关于《生态环境状况评价技术规范(试行)》中土地退化指数的权重及计算方法的探讨

对HJ/T 192—2006《生态环境状况评价技术规范(试行)》(以下简称《规范》)中加权归一化指数的技术路线进行分析,得出了《规范》中土地退化状态、土地退化指数与生态环境状况指数(EI)逻辑相悖的结论,在此基础上提出了"调整侵蚀度赋权顺序"和"差减土地退化分级指数"2种土地退化指数计算方法,并对2种方法进行验证。模拟计算显示,在中度或重度侵蚀比例相同时,轻度侵蚀比例高的区域EI值大;在轻度侵蚀比例相同时,中度侵蚀比例高的区域EI值大。2种方法的计算结果符合生态环境状态评价的一般逻辑,统计检验显示2种方法的计算结果同步性高,均可应用于实际生态环境状况评价。

基于遥感生态指数的新疆米东区生态环境监测与土地利用

基于遥感生态指数,采用主成分分析法分析绿度、湿度、干度、热度等生态指标,结合ArcGIS平台,对新疆米东区2000—2020年生态环境质量变化进行监测,并探究生态环境质量时空变化与土地利用变化之间的关系。通过第一主成分分析发现,绿度指标和湿度指标载荷值越大,生态环境质量越好;干度指标和热度指标载荷值越大,生态环境质量越差,生态指标对生态环境的指示作用与实际情况相符;研究区生态环境质量整体呈上升趋势。通过生态环境质量时空变化和土地利用数据叠加分析发现,区域生态环境质量的变化与土地利用变化有一定关系。研究区生态环境质量改善主要以草地、耕地和林地为主,其中草地和耕地在对生态环境质量的改善中起主要作用。

快速城镇化地区生态环境质量时空格局演变及对土地利用变化响应——以廊坊市北三县为例

对生态环境质量时空格局及其对土地利用变化的响应进行研究可为区域制定生态保护修复政策提供参考。通过构建遥感生态指数,对廊坊市北三县2000-2020年生态环境质量分布格局分析评价,利用地理加权回归模型探索生态环境质量变化对土地利用变化的响应。结果表明,北三县2000-2020年生态环境质量等级以“良”和“一般”为主,整体呈下降趋势,等级“较差”面积呈快速增长趋势。建设用地变化、土地利用强度变化和生态环境质量变化呈负相关关系,回归系数在空间上呈现较大的异质性;生态用地变化与生态环境质量变化呈正相关关系,回归系数在空间上异质性不强。城镇快速扩张的区域生态环境质量变化对建设用地变化和土地利用强度变化响应最显著。大量耕地向建设用地转变是区域生态环境变化的最主要影响因素,在国土空间规划中应划定城市边界,严格控制建设用地规模,提高集约节约利用水平,确保区域可持续发展。

基于遥感指数的矿区生态环境状况分析与评价

基于2018年张家口宣下矿区高分卫星影像及相关资料,采用遥感技术手段,对研究区土地利用类型、植被覆盖度、土壤侵蚀强度等进行了分析,得出了研究区生境质量、水网密度、土地胁迫等指数,并进行生态环境状况分析与评价。结果表明,研究区地形分类以山地、丘陵为主,植被覆盖度中等占比最高,土壤侵蚀强度以微度为主,部分区域水土流失较为严重。结合其他生态环境状况评价指标综合分析,2018年研究区生态环境状况属较差水平。

皖江城市带近20年土地利用变化及其生态环境效应

分析区域土地利用变化及其对生态环境的影响,能为区域土地利用结构优化及生态环境保护提供理论依据.以皖江城市带为例,基于2000年、2010年、2020年土地利用数据集,运用土地利用转移矩阵模型,分析了该地区土地利用时空变化特征;同时结合生态环境质量指数、网格单元分析方法及土地利用转型的生态贡献率,探究了土地利用变化的生态环境效应.结果表明:(1)皖江城市带土地利用转移主要为耕地和森林之间的相互转移,以及人造地表对耕地的侵占;(2)皖江城市带森林的生态价值重要性最大,最高达到55.29%,人造地表用地的变动对该区域的生态影响较大,生态价值贡献率为28.20%;(3)皖江城市带生态环境质量指数稳定且有下降趋势,区域生态环境质量指数呈现“南高北低”的空间格局;(4)耕地向森林及草地的转换是导致生态环境改善的主要原因,森林转向耕地及耕地转向人造地表是导致生态环境恶化的主要原因.

