基于遥感和GIS的巢湖流域生态功能分区研究

生态功能分区是区域自然资源科学管理及可持续发展利用的基础。基于生态功能分区原则,考虑流域——子流域完整性进行巢湖流域生态功能分区。在综合分析巢湖流域生态环境基本特征的基础上,确定生态功能分区原则、依据、方法及命名,基于遥感与GIS在数据采集方面及多层面叠加功能的优势,通过遥感数据对研究区土地利用信息的提取以及利用DEM空间分析进行子流域划分等技术手段,探讨了遥感和GIS技术支持下的研究区子流域生态功能划分方法,形成了巢湖流域生态功能分区方案,将全流域分为5个生态功能区和12个生态功能亚区,并阐明了不同生态功能区的生态保护重点与经济社会发展约束。对于新调整行政区划的巢湖流域生态环境综合治理具有重要的现实意义,可为流域产业布局、生态防灾减灾、环境保护与建设规划等提供科学依据。

遥感和GIS技术的水禽栖息地适宜性评价中的应用

由于适宜水禽栖息的生境面积不断缩小,致使湿地生态系统受到严重破坏,生物种群数量急剧下降。通过野外采点调查建立可靠的栖息地适宜点群。基于遥感和GIS空间技术获取20个评价因子,并结合二项Logistic回归模型,构造出基于像元水平的栖息地适宜性模型,经过筛选后保留对适宜性影响力较大、拟合优度高的10个评价因子,分别从社会人文、植被长势和地形地貌三大方面分析。再应用K-means聚类分析法将适宜性点群分级,得到建三江区栖息地适宜性评价分级图,有效分析适宜性5个等级的空间尺度,其中最适宜栖息,中适宜栖息,基本适宜栖息,不适宜栖息和不可用地分别占总用地的24.73%,17.69%,29.8%,17.62%和10.16%,前三类占总的72.22%。说明建三江区的适宜水禽栖息的用地较多,主要分布在流域、低河漫滩等人为干扰少的湿地沼泽平原,此研究对水禽生境的保护和可持续发展都具有指导意义。

基于遥感和GIS的青海湖流域冻融侵蚀研究

依据1∶100万西宁幅地貌图,获取了青海湖流域冻融侵蚀界线.利用遥感和GIS方法获得了流域内地形、年降水量、年均气温、土地覆被类型、土壤类型5个评价因子数据,在GIS中通过建模及空间分析,获得了青海湖流域冻融侵蚀强度等级类型及空间分布信息.结果表明:研究区冻融侵蚀发生的总面积是14 875km2,其中,轻度侵蚀和中度侵蚀居多,分别占冻融侵蚀总面积的28.75%和62.57%;剧烈侵蚀和强烈侵蚀占少部分,分别占冻融侵蚀总面积的3.33%和0.76%.

基于遥感和GIS武汉城市圈土地资源利用研究

最近国务院正式批准武汉城市圈为"资源节约型和环境友好型"综合改革试验区。为全面、及时的掌握武汉城市圈土地资源的利用现状,本文利用2004、2005年Landsat TM影像数据,对该区域的土地利用现状进行了遥感制图与分析。研究显示,本区的耕地占绝对的优势地位,占总面积的50.58%,林地覆盖近1/3,水域面积大,占9.89%,建设用地也不少,占6.42%,草地的覆盖率较小,仅占区域面积的2.44%,未利用地所占比重很小。土地利用的区域差异显著,耕地、水域和城镇主要分布在区域内的江汉平原和鄂东沿江平原,林地集中分布在该区的东北部和南部。区域土地利用不合理,人均耕地少,不及全国平均水平,后备耕地资源稀缺,林地质量差。因此,只有实行最严格的耕地保护制度,进一步开展森林恢复与保育工作,持续不断地改善土地利用结构,为建设"环境友好型和资源节约型"的武汉经济圈奠定良好的资源与生态环境基础。

基于遥感和GIS的城镇居住区绿化与热岛改善效应研究

鉴于城镇居住片区的气象观测站点非常有限,不能客观分析城市面上热力分布状况之缺陷,采用卫星与地面同步或准同步的观测方式,研究建立卫星光谱与地面气温之间的遥相关模式,达到对卫星气温的定量反演。同时,采用卫星与多因子资料相结合的方法,通过研制设立城镇居住片区GIS综合分析模式和实用评估方法,对上海近年城镇居住片区的地面介质和温度分布关系以及绿地的降温效果进行较系统研究和精细化分析,结果表明:城镇居住片区植被平均温度普遍低于片区内平均温度,更低于片区内最高温度。通常片区植被平均气温比片区最高气温最大可低1.19℃,比建筑、道路广场的平均气温最大可低0.67℃、0.55℃。片区植被比例与温度呈反比例态势,而道路广场、建筑用地比例与温度呈正比例态势。城镇居住片区植被比例高则温度低;建筑、道路所占比例高则温度高。

