态系统评估的指标体系后[1],越来越多的学者也开始进行生态资产的研究.陈仲新等在2000年测算出中国生态系统效益的总价值是7.783×1012元人民币/年(以1994年人民币为基准),占全球总量的2.17%[2];陈百明等于2003年分别计算了各省、直辖市、自治区森林生态系统、草地生态系统和湿地生态系统的生态资产价值,得出全国的生态资产价值总量为9.410×1013元人民币[3];潘耀忠等于2004年在传统的生态学生态资产单位面积价值研究的基础上,提出了基于遥感定量测量的生态资产价值评估模型[4];朱文泉等测得中国陆地生态系统1992年、1995年及2000年的生态资产分别是8.148×1012元、1.086×1013元和1.244×1013元人民币,且得出20世纪90年代以来中国陆地生态系统的生态资产呈上升趋势,其最大值的空间分布也明显向南移动,总体变化率在20%左右[5];孙洪泉等在2008年利用遥感定量测量的方法对长三角地区1995年和2005年的生态资产进行了评估,得到了长三角地区的生态资产布局并对其分布状况进行了分析[6].以上研究大都是基于陆地生态系统,海岸带是陆地和海洋相交接的地区,一般定义为大陆架以上的潮间带和潮下带以及相邻的离海岸线100km以内的内陆[7].本文的研究区域为海岸线向内陆延伸10km的区域.根据宝山区海岸带自身的区域特点,我们将生态系统分为耕地生态系统、林地生态系统、灌木生态系统、水体生态系统、湿地生态系统和建设用地生态系统六大类.根据海岸带生态系统的特点,我们建立了海岸带生态资产评估的指标体系和基于遥感的海岸带生态资产计算模型,并对宝山区海岸带1998年、2005年和2008年的生态资产状况进行评估.同时,分析了宝山区海岸带生态资产的空间分布状况和时空变化格局,最后通过驱动力分析得到影响海岸带生态资产变化的主要驱动力因子.研究成果可为宝山区海岸带的可持续发展提供科学依据.1研究区域概况海岸带是陆地、海洋和大气相互作用的地区.宝山区海岸带位于上海市宝山区沿海地带,处于长江三角洲东北角前沿,黄浦江与长江汇合处.该地区年平均气温17.2℃,属于北亚热带季风性气候,四季分明,日照充分,雨量充沛.同时,宝山区海岸带工业发达,经济发展迅速,是中国重要的钢铁基地之一.67第4期苏盼盼,等:基于遥感的上海市宝山区海岸带生态资产评估2生态资产评估所需参数及计算方法(1)遥感影像数据及其预处理三景上海市宝山区海岸带LandsatTM数据,分别接收于1998年2月、2005年11月和2008年3月,精度为30m×30m.对遥感影像数据进行大气校正和几何校正后,根据研究区的实际情况,将宝山区海岸带分为六类生态系统:耕地、林地、灌木、水体、湿地和建设用地.同时,通过归一化植被指数NDVI计算植被覆盖度Fj(见图1).图1宝山区海岸带1998年、2005年和2008年植被覆盖度(Fj)图Fig.1VegetationcoverageinthecoastalzoneofBaoshanin1998,2005and2008(2)气象数据气温数据和降水数据来源于宝山区海岸带气象站点的观测数据,并参考上海市1999年、2006年和2009年的年鉴.月总太阳辐射数据则由DEM高程数据通过Kreith和Kreider[8]在1978年提出的太阳直射辐射模型(公式1)和Gates[9]在1980年提出的太阳散射辐射计算模型(公式2)计算获得.原理如下:Ib=Io×e-kM,(1)Id=Io×td×cos22×sina.(2)Ib表示直射量;Io为太阳能通量;k为吸收常数;M为空气质量比;Id表示散射量;td为辐射扩散系数;b为坡度倾角;a为太阳高度角.(3)其他辅助数据包括1∶100万植被类型图以及宝山区海岸带的研究区域图.各个生态系统单位面积的价值的初始值参照Constanza[1]、潘耀忠等[4]设定的陆地生态系统类型的单位面积价值(以1994年人民币为基准),分别为:耕地7.93×104元/km2,林地26.03×104元/km2,灌木29.00×104元/km2,水体732.00×104元/km2,湿地1687.00×104元/km2,建设用地的生态资产单位面积的价值视为零.