基于RS和GIS的土地生态环境状况评价及其动态变化

该文以鲁中南山区泰安市为例,构建了土地生态环境状况评价指标体系。利用RS技术从TM影像上提取土地生态环境状况评价信息,与GIS技术结合,通过土地生态环境状况指数(EI)模型进行评价,对比两期评价结果研究其土地生态环境状况的变化情况。研究结果表明:2005年泰安市土地生态环境状况总体良好,优等占总面积的14.34%,良占39.19%,一般占12.40%,较差占15.61%,差占18.46%,与1987年相比有变好的趋势。在各类别分析的基础上,提出了泰安市土地生态环境保护措施。该研究探索了RS和GIS技术相结合的土地生态环境状况评价方法,分析了区域土地生态环境状况及其变化趋势,对区域土地生态环境的保护和改善具有积极意义。

基于遥感影像的城市土地利用生态环境效应研究——以城市热环境和植被指数为例

城市化过程中,农村的土壤、水面以及植被等土地覆被类型逐渐减少,取而代之的是由沥青、水泥以及金属等组成的不透水表面,这个过程导致地表水分蒸腾减少、径流加速、显热的存储和传输增加以及水质降低等一系列生态环境效应,其中最明显的两个特征就是土地覆被的植被减少、城市热岛的出现。而城市土地利用类型及其空间结构的生态环境效应同时又是城市生态学中的关键问题,其研究对优化城市功能分区和城市规划管理以及城市可持续发展等都具有重要意义。以上海市为例,采用Landsat7的ETM+为基本数据源,首先定量反演了每个像元内的陆地表面温度(LST)和植被指数(NDVI),然后利用GIS中的空间分析功能,将由于城市土地覆被所形成的生态环境效应综合到土地利用的图斑中来,按照这个思路对城市土地利用的生态环境效应进行研究。分析LST、NDVI在不同土地利用类型之间的差异以及二者之间的定量关系,并引入多样性指数(SHDI),讨论了不同土地利用的空间组合下,LST和NDVI的空间差异及相互关系。研究结果显示:LST和NDVI具有明显的相关性,LST大的区域对应NDVI一般都较小,反之亦然;中心城市LST表现出热岛效应,而NDVI则为低谷效应。通过TamhanceT2post-hoc多重比较发现,LST以及NDVI在两两土地利用类型之间的差异不同。从土地利用斑块和类型两种尺度水平上建立了LST和NDVI的定量关系,二者具有明显负相关的线性关系,但在不同土地利用类型上二者关系并不同。其中工业仓储、交通用地与公园绿地、农业用地差异最为显著。它们和SHDI之间的关系揭示,LST与土地利用多样性具有正相关关系,而NDVI则与SHDI呈负相关关系,SHDI越大的地区,LST越大,而NDVI越小。由此,可以将LST、NDVI和SHDI作为三个基本指标,来定量评价城市土地利用类型、结构对生态环境的影响,以此作为城市功能分区中生态环境影响评价的参考。也为高性价比的中等分辨率遥感数据与GIS空间分析方法结合在城市规划中的应用提供了一种新的思路。

