基于遥感与GIS技术的黄河宁蒙河段洪泛湿地生态环境脆弱性定量评价

黄河上游是黄河四大洪泛湿地集中分布区之一,属于典型的生态环境脆弱地区,加上人为活动影响程度的不断加剧,洪泛湿地生态环境受到剧烈影响,迫切需要对该区湿地生态环境脆弱性进行全面评估。基于遥感与地理信息技术,选取30个洪泛湿地生态脆弱性指标,利用DPSIR模型和层次分析相结合的方法,对黄河上游洪泛湿地1986~2014年生态环境脆弱性变化进行定量评价。结果显示,1986~2014年黄河上游洪泛湿地生态环境脆弱性呈现先增加后降低的“凸”字形格局。从垂直于河流流向的横断面分布看,脆弱性呈现从河流中心向河流两翼逐渐降低的梯度分布特征;从研究河段上游到下游,洪泛湿地生态环境脆弱性变化具有显著空间异质性特征,其中下河沿、头道拐河段脆弱性变化幅度较小,青铜峡到三河湖口河段脆弱性变化幅度相对较显著。     

基于遥感与GIS技术的黄河宁蒙河段洪泛湿地生态环境脆弱性定量评价

黄河上游是黄河四大洪泛湿地集中分布区之一,属于典型的生态环境脆弱地区，加上人为活动影响程度的不断加剧，洪泛湿地生态环境受到剧烈影响,迫切需要对该区湿地生态环境脆弱性进行全面评估。基于遥感与地理信息技术，选取30个洪泛湿地生态脆弱性指标，利用DPSIR模型和层次分析相结合的方法，对黄河上游洪泛湿地1986~2014年生态环境脆弱性变化进行定量评价。结果显示，1986~2014年黄河上游洪泛湿地生态环境脆弱性呈现先增加后降低的“凸”字形格局。从垂直于河流流向的横断面分布看，脆弱性呈现从河流中心向河流两翼逐渐降低的梯度分布特征；从研究河段上游到下游,洪泛湿地生态环境脆弱性变化具有显著空间异质性特征，其中下河沿、头道拐河段脆弱性变化幅度较小，青铜峡到三河湖口河段脆弱性变化幅度相对较显著。     

基于遥感与GIS技术的黄河宁蒙河段洪泛湿地生态环境脆弱性定量评价

黄河上游是黄河四大洪泛湿地集中分布区之一,属于典型的生态环境脆弱地区,加上人为活动影响程度的不断加剧,洪泛湿地生态环境受到剧烈影响,迫切需要对该区湿地生态环境脆弱性进行全面评估。基于遥感与地理信息技术,选取30个洪泛湿地生态脆弱性指标,利用DPSIR模型和层次分析相结合的方法,对黄河上游洪泛湿地1986～2014年生态环境脆弱性变化进行定量评价。结果显示,1986～2014年黄河上游洪泛湿地生态环境脆弱性呈现先增加后降低的"凸"字形格局。从垂直于河流流向的横断面分布看,脆弱性呈现从河流中心向河流两翼逐渐降低的梯度分布特征;从研究河段上游到下游,洪泛湿地生态环境脆弱性变化具有显著空间异质性特征,其中下河沿、头道拐河段脆弱性变化幅度较小,青铜峡到三河湖口河段脆弱性变化幅度相对较显著。     

矿区土地资源破坏生态补偿评估空间数据库构建方法

围绕矿产资源生态补偿中保护与破坏生态环境外部性的内化这一核心技术问题,在阐述现行生态补偿制度中评估参数存在问题的基础上,分析了利用空间信息技术构建矿区土地资源破坏生态补偿评估空间数据库的必要性,并通过实践研究了构建的技术流程、方法及关键技术。研究结果表明:基于空间信息技术构建矿区土地资源破坏生态补偿评估空间数据库具有操作上的可行性和便捷性,而且有利于促进矿产资源生态补偿的科学、合理的评估,对矿区恢复治理的精细化管理也能起到重要的信息支撑作用。     

湿地变化监测研究现状与展望

从湿地变化监测与分类方法、湿地景观格局变化分析、湿地生态环境退化研究、湿地生态系统模型研究、湿地生态服务功能价值评估和以往研究中取得的主要成果等几个方面,总结了当前已有的湿地变化监测和分类的各种方法,并举例说明湿地变化监测的主要研究领域。同时,针对当前卫星遥感技术和计算机技术发展特点,指出以大时空尺度、高时空分辨率和高精度数值模拟为代表的遥感手段,与水文、生态、地理等手段有机结合将成为未来湿地变化监测研究领域的重点发展方向。     

