1976—2020年黄河入海口滩区水体演变过程及淹没风险识别

黄河流域生态保护和高质量发展已成为国家战略,对黄河入海口滩区水体范围进行动态监测研究,避免水体演变所衍生出的潜在淹没风险具有重要意义。通过获取长时序丰水期Landsat系列遥感卫星影像数据集,采用基于决策树的多指数陆表水体提取方法,获取黄河入海口滩区1976—2020年10个研究时点的最大水体范围,并通过叠加分析计算各个区域历史淹没频次,进而识别城镇村庄居民点和采矿用地淹没风险。研究结果表明,10个研究时点中被淹没5次以上的区域为463.7 km 2,以2015年共631个城镇村庄居民点和采矿用地为例,低淹没风险413个,中淹没风险52个,高淹没风险20个。黄河入海口滩区城镇村庄居民点等建设用地应明确迁建需求,科学迁建选址,完善基础设施。

新疆天山自然遗产地景观格局动态演化及其生态健康评价

喀拉峻—库尔德宁区域是新疆天山自然遗产地的重要组成部分,其生态健康状况将影响该自然遗产地的突出普遍价值。目前从景观生态学角度,通过景观格局动态演化过程反映自然遗产地生态健康研究较少。以喀拉峻—库尔德宁区域为例,基于多源遥感影像,提取景观信息进行定性与定量分析,并结合景观格局指数,从景观动态特征、类型水平和景观水平分析景观格局演化特征,评价景观健康状况,形成自然遗产地景观数据的获取方法,探索景观格局与生态过程的关系,为相关研究提供借鉴。结果显示:裸地增加,冰雪、针阔混交林等景观减少;类型水平上,针阔混交林受人为干扰严重,中和低覆盖度草地呈破碎化;景观水平上,景观聚集度、连通性、分形状况稳定,景观多样性提升后维持稳定;总体景观生态健康,突出普遍价值(OUV)维持稳定,但对针阔混交林需要进行重点保护。结果可为研究区综合管理和生态健康分析提供有效数据。

基于遥感的雄安新区古水系网重构与城镇规划关系研究

雄安新区是具有全国意义的新区,其地下水位埋深较浅,包气带和饱水带之间水分交换十分密切,地下水的向上补给增大了土壤中水分含量。据此,该文以遥感影像为数据源,首先对研究区进行面向对象的土地分类,掩模提取植被信息,从而对植被区域利用温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)提取土壤水分信息,结合该区域古河道地质地貌特征和目视解译,识别了研究区内的古河道,并进行野外实地验证,对雄安新区古水系进行重构。结果表明:该方法可以有效地提取研究区古水系信息;研究区现今地表水体分布与古水系分布具有较大差异;比较土地分类结果与古水系解译结果发现,古水系分布区域多集中在现今的建筑用地,这些建筑用地在遥感影像上表现为农村居民点。以古水系区域分别设置50 m,100 m,200 m缓冲区,并与土地分类结果进行相交分析。结果表明,在缓冲区域内的建筑用地占地面积占比相较全区域建筑用地占地面积占比明显增加,表明古水系分布与村落存在一定的相关性。

2010—2018年中国北方沙质荒漠化变化分析

荒漠化目前已成为威胁全球生态环境的主要问题。我国北方地区风蚀作用强烈,是土地沙质荒漠化问题最为突出的地区。以沙漠、沙地分布较广的北方6省(区)为研究区,利用遥感技术获取2010—2018年研究区沙质荒漠化演化特征,并将气象、地质等因素进行综合分析,探讨毛乌素沙地、科尔沁沙地沙质荒漠化变化原因。遥感解译结果表明2018年北方地区沙质荒漠化土地共35.08万km^(2),其中重度沙质荒漠化面积11.92万km^(2),中度沙质荒漠化13.54万km^(2),轻度沙质荒漠化9.62万km^(2),主要分布于内蒙古自治区和新疆维吾尔自治区;2010—2018年,北方地区沙质荒漠化土地面积减少0.73万km^(2),其中,新疆维吾尔自治区沙质荒漠化面积减少0.48万km^(2),内蒙古自治区减少0.19万km^(2),同时有2.78万km^(2)沙质荒漠化土地程度减轻。以毛乌素沙地和科尔沁沙地为典型研究区,对比两沙地生态地质条件差异,总结了沙质荒漠化好转、加重的原因。研究认为,毛乌素沙地应降低人类活动干扰的影响,以自然恢复为主;科尔沁沙地应加强地下水资源管理,优化植被结构,进一步推进退耕还林、退耕还草工作。研究成果为我国北方沙质荒漠化地区生态保护修复提供了科学参考。