克里雅河流域1990-2010年土地利用/覆被变化及其生态环境状况评价

通过GIS技术,以及1990年、2000年、2010年克里雅河流域Landsat-TM影像数据和中巴资源卫星数据,分析了克里雅河流域近20a土地利用/覆被变化并对其生态环境状况进行评价,结果显示:(1)克里雅河1990—2010年的20a里各土地利用类型变化显著,其中耕地、水域湿地、建设用地和林地呈不断增加趋势,变化幅度分别为29.62%,16.64%,11.28%,2.9%。草地、沙地和未利用地面积不断减少,变化幅度为-3.65%,-0.6%,-0.33%;(2)1990—2010年流域新增耕地主要由3.11%的草地、0.3%的沙地和0.35%的未利用地转移而来,新增水域湿地主要由0.15%的沙地和0.29%的草地转移而来,新增建设用地主要由0.02%的沙地和0.15%的耕地转移而来,新增林地则主要由0.18%的沙地和0.03%的草地转移而来;(3)对流域生态环境状况进行评价可知在近20a里克里雅河流域生态环境状况无明显变化,但是流域耕地面积的不断扩张对流域生态环境良性发展产生一定隐患,因此合理利用流域水土资源对流域生态环境安全十分重要。

土地利用变化对景观格局和生态环境状况的影响

通过分析土地利用/覆盖时空变化与景观格局和生态环境状况之间的关系发现:林地和耕地转为人工用地的面积最大;景观层面,除CONTAG指数外,其他指数均呈增加趋势;类型层面,耕地、林地、水域、人工用地和未利用地的NP指数、PD指数和ED指数均呈上升趋势,耕地、水域、人工用地和未利用地的CONNECT指数呈现下降趋势;EI_B值、EI_V值和EI_R值表现出上升趋势。研究期间,景观格局趋于复杂,破碎化程度加剧,整体连通性有所增加,整体生态环境状况呈改善趋势。研究结果表明,区域内景观格局和生态环境状况变化与重庆市城市发展政策、城市扩张方式、环境污染治理情况等密切相关。

基于土地覆被变化的北京市生态环境质量时空分异特征及影响因素

[目的]评价北京市生态环境状况对推进城市建设和经济发展,为实现生态环境保护和经济社会可持续发展具有重要的现实意义。[方法]耦合区域绿度、湿度、干度和热度特征的遥感生态指数(remote sensing ecological index, RSEI),探究了1990—2020年北京市生态环境质量时空动态,并辅以Sen趋势分析、Manna-Kendall突变点检验法和多元回归和结构方程模型,分析了不同环境因子对北京市生态环境质量的影响情况。[结果]1991—2020年北京市生态环境质量总体以减小趋势为主。其中,林地区域生态环境质量表现为“先增加—减小—增加”趋势,灌木区域生态环境质量呈“增加—减小—增加—减小”趋势,草地、耕地、湿地和不透水面区域生态环境质量呈“减小—增加—减小”趋势,荒地区域生态环境质量一直呈“减小”趋势。不透水面区域生态环境质量主要受到干度的负影响和湿度的正影响较大,绿度和热度主要通过影响湿度和干度对其产生影响;草地、荒地和灌木区域生态环境质量主要受到热度负影响和绿度、湿度和干度正影响;耕地区域生态环境质量主要受到干度和热度的负影响;林地区域生态环境质量受到湿度、干度、热度和绿度的影响均较大;湿地区域生态环境质量受到热度、绿度和湿度的正影响大于干度的负影响。[结论]北京市在生态环境维持与治理方面政策的大方向是有效的,绝大部分区域生态环境质量都在提升,少部分地区略有降低,应有针对性地进行政策调整,改善生态环境质量,但后期仍需要进一步规范化北京市土地覆盖并进一步加强自然灾害的防护策略。