(4)植被净第一性生产力(NetPrimaryProductivity,NPP)NPP是衡量植物群落在自然环境条件下生产能力的重要指标,直接反映环境气候条件对于生态资产的影响.计算NPP时,本研究参照朱文泉等[10]改进后的CASA模型:NPP(x,t)=APAR(x,t)×ε(x,t),(3)其中APAR为光合有效辐射,ε(x,t)为光能转化率.APAR(x,t)=SQL(x,t)×FPAR(x,t)×0.5,(4)式中FPAR(x,t)为光合有效辐射的吸收比例,可以由遥感反演获得;SQL(x,t)为象元的月总太阳辐射,ε(x,t)可由统计数据和年鉴数据计算,得到的NPP空间分布如图2所示.77华东师范大学学报(自然科学版)2011年图2宝山区海岸带1998年、2005年和2008年植被净第一性生产力(NPP)Fig.2NetPrimaryProductivity(NPP)inthecoastalzoneofBaoshanin1998,2005and20083研究方法3.1生态资产测量的指标体系生态资产的价值包括自然资源的价值和生态系统服务功能的价值两部分,有形的自然资产可以直接通过市场价值法求取,而隐形的生态系统服务功能价值则需要建立一系列的评估指标[11,12].Costanza[1]等(1997)把生态系统的服务功能分为17大类,主要包括可再生服务,不包括不可再生的燃料和矿物质以及大气.本研究参照李京等[13]确定的我国区域生态资产评估的生态服务价值确定宝山区海岸带的生态服务价值体系,见表1.表1基于遥感手段的生态资产评估指标Tab.1Ecologicalassetsassessmentindicatorsbasedonremotesensing序号生态系统服务生态系统功能1太阳能的固定与食品生产生产有机物质2促进营养元素循环营养物质循环与贮存3水调节与供水涵养水源4控制侵蚀和保持沉积物保持土壤5气体调节吸纳二氧化残6气体调节释放氧气3.2生态资产的计算模型和时空分析生态资产是所有者对其实施生态所有权并且所有者可以从中获得经济利益的生态景观实体[14],其总量与生态系统的质量、类型、面积有着密切的关系,是一个随着时间和空间动态变化的量值.根据我国的具体状况,陈仲新等最先对全国的生态资产总价值进行了测算,为建立基于遥感的生态资产总量的计算提供了一种可以借鉴的方法[2].结合国内外的研究状况,综合考虑上海市宝山区海岸带的区域特殊性,在对宝山区海岸带进行生态资产评估中,我们简化研究区域内生态资产总量的公式如下:C=∑mi=1∑nj=1Cij×Sj×Pj.(5)式中,i=1,2,…m,表示研究区域内不同的生态系统类型.本文中,m=6,分别为耕地、林地、灌木、水体、湿地和建设用地.j=1,2,…n,是表征生态系统功能的各个斑块.Cij表示某个生态系统服务功能类型的单位面积价值.Sj表示斑块的面积,Pj表示Cij在不同斑块的调整系87第4期苏盼盼,等:基于遥感的上海市宝山区海岸带生态资产评估数,它是由生态系统的质量状况决定的.Pj=F(A1,A2,…,An),(6)式中,A1,A2,…,An是表征生态系统质量状况的生态参数,不同质量状况的同一生态系统类型的Cij是不同的,其差别由Pj来调整.本文在计算Pj时,考虑到海岸带生态系统的复杂性,选取植被覆盖度(Fj)和植被净初级生产力(NPP)作为生态参数进行耦合.对于任一象元,调整系数可表示为Pj=0.5×NPPjNPPmean+FjF)mean[2].(7)式中,NPPj表示某个象元的NPP的值,NPPmean表示区域内植被净第一性生产力NPP的平均值,Fmean则表示植被覆盖度F的平均值.生态资产退化是指生态系统的一种逆向演替过程,表现为对自然或人为干扰的较低抗性、较弱的缓冲能力以及较强的敏感性和脆弱性,它是生态环境恶化的结果,在本研究中主要是根据生态资产量的减少来判别.4结果分析4.1生态资产的布局根据上述各种模型及其计算结果,得到了宝山区海岸带生态资产总量的分布图,如图3所示.