基于水生态环境质量综合指数评价徐州河流

采用水生态环境质量综合指数对徐州市11个国控河流断面水环境质量进行评价。结果表明,各断面处于轻度污染到优秀级别,徐州市河流水生态质量整体良好。Spearman相关性分析显示各分指数中,水化学指标赋值与大型底栖动物赋值显著相关,着生藻类赋值与生境指标赋值负相关。指出,水生态环境综合评价指数弥补了单纯化学指标或单纯生物指标评价水质不够全面的问题,首次加入生境指标,体现了环境管理从指标控制到生态保护思路的转变。提出,对于水生态环境综合评价指数分指数化学因子、生物因子的评价指数如何选取,还需进一步完善。

基于遥感生态指数的广东石门台国家级自然保护区生态环境质量评价

基于遥感生态指数(RSEI)定量评估了1997—2021年石门台自然保护区的生态环境质量变化,探究该自然保护区建立与管控级别提升前后的生态环境质量变化情况,并运用随机森林算法和相关性分析方法探讨演变的原因。结果表明:石门台自然保护区RSEI值从1997年的0.637动态上升到2011年的0.714,随着自然保护区从省级升至国家级,生态环境质量稳步提高,2021年RSEI达到0.788;保护区生态环境质量变好的区域占比高达64.5%,其中,缓冲区改善较为明显,变差的区域主要集中在实验区人类活动频繁地区以及核心区高海拔山脊地带;RSEI对高程的响应最为明显,300~600 m生态环境质量最好,300 m以下和超过900 m生态环境质量相对较差;当土壤酸碱度为5.3、有机碳质量分数为4.1%、黏土质量分数为32%时,RSEI最高;居民活动从外向内(即实验区-缓冲区-核心区)对生态环境质量的影响程度逐渐降低且带来负面影响;时间上,RSEI与降水呈现正相关性,有23.6%的区域通过显著性检验(P<0.05),局部年份受降水的影响较大。总体上,石门台自然保护区生态环境质量变好趋势明显,今后应加强对高山顶部裸土区域以及低海拔人类活动频繁地区的保护和治理。

2000—2020年三峡库区生态环境质量综合评估

客观综合地评估区域生态环境质量是现今全球关注和研究的热点问题。三峡库区自蓄水后,生态环境就变得比较脆弱,因此评价三峡库区生态环境质量十分必要。基于2000、2010、2020年的遥感数据,结合生态环境指数(EI)和遥感生态指数(RSEI)构建了三峡库区生态环境质量综合评价体系。结果表明,构建的生态环境质量综合评价体系能够有效实现三峡库区大尺度长时间序列的生态环境质量评价,精度可靠。2000—2010年三峡库区生态环境质量呈现下降趋势,而2010—2020年呈现上升趋势,2000—2020年整体上表现为上升趋势。空间上,三峡库区生态环境质量较好的区域主要分布在东部、北部和东南部的巫溪县、宜昌县、兴山县、石柱县和巴东市等;质量较差的区域主要分布在西南部和长江沿岸城市化进程较快的地区。

利用改进型遥感生态指数的岩溶区生态环境质量评价

本文选取绿度(NDMVI)、湿度(Wet)、石漠化(RDI)和热度(LST)4个指数,构建了改进型遥感生态指数(IRSEI),以实现县域岩溶地区的生态环境质量评价。基于2003与2023年的县域尺度遥感影像与其他地理信息数据,通过若干方面定量对比IRSEI与RSEI指数。结果表明,IRSEI包含了更丰富的山地植被与石漠化状况信息,能够更好地表征和评价岩溶地区生态环境质量,适合作为岩溶地区生态环境质量评价的定量指标。研究区在2003—2023年间,生态环境质量改善和退化情况均有发生,但生态环境质量总体下降了7.46%,生态等级由良变为中等。从空间分布来看,罗平县研究区生态质量差的区域主要分布在北部,生态环境质量优的区域主要分布在中部。

基于改进遥感生态指数的金寨县生态环境质量评价

为定量评价区域生态环境质量,客观反映生态环境的变化过程,为区域生态环境保护、治理及发展规划提供科学依据,该研究基于2014、2016、2018和2020年4个时期的Landsat 8卫星影像,引入归一化山地植被指数,集成绿度、湿度、热度和干度4个指标构建改进型遥感生态指数(MRSEI),进行生态环境质量时空分布制图与动态变化分析,探究金寨县周期生态环境状况及变化原因.结果表明:(1)MRSEI具有一定的科学性,能较全面地反映研究区生态环境质量情况及时空分异特征;(2)研究周期内,金寨县全域生态环境质量较高,生态质量“优”和“良”区域占比持续上升,东北部的经济开发区及其周边生态质量较差;(3)研究区MRSEI从2014年的0.668持续提升到2020年的0.869,生态环境质量持续提高.