2010—2019年间洞庭湖流域生态环境状况时空动态特征及影响因素

洞庭湖流域是长江中下游重要生态区,开展其生态环境状况定量监测与评价是进行区域生态保护、修复及治理的先决条件。该文采用2010—2019年MODIS遥感数据产品,基于绿度、湿度、干度和热度4个生态指标构建了洞庭湖流域遥感生态环境指数(remote sensing ecological index,RSEI),并在此基础上研究了流域生态环境状况时空动态特征及其影响因素。结果表明:①2010—2019年洞庭湖流域绿度指标呈增长趋势,湿度指标呈下降趋势,而干度和热度指标变化较为平稳;②洞庭湖流域整体生态环境状况较好,RSEI多年均值为0.58,并呈波动增长,空间上则表现为西部优于东部、四周优于中部的分布格局;③降水、气温、高程以及土地覆盖与RSEI均具有较强相关性。其中,林地RSEI(0.65)最高,建筑用地RSEI(0.31)最低;在流域2种主要土地转化类型中(草地→林地、耕地→草地),“草地→林地”转化有助于促进区域生态环境(ΔRSEI=0.0025,贡献率为46.3%),而后者则有可能导致生态环境恶化(ΔRSEI=-0.0004,贡献率为44.44%)。研究结果有助于深刻把握流域生态环境时空特征及其内在驱动机制,辅助开展科学的土地规划与生态环境治理,因而具有较强的理论与实践意义。

基于遥感生态指数的昌吉市土地利用生态环境评价研究

以2001、2011、2021年Landsat系列影像数据为基础,通过构建遥感生态指数(RSEI)模型探究了昌吉市生态环境质量变化情况,并结合土地利用变化特征,分析了其生态环境质量变化特点和影响因素。研究表明:(1)2001—2021年研究区RSEI平均值由0.6658升至0.6736;RSEI高值区主要分布在中部平原与南部山区、低值区主要分布在北部沙漠与中南部山区;(2)2001—2021年研究区生态环境质量总体呈上升的趋势,生态环境质量差和较差等级的区域主要分布在北部和中南部,生态环境质量中、良、优等级的区域主要集中在中部与南部,2011—2021年相比于2001—2011年生态环境质量明显提升;(3)2001—2021年研究区各地类转移过程中超过90.86%的生态环境变化等级集中于-1~1之间,草地(除转向未利用地)、未利用地的转出有利于生态环境质量水平的上升,林地和耕地的转出导致生态环境质量的下降。

基于生态环境状况指数的合肥市生态环境质量评价

生态环境是评价城市的重要指标,应用遥感技术能够快速准确地对城市生态环境进行评价,为城市的环境规划治理提供参考。本文利用生物丰度指数、植被覆盖指数、水体指数、污染负荷指数和人类活动指数五项指数加权求和得到生态环境状况指数(EI),以2013年与2016年的生态环境状况指数定量描述合肥市的生态环境状况。结果表明:研究区整体生态环境良好,平均EI值均大于60,生态优良的区域占35%;位于中心城区的包河区、瑶海区、庐阳区、蜀山区平均EI值相对较低,周边的巢湖市、长丰县、肥西县、肥东县、庐江县平均EI值较高;合肥市2016年的EI值较2013年有所下降,但整体变化不大。

生态环境状况指数计算方法在规划环评现状评价中的应用——以鸳鸯湖矿区为例

在遥感技术的基础上,以鸳鸯湖矿区规划环评为实例,论述了生态环境状况指数计算方法在规划环评生态现状评价中的应用,从量化的角度说明评价区的生态环境质量状况。

基于遥感生态指数的龙溪—虹口国家级自然保护区生态环境状况评估

大熊猫自然保护区对于维护周边生物多样性有重要作用,2008年汶川地震使附近众多大熊猫栖息地出现严重的生态退化。基于龙溪-虹口国家级自然保护区1998、2007、2008和2017年4个时相的Landsat影像,运用主成分分析法,集成绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDSI)和热度(LST)4项指标构建遥感生态指数(RSEI)综合评估模型,对研究区的生态环境状况进行综合评估。结果表明,龙溪-虹口自然保护区1998、2007、2008和2017年的RSEI值分别为0.748 1、0.752 1、0.411 0和0.599 1,说明研究区生态环境状况先转好后变差再转好,但从整体来看出现了一定的退化。地震前后生态环境变化明显,海拔1 400~2 600 m的中山和亚高山地区生态环境状况呈明显恶化趋势,主要原因是地震造成大量植被破坏、水域面积缩小以及出现大量裸露土地。绿度和湿度是生态环境状况的关键影响因素,对其具有正向作用,而干度和热度对生态环境状况起负向作用。

