基于遥感生态指数的塔里木垦区生态环境质量评价

【目的】调查塔里木垦区近十年间生态环境质量的变化情况,为政府制定农业发展和生态格局规划提供参考。【方法】以Landsat卫星数据为基础,通过ENVI软件得到湿度指标(WET)、绿度指标(NDVI)、干度指标(NDBSI)、热度指标(LST),利用遥感生态指数(RSEI)模型和主成分分析(PCA)结果对塔里木垦区2010年、2015年、2020年生态环境质量做出评价。【结果】2010年、2015年、2020年,塔里木垦区RSEI数值分别为0.301、0.292、0.315,区域生态环境质量总体处于较差等级,但RSEI数值呈现先下降后升高、总体升高的趋势。塔里木垦区生态环境改善和优化的面积占比9.10%,主要分布在恰拉水库南侧及大西海水库东侧;变差和恶化的面积为2.32%,集中在大西海水库西侧。【结论】2010—2020年,塔里木垦区生态环境质量总体处于较差等级,但随着时间推移有所提高。对水体掩膜内的MNDWI进行正规化处理,并将其压缩至0.8～1的区间内,以此来填补RSEI中缺失的水域信息,可以提高模型评价效果。     

基于遥感数据的沛县景观格局变化定量分析

本文选择徐州市沛县地区作为研究区,运用支持向量机（SVM）对研究区多时相TM/ETM＋遥感影像进行土地覆盖分类,取得了比较满意的分类精度。在此基础上,结合景观生态学,从定性和定量两个角度对研究区近10年来的土地覆盖变化和景观生态格局变化作了分析,结果能够较好地反映研究区近年来的发展状况。最后根据研究成果,对研究区的发展提出一些有效性建议,以期能够对研究区快速、可持续的发展提供科学依据。     

基于多阶邻接度指数的城市景观扩张格局演变分析——以昆明市呈贡区为例

城市景观既是城市扩张的典型特征,又是评判城市化水平的重要指标。度量城市景观扩张特征并分析其时空演化格局有助于人们了解城市发展的态势,进而为城市合理规划提供依据。以云南省昆明市呈贡区为例,基于多阶邻接度指数(Multi-order Adjacency Index, MAI)和空间自相关分析方法测度并分析了该区域2005—2020年(每5年为1个计算周期,共3个时段)的城市景观扩张特征及其时空格局演化态势。首先,运用MAI值度量了研究区的城市景观扩张特征;然后,基于MAI值,运用空间自相关分析方法探测了城市扩张的空间聚集特征与趋势。结果表明：1)蔓延式和边缘式是研究区主要的城市景观扩张类型,其他类型较为平均且与上述两种类型比较有明显差距;2)城市发展早期(前10年),蔓延式占绝对优势,后期这种趋势明显下降;3)MAI值的高-高聚集区域呈现由中间向四周扩散的趋势,城市化步伐正朝“紧凑”方向发展。上述结果表明：结合MAI和空间自相关是度量和探测城市景观扩张特征及其时空演化过程的有效途径。     

基于景观空间格局的公路景观定量评价指标体系

针对我国公路景观环境影响评价多以定性分析为主,评价内容庞杂无序,目前尚无统一、规范、切实可行的定量评价方法.通过对我国大量公路景观环境的调查、研究、探析与实践,借鉴景观生态学研究方法,探索在公路沿线景观环境研究范围内,从小尺度上分析景观空间格局,提出选取反映景观空间格局的斑块数量、大小、形状及景观破碎度、景观多样性等指标体系对公路景观环境进行定量评价.并采用该评价指标体系,借助地理信息系统ArcGis9.2及景观格局分析软件Fragstats3.0,对神农架旅游公路景观空间格局特征指标进行计算、评价与分析.     