基于遥感生态指数的渭库绿洲生态环境质量监测

渭库绿洲是塔里木盆地北缘的重要生态屏障,为客观、全面地评价其生态环境质量,分别对绿洲内2010年、2014年、2018年以及2021年6—9月的Landsat5(TM)和Landsat8(OLI)高质量卫星影像进行数据分析与整理,并以此为基础通过Landsat8卫星影像的波段间不同特性计算该区域遥感生态指数(RSEI),评估了绿洲的生态环境质量时空变化规律。结果表明,2010—2021年渭库绿洲内RSEI均值由2010年的0.2545减少至2021年的0.1817,生态环境质量总体呈下降趋势。从空间上来看,生态环境质量较好的区域主要集中在渭库绿洲内、塔里木河沿岸以及北部山区,生态质量较差的区域主要集中在绿洲外围的沙漠和荒漠交错带上。通过RSEI变化监测分析可知,渭库绿洲2010—2021年生态环境没有发生变化的区域占比均在85.00%以上,生态环境显著恶化区域占比均小于0.15%,生态环境显著改善区占比均小于0.30%,生态环境轻微恶化区域占比的平均值为6.25%,生态环境轻微改善区域占比的平均值为5.80%,轻微改善区域面积小于轻微恶化区域面积,这表明渭库绿洲生态环境有向轻微恶化方向发展的趋势。

基于改进遥感生态指数的宁夏生态环境质量时空变化

在遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)的基础上引入PM10作为大气环境质量指标,提出了改进的遥感生态指数(Improved remote sensing ecological index,IRSEI),并基于IRSEI分析了宁夏2000-2020年的生态环境质量时空分布格局与演变,以及宁夏生态环境质量的变化趋势,此外还深入讨论了不同的指标归一化方式对IRSEI结果的影响。结果表明,1)2000-2020年,宁夏生态环境质量呈现“先上升,后下降,又上升”的趋势,21年间IRSEI从0.329上升至0.426,总体上升了约29.48%;空间分布上,生态环境质量等级为“优”和“良”的地区主要分布在宁夏北部、南部以及黄河流域沿岸,生态环境质量等级为“差”和“较差”的区域主要分布在宁夏中部。2)宁夏生态环境质量改善面积远大于退化面积,21年间改善面积占比达到54.42%,且极强改善区域集中在宁夏南部,中部以较强改善为主,退化面积占比为14.98%,主要分布在北部城市区域。3)趋势分析结果表明,宁夏生态环境质量呈改善趋势的区域面积占比达到64.02%,显著改善趋势的面积占比为29.18%,但仍有28.81%的区域呈现显著退化和轻微退化趋势,生态环境质量修复与保护应重点关注呈现退化趋势的区域。4)不同的指标归一化方式对IRSEI影响显著,基于各期数据分别进行指标归一化容易高估生态环境质量较差年份的IRSEI,低估生态环境质量较好年份的IRSEI,基于全局极值的指标归一化方式,能更真实客观地反映不同时期的变化和差异。

基于遥感生态指数的河南连康山国家级自然保护区生态环境质量时空变化研究

基于2013、2017和2021年的Landsat-8 OLI/TIRS影像,计算河南连康山国家级自然保护区的遥感生态指数(RSEI),并结合高程、坡度和坡向等数据探讨RSEI的变化与地形特征的关系。结果表明:(1)研究区2013、2017和2021年的RSEI平均值分别为0.251、0.397和0.597,呈现出逐渐上升态势,生态环境质量持续改善。核心区和缓冲区的生态环境质量不均衡发展趋势加重,实验区则趋于平衡。(2)RSEI变化以轻微改善和显著改善为主,主要集中分布于中部和南部,净改善面积为79.67 km^(2),占比75.30%。(3)中海拔(309~464 m)、坡度5°~35°以及阳坡(南、西南、西、西北)区域是RSEI降低的主要区域,建议加大该区域的保护治理力度,促进保护区生态环境质量的提升。