基于遥感和GIS的陕南地区近20年植被覆盖时空变化特征

植被覆盖是区域生态系统环境变化的重要指标。为了揭示陕南地区植被覆盖变化特征,基于遥感和GIS技术,以Landsat TM遥感影像为主要数据源,对陕南地区1995—2014年近20年间不同植被覆盖等级时间变化特征、空间分布特征和内部转移特征进行了分析。结果表明:(1)近20年的植被覆盖状况良好,整体上以高植被覆盖度(>75%)为主,随时间变化高植被覆盖度所占面积呈增加趋势,其他植被覆盖度等级面积呈波动减少;(2)不同植被覆盖等级空间分布特征差异明显。水平方向上,表现为1995—2005年是以中高植被覆盖度(60%~75%)为主,主要分布在汉中市,2005年之后以高植被覆盖度(>75%)为主,主要分布在安康市和汉中市。垂直方向上,表现为海拔>1 000m的低中山区和高山区以高覆盖度(>75%)为主,低山区(500~1 000m)以中等、中高覆盖度(45%~75%)为主,海拔<500m的丘陵以低、中低和中等覆盖度(<60%)为主,即随海拔升高植被覆盖等级随之增加;(3)近20年不同植被覆盖等级之间变化过程频繁,但植被覆盖整体上呈现"恢复—退化—恢复"的变化趋势,这与陕南地区社会经济发展、生态环境建设与保护以及人类活动等因素密切相关。

基于遥感和GIS的四川省姜资源适宜性分布范围研究

姜是药食两用的常用中药,姜的药用部分为其新鲜根状茎,可用于消炎、镇痛及止呕等。本研究在充分查阅姜资源的相关数据、文献资料基础上,确定姜资源适宜性分布的生态因子,利用遥感和GIS技术提取生态因子,再应用GIS空间叠加分析技术和野外调查验证方法,提取和确定四川省姜资源的适宜区和最适宜区分布范围。研究表明:①姜适宜区主要分布在南充、达州、绵阳等市,最适宜区主要分布在宜宾、资阳、内江。南充市适宜区最适宜区总面积最大,雅安市最小,甘孜、阿坝没有适宜区与最适宜区的分布。适宜区与最适宜区总面积占全省7.846%;②姜资源适宜性分布范围与姜资源实际分布范围基本吻合,表明遥感与GIS技术分析用于研究姜资源适应性分布研究具有可行性、准确性;③研究结果对于姜资源、管理、规划等提供可靠科学依据,也为其他中药材资源的普查提供有效的技术与方法。

基于遥感和GIS信息的上海城市绿地生态改善效应研究

为了动态地分析和客观评估城市绿地改善生态环境的作用,本文将气象卫星及资源卫星分别作为城市热力分布、可吸入颗粒物污染分布、绿地分布监测的主要信息源,研究、建立了卫星光谱与地面气温、可吸入颗粒物指数(PM10)观测要素之间的反演模式,也研究和建立了GIS动态监测和空间分析模式,对城市"热岛、浊岛、绿岛"的分布特征及相关关系、作用效果进行监测评估,得出6×104m2以上绿地的降温范围在9×104m2～13×104m2之间;8×104m2以上的绿地降尘效果较为明显,通常当绿地面积增加4×104m2上下时,对降尘的影响距离约增加50 m。

基于遥感和GIS的德州市德城区建成区扩展变化及驱动力分析

基于遥感和GIS技术,利用德州市1997—2017年4期TM(OLI)遥感影像,提取德城区近20年的城市建成区.引入扩展强度指数和紧凑度指数等数学方法,分析了德城区近20年城市用地的时空变化特征,并结合社会经济指标数据,对研究区建成区的扩展变化及驱动力进行了分析.结果表明,在研究期内,德城区建成区的面积增加了1.77倍,平均年增长3.30km2.城市向东扩展显著,城市重心东移,造成德城区建设用地的时空扩张特征的驱动力主要有人口、经济、交通和政策因素,其中政策因素对城市时空形态的演变具有决定性作用.