基于GIS的陕北景观结构

以陕西土地利用现状图作为数据基础,应用Arc/Info和Arc/view等GIS专业软件,对陕北地区的景 观进行了分类,并形成了景观分类图。利用景观格局分析软件FRAGSTATS,在斑块类型和景观两个水平上计 算了相应的参数和景观指数,定量揭示了整个区域的景观格局与类型特征。为进行深入研究和揭示生态过渡地 带生态过程奠定了基础。     

景观格局分析在城市森林规划中的应用研究

园林树木是构成城市绿地的主要植物材料,也是发挥城市绿地功能效益的主要植物群落体,城市森林作为城市生态绿地系统的重要组成部分,突出强调了乔木在城市绿地中的骨架和主体地位,它不仅具有多种生态功能,而且对改善日益恶化的城市生态环境具有不可替代的作用.在城市森林规划中,景观格局分析是优化城市森林空间结构和充分发挥城市森林生态功能的重要手段和途径.文章分析了城市森林的内涵;阐述了城市森林景观格局分析的研究方法;提出了基于景观格局分析的城市森林规划的过程,探讨了城市森林的景观分类、景观指数的选取要点及景观格局的优化重点;展望了城市森林规划的发展趋势.     

气候变化及景观格局与生态安全的耦合关系

生态安全的本质集中在生态风险与生态脆弱性等方面,生态安全研究是低碳绿色发展的热点方向,对于优化景观生态空间结构与维护生态可持续性具有重要理论价值与现实意义.应用地理学、生态学以及遥感、GIS等多学科交叉与融合的原理与方法,研究气候变化与景观格局的特征与规律、气候变化与生态过程的耦合关系、景观格局与功能特征;分析景观格局、气候要素与生态系统中土壤、水文过程及植被过程的关系,气候变化对碳储量、NPP以及生态系统服务功能的影响,揭示气候变化对生态过程的影响规律.综合分析表明,气候要素影响生态安全的表现特征及其变化,景观格局是制约区域生态安全的基础,气候变化与景观格局对生态安全机制的影响具有复杂性.     

皂市水电站土地利用与景观格局变化

基于皂市水电站评价区2000年和2010年Landsat-TM影像遥感数据,在图像处理软件的支持下,结合野外实地考察,获得了土地利用现状图。通过对数据的统计分析,研究了评价区近10年来土地利用和景观格局的动态变化。研究表明：林地和灌草地是评价区内的主要土地利用类型;其中灌草地和耕地面积减少的比例最多,分别为1.69%和1.57%;水域和建设用地有所增加,其中水域的面积增加了1 230.76 hm2,是增长面积最多的土地利用类型。变化的原因主要是经济的发展、人口数量的增长及国家政策的实施。在组成景观生态系统的各类组分中,模地是景观的背景区域,它在很大程度上决定了景观的性质,对景观的动态起着主导作用。在本工程评价区各拼块的优势度值中,林地是评价区内的模地,对景观具有控制作用的生态体系部分。建库后土地利用格局发生了变化,其中水域拼块因水库蓄水使其重要性提高,其优势度由水库蓄水前的4.57%上升到7.68%。     

基于景观生态学的城市开放空间的格局优化

城市是由各类建筑物构成的非开放空间与建筑物之外的开敞空间组成的开放空间综合体。随着城市化进程的明显加快,城市用地规模不断扩展,对城市进行合理规划,优化城市地域格局,已成为城市可持续发展的先决条件。城市开放空间是城市景观的重要组成部分,在城市生态系统中发挥着不可替代的生态功能。由于其弹性较大,因而成为城市景观格局规划的主要对象。揭示了城市开放空间所面临的主要生态问题,进而基于景观生态规划最优化原则,立足于斑块-廊道-基质的景观基本构型,对开放空间的景观总体格局进行探讨。     