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。

基于改进遥感生态指数的新丰江流域生态环境质量时空动态演化研究

针对新丰江流域内城市化建设进程加快导致的生态环境破坏不断加剧的问题,利用遥感技术手段对流域生态环境质量变化进行监测十分必要,从自然因素角度反映区域环境质量的遥感生态指数在自然区域生态环境研究中效果显著,但忽视了人类活动因素对生态环境的影响,不能全面反映人文因素对生态环境的干扰。本文以2010—2020年新丰江流域为研究区域,在遥感生态指数基础上融入具备人类活动属性的兴趣点(POI)数据构建改进遥感生态指数(HRSEI),用于研究区生态环境质量时空分析。研究表明:①该流域在十年间存在较大规模的开发建设,但随着“两山”理论执行力度的加大(2015—2020年),流域内生态环境质量从降低扭转至升高;②融入POI数据后的HRSEI对流域内人为建设活动密集区域的生态环境质量感知适用性更好;③流域内持续存在较大规模的建设活动,但生态环境质量的“下降-上升”演化特征体现了属地内生态管理方式的改进。研究结果可为粤东新丰江流域生态环境治理修复工作提供参考建议。

基于AHP与CRITIC权重法的综合生态环境质量评估——以吐鲁番市与哈密市为例

环境质量评价是强化环境管理的有效手段。对确定经济发展方向和保护环境等一系列重大决策都有十分重要的作用。本文主要依据中经数据网的相关数据,对2001~2022年吐鲁番市与哈密市综合生态环境质量进行评价研究,构建综合生态环境质量评价体系。首先,选取涵盖自然、经济和社会等多方面的指标数据,并进行特征提取与降维处理,简化计算模型。其次,使用主客观相结合的赋权法计算指标权重,具体为AHP (层次分析法)与CRITIC权重法。并将其与无量纲化数据进行合成计算,得到2001~2022年研究地区综合生态环境质量评价值,通过绘制相关折线图将综合生态环境质量可视化。最后对变化情况进行剖析,了解综合生态演变情况。结果表明两市的综合生态环境质量整体均呈现良好发展,且哈密市发展速度比吐鲁番较快,2001~2006年间,吐鲁番市综合生态环境质量高于哈密市,2007年至今,则相反。据此,本研究深入分析变化原因,并通过组合权重分析各指标对该地区生态环境可持续发展影响程度,结果表明棉花类与粮食类指标影响程度较大,人口类、GDP类(地区生产总值)与教育类指标影响程度较小,以此为基础为相关政策提供参考建议,促进绿色可持续发展,促进社会与经济发展。

云南省生态环境质量与生态修复区识别

[目的]分析云南省生态环境时空变化,识别生态修复优先序,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。[方法]基于遥感生态指数(RSEI)研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序。[结果]①22 a间云南省RSEI均值呈S形变化趋势,分别以2005年和2011年作为上升和下降的拐点。②2000—2022年空间上生态环境质量均表现为“西高东低”的态势,西部地区生态环境质量较好,而中部城市群及东部喀斯特地区生态环境质量较差。③2000—2005年受退耕还林政策的影响生态环境质量变好。2005—2011年则因旱灾和建设用地的剧烈扩张导致生态环境质量大幅下降。2011—2016年是旱灾后恢复时段,除中部城市化快速发展地区外,其他地区生态环境质量在逐渐恢复。2016—2022年受国家政策的影响,生态环境质量进一步变好。④云南省生态环境质量在空间上表现出明显的空间全局与局部自相关。⑤2000—2022年云南省碳储量呈先增加后减少的趋势,22 a间总碳储量减少2.38×10^(7)t,在空间上总体表现为“南北高,中间低”的地带性分布特征。⑥云南省生态修复极优先区主要分布在北部及东部地区,约占总面积的18.08%,生态修复优先区及中等优先区则分布较为广泛,约占总面积的70.17%。生态修复一般优先区主要位于普洱市等地,约占总面积的11.76%。[结论]云南省2000—2022年生态环境质量在时空上均呈现一定规律,在此基础上进行生态修复区划分,因地制宜地治理生态环境,推进云南省生态及低碳的可持续发展。

基于多时相RSEI的生态环境质量评价——以新民市为例

以辽宁省新民市作为研究对象,基于2014年、2017年、2020年的相近月份(5—6月)Landsat 8 OLI_TRIS数据,提取4个生态因子[绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)、热度(LST)],采用主成分分析法构建遥感生态指数(RSEI),对研究区域生态环境质量时空演变特征进行评价。结果表明,2014年、2017年、2020年新民市RSEI的均值分别为0.397、0.348、0.506,呈先降后升的趋势。2014—2020年,生态环境质量等级为差和较差的区域主要分布在西北区域,面积占比由62.5%降至33.2%;生态环境质量等级为较好和好的区域主要分布在东南区域,面积占比呈明显的先降低后升高趋势,由21.3%先下降到18.4%后上升到37.0%。4个因子中绿度和湿度对生态环境质量起到正面作用,其中湿度的正面影响较为显著;干度和热度起到负面作用,其中干度的负影响较为显著。