宝山区海岸带由于城市化步伐的加快,城市外围向外不断扩张,各种建设用地的面积不断增长,其生态资产总量比较小,在一些高密度的建筑区,生态资产总量几乎为零.由于水体的调整系数比较低,在对整个生态环境的影响中,其权重系数相对林地、湿地等比较小,生态资产总量相对也比较低,但是在黄浦江沿江地带,可以明显看出其生态资产比周围的城市建设区域偏高,说明水体在整个生态环境中不可或缺,特别是在对城市生态环境的缓解中,起到一定的调节作用.距离海岸线较近的狭长地带,由于海岸港口码头的聚集,集装箱以及一些沿海工业的兴起,生态资产相对比较低.特别是在宝山区海岸带宝钢码头,其色彩成浅黄显示,与右侧耕地和灌木的绿色区域对比,显示城市建设大面积区域对生态环境的影响不可忽视.图3宝山区海岸带1998年、2005年和2008年生态资产布局Fig.3DistributionpatternecologicalassetsinthecoastalzoneofBaoshanin1998,2005and2008由1998年、2005年和2008年宝山区海岸带生态资产分布状况可以看出,宝山区海岸带生态资产的布局存在一定的变化.1998年,宝山区海岸带西北部地区较东南部来说,生态环境状况良好,可以看出大面积的绿地和灌木,其中还不乏生态资产总量较高的深色区域.9780华东师范大学学报(自然科学版)2011年到2整个区域的生态环境状况基本一致,西北部地区的生态资产总量明显降低.与西005年,北部相比,东南部区域的环境状况没有比较大的变化,但在小区域范围内也能发现生态退且在整个区域中,化.2008年宝山区大部分区域的生态资产总量都在增加,2008年的生态资产分布均匀.东南部的生态状况明显好转,沿海码头区域也出现了生态资产量的上升.根据宝山区海岸带的生态资产布局和各个像素的象元值做统计分析可知,上海市宝山区海岸带1998年、2005年和2008年的生态资产价值量和生态资产变化如表2和图4所示所示.表21998年、2005年和2008年宝山区海岸带生态资产分布表Tab.2EcoloicalassetsincoastalzoneofBaoshanin1998,2005and2008gg土地利用类型耕地林地灌木水体湿地建设用地总计19982生态资产价值/万元面积/km70.4658.3734.403.3467.8794.51328.957460.410159.125146.471519.76298314.820322600.2120052生态资产价值/万元面积/km65.6646.0926.523.6358.22128.83328.956136.239812.764912.782271.38206091.680229224.8320082生态资产价值/万元面积/km58.9940.6225.152.5567.33134.31328.956715.819516.444409.431130.65285760.380307532.71))图4宝山区海岸带1和生态资产(的变化998年、2005年和2008年各类型面积(ab),Fi.4hanesoflanduse(areaandecoloicalassetsinthecoastalzoneofBaoshanin19982005and2008Cggg表2和图4的结果显示,从1上海市宝山区海岸带的建设用地的面积998年到2005年,而耕地、林地、灌木、湿地的面积在减少,其中湿地面积减少了大约1湿地明显增加,4.22%,在生态环境中具有不可替代的作用,是生态环境的优化器,湿地面积的减少降低了区域生态资产总量,由1减少了2从2998年的32.26亿减少到2005年的22.92亿,8.94%.005年到宝山区海岸带的灌木的面积没有明显的变化,建设用地、湿地的面积在增加,耕地、2008年,9、,林地和水体的面积在减少宝山区海岸带的生态资产总量在2元,008年达到3.075×10较2005年增加了34.16%.利用1我们得到宝998年、2005年和2008年宝山区海岸带生态资产的空间分布数据,6])山区海岸带生态资产的年际空间变化状况(见图5根据研究成果,参照孙洪泉[根据生态.