遥感和GIS在干旱和半干旱地区水资源管理中的应用

介绍了遥感与地理信息系统(GIS)等技术在我国干旱与半干旱地区水资源管理过程中的具体应用情况,主要包括水资源情况的调查,对旱情的预警与监测管理,针对沙漠化实行动态监测,评价治沙的经济效益,生态动态监测,估算生态需水量,退耕还林的遥感调查,水环境监测,水利工程项目管理以及水资源管理中应用实时监控管理系统等主要内容。

基于高分辨率遥感和GIS技术的建设项目环评监管技术研究及应用示范

建设项目从开展环境影响评价到竣工环保验收周期长,由于监管体系和技术手段为完全建立,存在监管难度。本文通过对项目环评审批前、项目建设期和项目运营期的遥感影像进行解译和提取土地利用类型,结合GIS技术对项目评价区域占地面积的变化情况进行分析,通过数据分析为监管部门判别项目建设在各阶段是否存在项目占地违法违规行为提供数据支撑,探索建立一种环评事中事后监管思路和技术方法。

基于遥感和GIS的石羊河流域生态安全评价

受气候变化、不合理的人类活动等因素的影响,近年来石羊河流域生态环境退化,水资源匮乏,人地矛盾日益尖锐,生态安全面临着严重的危机。以遥感和GIS为技术手段,根据PSR模型框架机理建立了石羊河流域生态安全评价指标体系,采用层次分析法确定了各指标的权重,然后以流域内县级行政单元为评价单元综合评价了石羊河流域生态安全状况。研究结果表明,石羊河流域生态安全状况上游好于中游,中游好于下游;流域内各县生态安全度主要集中在Ⅱ级和Ⅲ级。针对不同区域的生态安全状况,给出了不同的恢复措施和建议。

基于卫星数据与GIS技术的北京地区粗糙度长度估算研究

基于卫星数据与GIS技术,利用形态学模型,建立了以植被类型、冠层叶面积指数和植被高度为主要输入参数的植被粗糙度长度Z0估算模型和以建筑物覆盖率和建筑物高度为主要输入参数的城市Z0估算模型;并以北京地区为例,分别利用2012年MODIS（中分辨率成像光谱仪）卫星资料和2005年GLAS（地球科学激光测高系统）卫星资料估算得到1 km空间分辨率北京主要植被地区Z0,利用2009年1∶2000北京城市基础地理信息和GIS技术估算得到北京城市地区100 m空间分辨率的Z0,并利用植被相关研究结果与北京城市地区大气所铁塔（高325 m）研究结果进行了比较和验证分析。结果表明,2012年北京主要植被地区Z0为0～1.3 m,存在着明显的季节变化,山区森林的Z0一般为0.6～1.3 m,冬季高于夏季;平原农田的Z0一般为0～0.4 m,夏季高于冬季。北京城市地区Z0存在明显的空间变化,一般为0.1～8.0 m,显示北京城市下垫面的高度非均匀特征;其中Z0值在1.0 m以上的地区主要分布于北京四环区域内及四环外大型居民社区、经济开发区和郊区县城中心,在二环区域内存在一个Z0低值区,大部分Z0在0.5 m以下;大气所铁塔周围Z0值为4.0～9.0 m,与采用气象学方法的研究结果具有较好一致性。比较和验证分析显示本文Z0估算方法较为合理可信,表明在区域范围内,遥感和GIS技术是未来估算区域尺度复杂下垫面空气动力学参数的一种有效途径。

基于RS/GIS的布哈河流域土壤侵蚀现状研究

利用遥感和GIS的方法获得了流域内年降水量、年均气温、地形、土壤类型和土地覆被类型等5种评价因子数据,在GIS中通过建模及空间分析,获得了布哈河流域土壤侵蚀强度等级类型及空间分布信息。结果表明,研究区土壤侵蚀总面积是14 337km2,其中轻度侵蚀和中度侵蚀面积居多,分别占土壤侵蚀总面积的54.88%和20.51%;剧烈侵蚀面积占土壤侵蚀总面积的0.63%。