生态环境基础设施一体化与长三角经济高质量发展研究

区域一体化是实现长三角经济高质量发展的根本路径,基础设施一体化是长三角区域高质量一体化发展的基石。本文基于不同类型的基础设施,鉴于目前生态环境的严峻形势,从生态环境基础设施入手,对长三角生态环境基础设施一体化发展水平进行考察,发现长三角各地区对环保基础设施的建设初有成效,长三角三省一市节能减排和环境质量不容乐观。进一步通过综合指标评价法分析发现:长三角生态环境水平持续提升;逐步明确了绿色产业发展动力机制;绿色技术创新能力尚需增强,绿色产业体系还在逐步建立中;能够积极响应国家政策号召,切实把绿色产业发展理念落实为具体行动。最后本文提出相关政策建议,助力于推动长三角生态环境基础设施高质量一体化发展,进而促进长三角经济高质量发展。

基于AMBI和M-AMBI法的桑沟湾底栖生态环境质量评价

养殖环境评价是衡量海水养殖活动是否健康、可持续的重要环节。为掌握北方典型规模化养殖海湾——桑沟湾沉积环境质量状况,于2017年4和7月对桑沟湾全湾海域进行大型底栖动物走航调查取样,分析了大型底栖动物的种类组成、生物量、栖息密度及群落结构;运用AMBI(AZTI’s marine biotic index)指数法和M-AMBI(Multivariate-AMBI)指数法,分析了大型底栖动物群落受干扰程度,评价了沉积环境质量状况。研究表明,在两次调查中多毛类均为优势种,其中4月多毛类36种,占总种数63.16%;7月32种,占总种数的60.38%。AMBI法的评估结果表明,调查海域各站位以受到轻度扰动为主,个别站位受到中度扰动和无扰动,干扰程度从小到大依次为海带区<海草区<混养区<贝类区;M-AMBI法的评估结果表明,生态环境质量等级为良或优的站位占60.00%~68.42%,海草区环境质量状况要明显好于养殖区。多营养层次综合养殖模式缓解了桑沟湾近海生态系统的养殖压力,使得桑沟湾受人为干扰较小,海草区环境质量为优,贝类区、混养区和海带区的环境质量处于中等和良之间。

2010—2020年陕西省神木市生态环境质量时空演变及其驱动因素

[目的]陕西省神木市是黄河流域生态保护建设的重要地区。分析该地区生态环境质量变化,为资源型城市神木市的生态环境治理、修复及绿色发展提供科学依据。[方法]选取2010,2015与2020年共3期Landsat遥感影像,利用主成分分析方法构建遥感生态指数(RSEI)作为生态环境评价指标,分析神木市生态环境质量时空演变格局,并通过地理探测器探究该地区生态环境驱动机制。[结果]①神木市生态环境质量持续恶化,RSEI指数下降幅度达到12.47%,在2010—2015年间下降最快;神木市生态环境质量很差与较差的面积增加幅度达到15.29%。②神木市生态环境质量恶化以西北部的风沙区率先增强,随后转向地势较低的东南部和东北部。同时,神木市生态环境质量以较差和一般为主,两者总和占据神木市总面积的67.09%。③植被覆盖度与绿度、湿度、干度及热度4个指标因素均表现出显著的驱动性,其中植被覆盖度解释力最高(达到62.4%),是神木市生态环境质量的主要驱动力;多因子交互也均表示出协同增强的作用,夜间灯光、人口密度、热度与植被覆盖度交互作用最强。[结论]神木市生态环境质量总体仍在进一步恶化,尽管前期退化得到遏制,但恶化区域在逐渐扩大,提高植被覆盖度可以有效增强神木市生态环境质量。为此应进一步落实植被绿化等生态保护措施,提升神木市高品质生态环境质量。

改进遥感生态指数的典型海岸带城市生态环境质量评价--以湛江市为例

随着湛江市城镇化的发展,湛江市生态用地面积减少,生态环境恶化。因此,快速、全面及准确地定量监测湛江市生态环境质量变化具有重要意义。选用2000年、2005年、2009年、2015年、2020年Landsat系列卫星影像,选取绿度、湿度、干度、热度、土地利用与人口分布6项指标,构建改进遥感生态指数(improved remote sensing ecological index,IRSEI),定量分析湛江市2000—2020年间生态环境质量变化。研究结果表明:2000年、2005年、2009年、2015年与2020年IRSEI指数均值分别为0.18,0.18,0.35,0.42和0.38,呈先升后降的变化趋势;对2000—2020年间IRSEI进行差值处理,研究区生态环境变化“明显变好”、“轻度变好”、“基本不变”、“轻度变差”、“明显变差”的面积占比分别为78.95%,8.70%,8.01%,1.35%和2.99%,以“明显变好”为主;IRSEI指数可以较好地反映出2000—2020年间海岸带城区环境较差的现象,具体表现为海岸带区域的建筑用地IRSEI指数较低,研究结果将为湛江市生态环境保护提供理论基础和科学依据。