一种市场化的生态产品价值实现机制:《自然资本协议》实践及启示

自然资本、生态产品及生态产品价值,构成了存量、流量和价值三者相互依存的关系。自然资本协议是借用金融制度的一套新的工具体系,能够通过企业这种市场细胞,将存量的自然资本所转化的生态产品价值进行量化评估。本文介绍了自然资本联盟发布的《自然资本协议》相关内容,该协议通过企业活动的“影响”和“依赖”两个核心概念对价值进行评估,规定了一套评估框架,包括四个逻辑阶段和九个步骤。四个逻辑阶段包括:架构统计阶段,确定进行自然资本评估的原因;范畴确定阶段,定义评估中应包含的内容;度量和估值阶段,指导如何衡量和评估自然资本;投入应用阶段,帮助解释结果并确定下一步。评估方法包括多种定性方法、定量方法和货币方法。该市场化手段评估生态产品价值,以企业为最小单元,为评估找到价值之锚,可改变被动治理环境的局面,有助于形成正面激励措施,创造经济增长新动力。生态产品价值一旦实现,可确立以政府为主导,市场为主体,中介机构积极参与推进体系,并借助产权交易、投融资机制创新,推进生态文明建设。对于我国自然资源主管部门,自然资本评估也可促进自然资产管理,并引导、考核市场主体和管理主体。

机载激光雷达测深系统大规模应用测试与评估——以中国海岸带为例

机载激光雷达水深测量是海岸带海陆一体地形测量的一种有效技术。目前,我国尚未形成成熟的实用化机载激光雷达测深系统,也缺乏大规模机载激光雷达测深生产应用经验,急需开展机载激光雷达测深系统应用测试。基于CZMIL NovaⅡ机载激光雷达测深系统,在我国海南、广东、广西等南海北部海岸带,开展了机载激光雷达最大测深、测量精度、测量效率等3个方面的应用测试。结果表明,海南蜈支洲岛、广西涠洲岛、广东台山市赤溪镇3个典型区成图最大测深分别达到30、16、3 m,基本符合系统标称测深能力,最大测深受水体清澈度、底质反射率、飞行航高等多种因素影响;海南蜈支洲岛海域30 m深度附近的深度测量精度为0.369 m,符合系统标称精度;基于运-12E型飞机平台,采用常规飞行参数,1个架次有效飞行面积约100 km^2、测线长度约500 km,一年可飞行面积约8000~12000 km^2,测线长度约40000~60000 km。此次机载激光雷达测深系统在中国海岸带的大规模应用测试对国内机载激光雷达测深技术研发与应用具有重要参考意义和科学价值。