上海崇明西沙湿地景观生态建设价值与生态恢复策略

上海崇明西沙是典型的河口区域湿地,北邻明珠湖,南邻东风西沙,东部区域光滩面可与东风西沙光滩面连成一片。土壤系 潮土,土壤表层质地多轻壤、中壤,土壤条件较好,气候条件较优越,适于动植物栖息与生长,但植被类型单一,生长状况不良,植被 景观效果不理想。野生动物资源因人类活动的影响而相对匮乏,不能形成稳定、丰富度高和密度较大的生物群落,也不能满足生态 系统的生物多样性要求。上海崇明西沙湿地的生态恢复与建设,将会在很大的程度上改善其周边地区的生态环境,构筑更为完善 的生态系统,形成多样性的生态景观。其丰富的湿地植物资源能为野生动物创造生存、活动的多样化立地环境,提升区域生物多样 性,同时湿地植物在生长季节巨大蒸腾量也能对区域气候起到显著的调节作用。上海崇明西沙湿地景观生态恢复应以科学合理的 规划方法为生态恢复与建设提供理论依据,并结合国内外湿地景观建设、保护与合理利用的经验,提高区域的生物多样性和景观 异质性,维持区域生态环境的平衡和稳定,继承并发扬湿地的特色生态文化,展示现代生态文明,以生态价值观和环境伦理为主要 内容,引导人们树立自觉维护自然环境和资源可持续利用的意识和行为。     

遥感监测东北地区典型湖泊湿地变化的方法研究

湖泊湿地生态脆弱,易受环境因子的影响。近十年来,东北地区湖泊湿地的时空格局发生了显著变化。如何简单、有效地提取湿地变化范围进而确定其变化类型是湿地变化检测中最需要解决的问题。基于2006~2016年30 m空间分辨率的Landsat-TM/OLI影像数据,水体、植被和土壤等生态因子的动态变化率被用于提取东北地区湖泊湿地变化范围;多维特征数据集的湿地分类方案确定湿地的变化类型。另外,湿地变化检测类型分为转出类型（湿地减少）,转入类型（湿地增加）和湿地间转换类型（湿地相对稳定）。最终基于动态变化率计算方法,松嫩平原湿地、兴凯湖湿地和呼伦湖湖泊湿地变化结果的正检率均高于90%。同时,利用年内多时相数据和综合多维生态指数共同表征地表的状态变化,实验区的湖泊湿地分类结果的整体分类精度和 Kappa 系数分别达到 84.31%和0.788。湖泊湿地变化检测方法具有很好的检测精度,可以代表研究区湖泊湿地类型的实际变化,是湿地资源调查与遥感监测技术研究的有益补充,为进一步深化与拓宽地表生态质量评价及其动态变化检测的方法研究提供理论基础。     

数据与技术驱动下的人类活动对生态系统的影响及评价研究——“人类活动的数量化表征与生态效应”专刊序言

本期《科研信息化技术与应用》的“人类活动的数量化表征与生态效应”专刊刊登了 11 篇文章,涉及了不同的主题,其中综述性论文 2 篇,研究性论文 9 篇。综述文章分别对城市研究中多源地理大数据的应用和大数据在生态环境监测评价中的应用进行了总结和热点论述。研究性论文方向之一是针对人类活动的数量化表达开展分析,主要是利用灯光数据刻画建设用地的扩展、卫星数据提取干扰特征、无人机刻画公路建设与灾害监测方面的应用和通过构建人类活动强度指数分析对自然遗产地的影响。其二是生态评价和管理信息化方面的研究,主要包括自然保护区与湿地公园的信息化数据库的构建,可以体现人类活动与景观服务的数据化框架;河岸带缓冲区的地理信息图谱方法,可以较好地反应生态空间格局与土壤侵蚀之间的关系,基于 MODIS 影像和模型分析的方法能够揭示生物多样性的空间分布,用于生态保护红线的划定;城市遥感地表能量的反演与定量分级,也能很好地揭示城市开敞空间的特征与影响,为城市规划提供科学依据。     