基于谷歌地球引警和改进型遥感生态指数的西安市生态环境质量动态监测

近年来,在经济全球化的背景下,西安市经济迅速增长,生态环境问题日益突出,快速全面地定量监测生态环境质量的时空变化,对指导生态环境保护具有重要意义。基于谷歌地球引警(GEE)平台,筛选2000、2004、2010、2015、2020年及其前后各一年的四季Landsat影像,利用主成分分析基于绿度(NDVI)、热度(LST)、干度(NDSI)、湿度(Wet)和气溶胶光学厚度(AOD)构建改进型遥感生态指数(ARSEI),实现西安市2000—2020年生态环境质量的动态监测,并运用莫兰指数(Moran′s I)探讨西安市生态环境质量的空间自相关。以主成分效果最好的夏季为例,结果表明:(1)构建的ARSEI将大气污染因素考虑在内,第1主成分(PC1)贡献度在83%以上,能较好地集中各指标特征,有助于更加全面地评价研究区生态环境质量;(2)西安市2000—2020年平均ARSEI分别为0.565、0.521、0.572、0.644、0.695,生态环境质量总体呈现先退化后转好的趋势。20年来,生态环境质量较差和极差等级的面积减少了1339.08 km^(2),主要分布在秦岭以北地区,良好和极好等级区面积增加了2241.80 km^(2),主要位于南部的秦岭地区;(3)西安市生态环境质量改善区面积大于退化区,改善和退化情况在各辖区均有发生。2000—2004年退化情况最为严重,占比29.41%,而2010—2015年改善区占比最大,达31.62%;(4)5个年度的全局莫兰指数(Global Moran′s I)均在0.627以上,表明西安市生态环境质量的空间分布具有较强的正相关,呈聚集分布,且以高-高、低-低分布为主。研究基于GEE平台实现了西安市生态环境质量的快速监测,可为生态环境监测与治理保护提供方法借鉴与数据支撑。

2000—2021年图木舒克市生态环境质量动态监测与评价

为客观评价新疆图木舒克市驱动因素对其生态环境质量的影响,选取图木舒克市2000、2011年和2021年3期Landsat影像数据,耦合归一化植被指数(NDVI)、土壤湿度(WET)、干度(NDSI)、地表温度(LST)4个指标,分析主成分构建遥感生态指数(RSEI),结合研究区自然因素和社会经济因素,对图木舒克市近22 a来生态环境质量进行动态监测与评价。结果表明:(1)图木舒克市近22 a来RSEI均值从0.406升至0.476,生态环境质量变好面积远大于变差面积,改善区域主要分布在研究区中部、东南、西北地区,近22 a生态环境质量得到有效改善。(2)通过对图木舒克市驱动因素进行分析,当地生态环境质量受人口、国内生产总值(GDP)、耕地面积、气候等因素影响,在驱动因素中社会经济因素对当地生态环境质量有显著影响。(3)通过构建RSEI并分析其驱动因素对生态环境质量的影响,可以高效、准确地对当地生态环境质量进行动态监测与客观评价。

河南省沿黄地市生态环境质量时空演变及驱动因子分析

黄河流域自然生态本底脆弱,人类长期开发建设活动导致生境破碎化、生物多样性减少。选取2000年、2010年和2020年3期遥感影像数据计算绿度、湿度、干度和热度4个指标,构建遥感生态指数(RSEI),分析河南省黄河干流沿线8个地市生态环境质量时空演变特征及变化趋势,并运用地理探测器分析其驱动因子。结果表明:2000—2020年研究区RSEI平均值为0.7311,生态环境质量整体处于中等偏上水平,灵宝市、郑州市等生态环境质量较差,新安县、孟津区等生态环境质量较好;20 a间研究区生态环境质量先变差后转好,大部分地区呈改善趋势,下游生态环境质量改善情况优于中游;单因子探测结果表明,土地利用类型、国民生产总值等表征人类活动的驱动因子对生态环境质量的影响逐渐增强;多因子交互探测结果表明,国内生产总值、土地利用类型和人口密度与其他各因子的交互作用较强。