基于GIS的区域生态安全障碍因素分析——以吉林省西部为例

生态系统安全状态障碍的诊断是一项极为复杂的工作。基于遥感和GIS技术,采用栅格技术,以吉林省西部为例,引入了"因子贡献率"、"指标偏离度"和"障碍度"的概念,对影响吉林省西部2000年生态安全的因素进行了分析。结果表明:影响生态安全的障碍因素区域差别较大。单一类型障碍因素作用区域占总研究区的76.92%,其中主要作用因素有6种,为经济发展水平、土壤类型、区域开发指数、地貌形态,人口自然增长率和相对起伏度。多因素作用区域中两种障碍因素作用的区域占绝对优势。整个区域中土壤类型作为障碍因子的区域占研究区总面积的27.57%,其中又以风沙土、碱盐土两种土壤类型为主,占3/4以上,沙化和盐碱化已经成为吉林省西部一个不容忽视的生态问题。研究实现了障碍因素的空间化,为土地利用结构调整和区域综合治理提供了具体依据和可操作的具体指导,所采用的生态环境病理诊断的方法为区域生态安全方法研究提供了新的视角。

基于RS、GIS的东喜马拉雅南迦巴瓦峰地区断裂构造的定量研究

东喜马拉雅南迦巴瓦峰地区地质构造十分复杂,对该区板块缝合带的空间位置问题,长期以来,一直认为沿雅鲁藏布江呈弧形展布。笔者以ETM+为主要信息源,以遥感与GIS为技术支撑,对南峰地区的断裂构造进行了详细的遥感解译分析,从构造统计分析的角度对断裂构造进行定量研究,从分维值及趋势值的空间分布及变化特征分析,认为缝合带的南东段、北段大致沿雅鲁藏布江展布,而北西段位于雅鲁藏布江的北西侧,沿东久-米林(断裂带)展布,这也与近几年来开展了1∶25万区域地质调查获得的新认识相一致。

基于Logistic-CA-Markov模型的快速城市化地区土地利用结构变化研究

研究快速城市化地区土地利用结构的变化并预测其未来发展趋势,可以为区域土地合理利用与配置提供参考。利用Logistic-CA-Markov耦合模型研究无锡市2000—2010年的土地利用结构变化,探讨其驱动因子,并区分目前趋势发展、生态环境保护和综合发展3种情景,对研究区2020年土地利用结构进行模拟和预测。结果表明,10a间无锡市建设用地增加了近一倍,主要来源于耕地;目前趋势发展情景下建设用地扩张仍明显,生态环境保护情景下建设用地不再增加,而综合发展情景下建设用地略有增加,耕地等地类减少不明显。对于无锡市这样的快速城市化地区而言,综合发展情景的模拟结果是比较理想的。

东北黑土区耕地资源遥感动态监测与驱动因素分析

土地利用变化是人类活动影响自然环境程度的重要反映。在遥感和GIS技术的支持下,分析了东北黑土区1986～2000年耕地资源变化特征与空间格局。结果表明,东北黑土区耕地比例为78.14%,耕地已成为该区的本底景观。1986～2000年期间,耕地和城镇工矿地面积在增加,林地、草地、未利用地和水域面积有所减少。在研究时段内,耕地开发占用林地和草地是造成本区土地利用变化的主要原因。同时,建设用地对耕地的占用达到84.81 km2,应引起足够的重视。东北黑土区耕地资源变化受自然因素(气温显著上升)和人文因素(人口增加、粮食需求和区域经济发展)的综合影响。

新疆城乡建设用地动态变化的时空特征分析

利用20世纪80年代末和90年代末两个时期的LandsatTM卫星影象,运用空间分析和统计分析方法,分析了新疆城乡建设用地变化的时空特征。结果表明:①在这10年的时间里,新疆城乡建设用地扩展明显,其中城镇用地增长迅速。城乡建设用地类型及其结构变化在东疆、南疆和北疆三大区域和县(市)级区域存在明显的差异。②新疆城乡建设用地扩张以占用耕地和草地为主。③新疆城乡建设用地变化驱动因素主要是人口增长、国民经济的增长、第三产业的发展。

松嫩平原土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响研究

应用遥感和GIS技术,在获取松嫩平原三期土地利用动态数据的基础上,分析了该地区土地利用变化与成因及其所引起的生态价值的变化。结果表明,从1986年到2000年,松嫩平原草地、水域和湿地面积大量减少,耕地、城镇用地和未利用地面积在增加。该地区总生态价值从1986年的34 926.10×106美元减少到2000年的31 744.54×106美元,减少率为9.11%,净损失值为3 181.56×106美元。1995-2000年的5年时间里,生态系统服务价值降低的趋势得到一定程度的缓和。对生态价值变化的空间区域分析表明,黑龙江省部分生态价值损失不大,而吉林省部分,特别是吉林西部环境脆弱带生态价值损失较多。