若尔盖县生态环境状况评价

为了了解若尔盖县土地生态环境状况及其变化趋势,该文利用RS与GIS相关理论与技术,以TM遥感影像为主要数据源,参考《生态环境状况评价技术规范》,结合四川省若尔盖县生态实际,建立生态环境状况评价模型。若尔盖县生态环境状况总体上处于中上游水平,生态环境状况分级呈现由东到西逐步降低的格局,东部高山区域优于西部草原区,但是若尔盖高原草原沙化、湿地退化等生态问题仍然十分严峻,有关部门应继续加强当地生态环境保护建设力度。     

基于图像识别的湿地外来入侵物种监测系统的设计与实现

针对外来物种入侵对湿地生态环境构成的严重危害和潜在威胁,开发了湿地外来入侵物种监测系统。本系统基于Linux操作系统,选用Eclipse开发软件、MySQL数据库和Openlayers地理信息系统,应用人工智能百度AI开发平台的图像识别接口服务,实现了外来入侵物种名录管理、物种识别、物种上报等功能。经过测试,本系统识别准确度较高,对终端性能要求较低,运行基本正常稳定,具有较强的移植性,适用于相关监测系统识别功能的二次开发,可以有效支持湿地外来入侵物种监测工作。     

基于转移矩阵的生态变化可视分析系统

生态系统变化对我们的生产生活和健康等各个方面具有重要影响. 生态覆被数据中蕴含了生态系统变化的重要特征. 为了利用生态覆被数据研究生态系统的空间划分和时序变化, 本文基于生态数据转移矩阵, 建立了区域生态覆被变化数据模型. 然后设计了基于降维算法的生态变化可视分析系统ECOVIS, 其中改进的桑基图用以实现对生态覆被变化数据的可视化, 可交互散点图被设计用来进行交互聚类分析, 基于地图的热图用来显示选中聚类数据在空间上的分布. 本文利用该系统应用到我国生态覆被数据中, 实现对局部地区森林和城镇变化的时序可视分析, 和对整体生态空间的聚类划分分析. 分析结果证明该方法对生态系统数据具有较好的空间聚类和时序对比功能, 可以提高生态覆被数据的分析效率.     

生态流量监管“四预”业务应用探索

为提高重点河湖生态流量动态监管能力，针对各地服务支撑生态流量监管业务系统与数字孪生流域建设提出的“四统一”不相适应，以及生态流量监测预警、达标判别、统计分析、流量预测、成因分析、调度方案预演、预警响应等全过程监管能力不足等问题，本文围绕业务管理需求，提出了生态流量监管总体方案以及“四预”业务应用总体架构，提出了包括数据底板、模型库、知识库等内容的数字孪生平台建设思路以及基于图数据库的生态流量预警知识图谱构建技术，提出了包括监测告警、预测预警、水量调度预演、会商服务等功能的应用系统模块建设思路，梳理了生态流量监管“四预”业务流程，可为当前数字孪生流域建设先行先试和水资源管理与调配系统中的生态流量监管业务“四预”能力建设提供参考和借鉴意义。     

基于元胞自动机的植物生态仿真系统研究

为了建立植物生态系统微观与宏观之问的关联,并在多个层次上描述生态系统复杂性,文中建立了一个基于元胞自动机理论的植物生态仿真系统,以研究单植株与整体生态现象之间的关系.该方法避免了传统分析方法中直接求取单株属性与宏观统计量之间解析关系所遇到的困难,而且相较于其它模拟方法,元胞自动机理论提供了更为完善的理论框架,并且元胞空间与植物分布空间有着直接映射关系.为了说明该系统的有效性,选择了生态学中的一个实例濒危植物明党参(Changium smyrnioides)的种群生长进行了动态模拟,并选取同科的峨参(Anthriscus sylvestris)作为对照种进行了比较分析.实验分析表明,仿真系统能够较好的重现出物种个体规律和整体生态现象之间的关系,获得物种在不同生存策略上的显著差异,而且这些结果与实际生态学结论相吻合. 观统计量之间解析关系所遇到的困难,而且相较于其它模拟方法,元胞自动机理论提供了更为完善的理论框架,并且元胞空间与植物分布空问有着直接映射关系.为了说明该系统的有效性,选择了生态学中的一个实例濒危植物明党参(Changium smyrnioides)的种群生长进行了动态模拟,并选取同科的峨参(Anth iscus sylvestris)作为对照种进行了比较分析.实验分析表明,仿真系统能够较好的重现出物种个体规律和整体生态现象之间的关系,获得物种在不同生存策略上的显著差异,而且这些结果与实际生态学结论相吻合. 观统计量之间解析关系所遇到的困难,而且相较于其它模拟方法,元胞自动机理论提供了更为完善的     