河套平原地下水环境质量研究综述及展望

河套平原位于内蒙古自治区的西部,是我国最大的引黄灌区,也是内蒙古自治区重要的粮食生产地区之一.地下水是河套平原广大居民主要供水来源,但是地下水环境质量特别是地下水中砷元素的富集问题,成为制约地区经济、社会发展的重要因素,同时影响当地居民的身体健康和生活水.本文针对河套平原高砷地下水分布特征及演化机制进行重点分析,结合研究区如水化学特征、高铁、高氟、高碘地下水、灌溉区地下水质量和地下水数值模拟等地下水其他研究,对河套平原地下水环境质量研究进展进行系统论述.通过对比分析发现,人类活动对各元素释放的影响程度的相关研究较为缺乏;先进的研究方法和手段如水文地球化学模拟和环境同位素的应用在地下水环境质量研究中应用较少;对高砷、高氟等地下水的水化学特征的研究较为片面,当前研究集中在各离子浓度之间的相关分析,对地下水形成过程中所发生的水文地球化学过程研究较少.针对以上问题,本文提出了以下展望:1.选择合适的典型地质断面从时间和空间角度相结合来研究高砷、高氟等地下水的形成和演化机理;2.针对地下水环境质量开展宏观和微观机制的综合研究;3.可利用同位素技术对于地下水系统中水动力场和水化学场的指示作用以便于清楚地认识系统中发生的地球化学过程;4.运用水文地球化学模拟手段识别研究内蒙古河套平原地区开展高砷地下水演化机理,深入探讨该地区地下水中水化学特征形成演化机制.本文为进一步研究地区地下水环境提供了思路,对指导地下水环境研究及改良、防治砷对环境和人类的危害具有重要意义.

基于CZMIL测深技术的海陆一体地形测量初探

常规区域性水深测量方法主要是利用船载的声学探测技术,但是由于船体无法进入沿岸浅水区域和岛礁密集区域,故近海岸区域常存在数据空白。机载激光雷达测深技术的出现和发展能有效解决这一问题,成为一种快速高效的水深及海底地形测探方法。以机载激光雷达测深仪CZMIL Nova系统为例,介绍其海陆地形一体化的测量技术特点和影响因素,及其在岛屿海陆一体地形测量的初步应用情况。

基于“DEM-NDVI-土地覆盖分类”的天山博格达自然遗产地植被垂直带提取与变化分析

本文基于Landsat影像数据获取天山博格达自然遗产地土地覆盖分类,结合归一化植被指数(NDVI)和数字高程模型(DEM)构建"DEM-NDVI-土地覆盖分类"散点图分析研究区植被受海拔和坡向的水热空间变化影响的分布特征,通过概率统计分析提取博格达遗产地山地垂直带,并结合研究区的气温、降水数据和NDVI变化特征分析垂直带变化的原因。研究结果表明:(1)本文利用"DEM-NDVI-土地覆盖分类"散点图,揭示了研究区1989年和2016年的NDVI值和分类类别随着海拔上升的变化特征,其中NDVI值随着海拔上升呈现"倒U形"变化,而不同分类类别在一定的海拔区间内呈现出聚集效应,且不同分类类别有明显的高程界限。(2) 1989年和2016年博格达遗产地山地垂直带分带上限分别为:1278 m和1185 m(温带荒漠草原带)、1784 m和1759 m(山地草原带)、2706 m和2730 m(山地针叶林带)、3272 m和3293 m(高山草甸带)、3636 m和3690 m(高山垫状植被带)。(3)博格达遗产地1989年和2016年山地垂直带受区域气温升高和降雨增加的影响有较为明显的改变,其中温带荒漠草原带最为敏感,其上限变化最大,向下收缩93 m;山地针叶林带的分布范围则向两侧扩张49 m;山地草甸带带宽基本保持不变,但整体上移了约20 m;冰雪带则受到全球气候变暖的影响向上退缩54 m。

生态系统服务价值评估方法综述

基于相关科学研究文献,首先对生态系统服务价值评估的国内外研究现状进行追踪与分析;其次,从评估过程的角度,将生态系统服务价值评估方法分为两类:直接评估法和间接评估法,同时进一步对这两类方法进行了分类,并对分类后的评估方法在概念内涵、计算方法等方面进行了总结;最后,文章讨论了目前价值评估方面存在的问题,对生态系统服务价值的评估理论、评估方法及评估结果表现形式进行了总结,并对其未来发展方向提出了建议:加强不同生态系统服务价值评估方法的对比验证及综合应用研究,加强植被覆盖较少或无植被覆盖地区的生态系统服务价值评估研究,加强复合生态系统和精细尺度的生态系统服务价值评估研究。