松辽流域生态环境时空动态评价及驱动因素分析

目前,我国高度重视以流域为基础的生态文明建设。及时有效的评估流域生态环境质量时空变化并分析其驱动因素对于制定流域协同性保护以及以流域为基础的生态文明建设十分重要。本文基于以数据为关键要素的,依托于遥感产品得到的绿度指数、湿度指数、干度指数、热度指数四项指标运用主成分分析方法建立松辽流域生态环境评估模型,并探索生态环境质量变化情况及其原因。结果表明:①松辽流域的生态环境质量整体优良,呈“东北优,西南差”的空间分布。②2000-2020年,松辽流域生态质量总体呈变好局势。第一个十年生态质量得到巨大改善,第二个十年处于生态保护维护阶段。③从空间分布上看,生态评级较差及以下等级面积明显收缩,优良等级面积显著向外扩张。④人类的社会经济生产活动对于生态环境的质量评估有至关重要的作用,如何平衡社会经济生产与生态环境保护之间的关系是帮助生态环境恢复的关键。

基于生态环境状况指数的2015—2019年烟台市生态环境质量评价

利用遥感监测数据并辅以环境统计数据,依据《生态环境状况评价技术规范》(HJ 192—2015),对2015—2019年烟台市生态环境质量状况进行了分析和评价。结果表明:2015—2019年烟台市生态环境状况指数总体呈上升趋势,生态环境质量较“十二五”末略微改善,均达到良好级别。各区、市、县生态环境质量均为良好,长岛和牟平区生态环境状况指数位居各区、县前列,莱阳、蓬莱和栖霞生态环境质量与“十二五”末相比无明显变化,其他区县生态环境质量均呈现不同程度的改善态势。

县域夜光遥感指数与生态环境状况指数相关性研究——以贵州省为例

基于2015年NPP-VIIRS的年合成夜光遥感影像,经过预处理后,获取到500 m空间分辨率的贵州省夜光分布图,构建夜光强度(I_j)与夜光面积(S_j)两个夜光指数后统计分析得到贵州省88个地区的夜光状况信息。同时从生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地胁迫、污染负荷五个方面通过EI指数对县域生态环境状况进行综合评价。最后分析探讨EI与I_j、S_j在县级尺度上的相关性,并构建回归模型。结果表明,贵州夜光分布主要集中在黔中、黔西地区,东西差异明显。生态环境状况结果则相反,黔东南地区生态环境状况最优,黔中、黔西地区则相对较差;分析证明了EI与S_j存在较高的负相关关系,且线性回归模型精度较高,结果验证显示70%的县域EI估算误差均不超过5%。表明了夜光面积指数可用于县级生态环境状况的快速评估,丰富了夜光遥感的应用领域。

嘉兴市生态环境状况指数评价及建议

针对嘉兴市2017年和2018年的生态环境EI指数进行了分析评价,结果表明:2017~2018年,全市的生态环境状况级别均为良,指数分别为64.4和62.7,影响嘉兴市生态环境状况指数的原因为生物丰度指数和植被覆盖指数偏低,而污染负荷指数较高。为此,提出了在今后的生态环境保护工作中,应该注重加强生态环境的修复工作;继续深化产业经济结构的调整和转型,推进结构减排工作;加强土地利用规划和生物多样性保护工作的相关建议。

东北农牧交错带土地生态环境安全指标体系的建立与综合评价——以镇赉县为例

本文以吉林省镇赉县为例,探讨了土地生态环境安全评价的方法。依据区域生态安全评价一般性指标体系,结合镇赉县土地利用结构及特点,从土地资源生态压力、生态环境状态和生态环境响应三方面入手,建立了由19项指标组成的土地生态环境安全评价指标体系。运用层次分析原理和综合评分法,计算该地区土地生态环境安全综合指数。研究表明,该地区在1985年和2001年土地生态环境安全状况均处于“很不安全”状态,且有不断恶化的趋势。滥垦、滥伐、过度放牧以及粗放经营的生产方式是导致该地区土地生态环境安全状况不断下降的主要原因。