基于RSEI的长时序区域生态安全格局构建——以太行山区河北段为例

以太行山区河北段为研究对象,计算遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI),进而识别生态源地,选取土地利用类型、归一化植被指数、高程、坡度等多源空间数据进行综合阻力评价,采用电路理论模型提取生态廊道和生态夹点,构建“源地-廊道-节点”的长时序区域生态安全格局。结果表明：(1)研究区2002年、2007年、2012年、2017年、2021年的RSEI均值分别为0.507、0.538、0.554、0.493、0.541,20年间RSEI呈现“上升-下降-上升”的变化趋势;(2)研究区源地总面积逐期增加,初期至末期面积增加5 705 km²,面积占比由2.66%增加至18.56%,源地斑块RSEI均值由0.774上升为0.834;(3)研究区主要生态廊道呈现南北纵向分布,研究末期识别生态源地16个,生态廊道21条,生态夹点5个。     

利用遥感和GIS进行四川省生态安全评价研究

四川省生态安全评价对其生态安全建设具有极其重要的意义。为此,该文利用地理信息技术、遥感技术和层次分析技术对四川省的生态安全评价进行了研究。建立了适用于四川省的生态安全评价指标体系,该指标体系由目标、准则和指标三个层次构成。在指标层中包含了反映自然、人文和污染等方面的14个指标,用遥感和GIS获取处理相关指标。利用层次分析法确定各指标的权重,使用GIS建立生态安全评价的相关模型。最后,以市州为单元,利用相关评价模型对自然生态环境状态、人文社会压力安全、环境污染压力安全和区域生态安全等指数进行评价和定级。该研究表明,利用遥感、GIS和AHP能有效地实现区域生态安全评价,且结果可示以图表。     

基于遥感和景观分类的北京市裸露农田分析和治理对策

基于遥感影像的决策树分类,结合土地利用图,将北京市农业地表覆盖划分为春玉米、冬小麦、果园、林木苗圃、牧草地、设施农业和畜禽饲养地。考虑海拔、坡度和土壤质地三个因子将北京市分成10个景观区,在景观分区和不同农业用地基础上划分出39类农业景观单元。利用基于遥感影像计算的归一化差异植被指数,结合实地调查验证,分类出北京市冬春季裸露农田。结合景观分类,分析了不同景观单元冬春季地表裸露情况。结果表明:2007—2008年冬春季裸露农田共8.05×10⁴hm²,主要分布在延庆盆地、密云水库北岸和城区边缘的近郊农业区;海拔和土地利用方式对裸露情况影响较大,其中山区春玉米和平原果园裸露情况绝对面积较大,分别占到总裸露农田面积的40%和17%,牧草地、林木苗圃与设施农业地裸露程度较高。基于不同景观单元裸露程度,结合绿肥种植、保护性耕作、生草覆盖等裸露农田治理方法,探讨了北京市农业产业和景观一体化建设策略。     

基于能源类碳源估算的湖南省碳排放分析

采用能源消费带来的排碳量作为一个地区的排碳量,从碳排放总量及其与经济增长的关系、碳排放效率、碳排放结构、各产业煤消耗总量等对湖南省碳排放现状进行分析．结果表明：湖南碳排放总量较多,呈上升趋势,在中部8省处于中下等水平;湖南碳排放效率先减少后增加,略低于东部,高于中部、西部及全国平均水平;湖南碳排放主要以煤碳排放为主,占能源消费总量的65％;第二产业对煤和石油消耗最多,第三产业煤消耗最少;2005年3个产业煤排放急剧增加,可以通过调整产业结构,增加第三产业的比重,形成节能型增长方式．     

基于土地利用变化的岳阳市碳排放时空格局研究

研究市域土地利用碳排放时空格局,对于指导区域实现碳中和目标具有重要的意义。因此,基 于岳阳市 2013—2019 年的土地利用数据和能源消耗数据,结合重心转移模型、ArcGIS 空间分析等方法,对 岳阳市的土地利用碳排放时空格局特征进行了分析。研究结果表明：岳阳市的土地利用类型以林地和耕地为 主,建设用地面积呈现出增加的变化趋势,土地利用的净碳排放量由 2013 年至 2019 年增加了 4.05%,其中 建设用地的碳排放是岳阳市最主要的碳源,林地对碳汇的贡献量最大,同时总土地利用碳排放强度呈现出先 减少后增加的变化趋势;岳阳市土地利用类型转移呈现出一转多的特征,土地利用碳排放总量和碳排放强度 重心均集中在岳阳县,整体上均向东南方向转移,转移距离分别为 2.96 km 和 16.15 km;2013—2019 年岳 阳市主要的土地利用变化引起的碳效应表现为碳排放增量高于碳吸收增量 5 168 294.63 t,且建设用地侵占 耕地、林地是碳排放总量大量增加的主要原因,此外林地带来的生态效益较为显著,在平衡碳循环中发挥着 重要作用。     