资产变化率对变化情况的划分标准:生态资产降低5生态资产降低0%~100%为严重退化;生态资产变化范围在-1生态资产增加15%~50%为中度退化;5%~15%为基本保持;第4期苏盼盼,等:基于遥感的上海市宝山区海岸带生态资产评估81生态资产增加5本文将研究区域分为五15%~50%为中度增长;0%~100%为快速增长.)种:快速增长区、中度增长区、基本保持区、中度退化区和严重退化区.由图5(可见,只有a这是上海市宝山区海岸带近年来对城市绿地少量区域和河流沿岸有生态资产总量的增长,和街道灌木加强管理的结果.在颜色为红色的区域,生态资产总量下降比较严重.总体上来说,研究区域的大范围内,生态资产都有不同程度的下降.图5(则表明,宝山区海岸带b)特别是在西北部,很大区域处于中度增长区.2005年到2008年的生态资产在均匀上升,)、)图5宝山区海岸带1生态资产的年际空间变化998~2005年(a2005~2008年(b(),()Fi.5SatialchanesofecoloicalassetsofBaoshanin1998~2005a2005~2008bgpgg4.2生态资产布局的驱动力分析上海市宝山区海岸带近年来的生态环境状况浮动变化,造成这种情况的原因主要有以下两个方面.()社会经济因素宝山区海岸带经济的快速发展影响着生态系统的质量和功能.生1这些状况包括土地利用状况的规划计划、城市态系统总量随着社会经济状况的发展而变化,扩张、人口变化、工业发展等.如耕地、养殖水面等用地的变动,城市用地、交通运输用地、港都对宝山区海岸带的生态资产布局产生巨大的作用.宝山区海岸带产业口码头用地的递增,工业和建筑业快速发展,在经济中所占的比重逐渐增布局的发展变化也影响着生态系统,大,这些都深刻改变着宝山区海岸带的生态系统格局.()自然环境因素自然环境的变迁影响生态系统的质量状况和生产能力,甚至影响2某个生态系统的生态服务功能,对于对环境依赖性比较强的生态系统如农田、草地等,其受自然环境的影响更加深刻.气温、降水、植被覆盖状况的变化影响植被净第一性生产力的变从根本上制约整个生态系统的生态服务功能.动,5结论与建议()从生态资产总量上看,11998年、2005年和2008年宝山区海岸带的生态资产总量分999别为3.减少了2226×10元、2.292×10元和3.075×10元.1998年到2005年,8.94%,年均减少4.增加了3年均增加113%.2005年到2008年,4.16%,1.39%.()从空间分布上看,宝山区海岸带的生态资产分布基本均衡,高值在整个区域的出现2主要分布在林地、公园地区,如共青森林公园.低值区则在宝山区工业较为发也呈均匀状态,达的区域,如宝钢码头.()从生态资产构成上看,湿地在整个生态资产中占绝对优势,31998年占总资产的82华东师范大学学报(自然科学版)2011年其次为林地.92.47%,2005年占总资产的89.91%,2008年占总资产的92.92%,2005年与建设用地大面积增加,增加了3而林地、灌木、湿地的面积在减少,分别1998年相比,6.31%.减少了2耕地和水体的面积变化不大.湿地1.04%,22.91%和14.22%.2005年到2008年,建设用地的面积也有小幅增长,水体、耕地、林地的面积在下降,分别面积增加了15.64%,、,下降了2和湿地面积的增加对宝山区海岸带的生态资产起到了9.75%10.16%11.87%.重要作用.()从空间变化格局上来看,宝山区的生态资产状况大部分处于基本保持状态,但是工4整个区域的生态资产总量从1业集中地的生态资产总量减少最快,998年到2005年处于下降状态,2005年到2008年则有一定程度的回落.通过对宝山区海岸带1998年到2008年的生态资产分布格局和时空变化特征进行分析可知,上海市宝山区海岸带的生态环境建设管理正在逐步完善,经济建设和生态建设向良性发展.由此可知,我们应当在追求可持续发展、建立和谐社会的要求下,重视生态环境的建促进人和自然和谐相处.设,[参考文献][’ 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