连云港海岸带生态环境遥感分析与评价

探讨了基于遥感技术的连云港海岸带生态环境质量及其动态变化的评价。采用TM,SPOT多光谱扫描仪图像波段,通过各类遥感数据图像处理分析,直接从遥感图像信息中提取水质信息、植物绿色素信息和海岸带污染信息动态变化因子,在试验采样值的对比下,测量海岸带生态环境时空分布动态变化。评价了连云港海岸带环境,提出了水体污染主要来源是灌河河流入海排污、植被总面积增加的时空变化信息。     

重庆市碳排放趋势及产业关联性分析--基于灰色理论的实证研究

运用灰色模型 GM（1,1）模拟了重庆市2001—2013年碳排放总量的变化规律,并以此为基础预测了2014—2020年的排放量。研究发现：自2006年伴随国家“十一五”规划提出节能目标责任制以来,重庆市作为低碳试点城市,碳排放总量增长率显著下降。采用灰色相关分析方法分析了重庆市三大产业的产值结构对于重庆市碳排放总量的相关性。结果表明：第二产业比重增加对于碳排放总量变化产生正效应,而第一和第三产业是负相应的,其中第三产业负相关绝对值最大,所以重庆市加强第三产业发展是控制碳排放总量的重要途径。     

Analysis of Urban Expansion and Driving Forces in Xuzhou City Based on Remote Sensing

Based on satellite remote sensing TM/ETM＋ images of Xuzhou city, land use forms of the city in 1987, 1994 and 2000 were extracted by using a neural network classification method. The expansion contribution rate and annual expansion intensity index of each administrative district have been calculated and the contribution rate matrices and spatial distribution maps of land use changes were obtained. Based on the above analysis, the characteristics of urban expansion from 1987 to 2000 have been explored. From 1987 to 1994, the expansion contribution rate of Quanshan dis- trict reached 46.80%, the highest in all administrative districts of Xuzhou city; Tongshan town was in a high-speed expansion period; both Quanshan and Yunlong districts were experiencing fast-speed expansion periods while the entire city was expanding at a medium-speed with an annual expansion intensity index of 0.98; the city spread eastwards and southwards. From 1994 to 2000, the expansion contribution rate of Quanshan district reached 43.67%, the highest in Xuzhou; the entire city was in a medium-speed expansion period with an annual expansion intensity index of 1.04; the city has rapidly been extended towards the southeast. According to the contribution rate matrices of land use changes, urban expansion mainly usurps cropland and woodland. A quantitative analysis found that population growth, industrialization and economic development are the primary driving forces behind urban expansion.     

淮南积水沉陷区水深遥感定量分析

为获取沉陷区积水深度，尝试采用LANDSAT5（TM）影像建立水深遥感定量关系．首先对TM影像进行几何校正、大气校正、沉陷区提取等步骤，然后输出像元反射率值，并与水深实测控制点坐标匹配，使水深值与反射率值对应．计算TM影像各波段及波段组合反射率与水深值之间的相关性，其中TM4波段的相关性最大（0．561），以TM4波段为例建立水深与像元反射率间的回归模型．模型以水深值2rn为阈值，包括水深实测值小于2rn和在2～6rn的2个回归方程．将模型应用到淮南潘一矿的沉陷区，计算反演水深值与实测值误差．结果表明：水深值小于2m的区域平均绝对误差0．1591m，平均相对误差13．367％；水深值在2～6m范围内的区域平均绝对误差0．57181m，平均相对误差15．02％．