一种基于WSN实时监测的三江源地区综合生态评价方法

基于大量实时生态监测数据实现了对三江源地区的综合生态评价。首先对通过WSN获得的不同类型和不同量纲的数据进行统一的规范化处理,并根据可用的生态监测传感器类型和三江源地区生态研究成果,构建了综合生态评价模型,然后基于AHP原理科学地确定各指标的权值,最后采用线性综合评价策略进行综合生态评价,并通过实例应用说明了评价过程。该评价方法应用AHP确定权值,科学地实现了对三江源地区综合生态的量化评价,对基于WSN的三江源远程实时生态监测信息的开发利用具有重要的理论和实际指导作用。     

浅谈景观中的生态设计

论文通过对景观设计学发展进行简要分析,阐述了生态设计是景观设计的必由之路,从而对景观生态设计的作用,以及完善景观生态设计的必要措施进行探讨。     

基于文献计量法的国内堤防生态服务功能评价研究

为了解国内堤防生态服务功能评价研究热点及进展,通过检索中国知网、维普期刊服务平台、万方数据知识服务平台等数据库收录的相关文献,使用文献管理软件 Endnote X9对文献进行剔重处理,借助 VOSviewer 1.6.18 可视化功能进行文献计量分析,绘制关键词聚类、时序图谱,并结合国内堤防建设情况与发文量数据基于 Excel 软件进行灰色关联度分析。结果表明：1）堤防生态服务功能评价的主要方法为层次分析法;2）堤防生态服务功能评价的内容可划分为防洪安全、生态环境、生态景观及堤防管理;3）堤防生态服务功能评价领域的研究仍待完善。本研究从评价方法、内容方面对国内堤防生态服务功能评价领域进行客观分析,可为该领域未来发展趋势提供思路。     

基于photoshop课程的高校生态化教学研究

生态教学的概念始于20世纪30年代,其根本目的是用生态学原理来研究教学现象,从而促进学生的个性发展。生态教学需要教师拥有以学生为本的教学态度。photoshop作为一个强大的图形处理工具,已经成为众多高校设计类教学的一门必修课程,如何让学生更好的接受photoshop的课程教育,如何让学生们更加熟练地掌握photoshop软件工具已经成为众多ps教师当下面临的重要问题。本文就高校如何更好的开展PS教育课程展开讨论,从生态教学方面入手,探索出一条有益于学生学习发展,有利于教师教学的道路。     

浅谈基于生活方式的生态设计

生态设计的本质意义和最终目标是,人们自觉认识到人与自然的和谐共生关系,养成节约、环保的生活习惯,形成科学、健康的生活方式。本文分析了以技术为核心的生态设计的局限性,提出了基于生活方式的生态设计,并以建筑和环境设计为例对其内涵、特征以及设计方法进行了探讨。     

生态足迹法在贵州喀斯特地区生态经济协调发展定量评价中的应用

如何定量评估生态与经济协调发展状况,是生态经济学的难点。利用生态足迹法对贵州喀斯特地区生态经济状态进行定量测算。结果表明:贵州喀斯特地区生态赤字为-1.1207875 hm2/人,生态经济发展极不协调。在此基础上,分析了生态赤字的原因,提出了今后发展的方向。     

基于可插拔式区块链的生态流量监测系统设计

生态流量保障目标落实情况已纳入最严格水资源管理制度考核，确保生态流量监测数据的真实可信、公开透明尤其关键。本文围绕生态流量监管的公开、透明、多方参与、数据溯源等需求，结合常用的生态流量监测系统，分析了区块链技术在生态流量监测应用中的优势，考虑了可插拔式区块链支撑组件，设计了一种契合生态流量保障工作监督考核需求的可信监测监管系统，在网络层运用点对点传输和拜占庭容错共识机制进行数据通信，在数据资源层采用区块结构进行数据链式存储，将生态流量监管所需的各类算法写入智能合约中，并将计算结果交予业务层进行可信应用或数据溯源，通过智能合约提供区块链节点配置及其权限管理功能。传统监测系统引入区块链技术后，可提升生态流量监测数据的真实透明、难以篡改、可追溯、易扩展等特性，适合多主体、跨部门的监测数据共享与发布。研究成果可为生态流量泄放监管提供一种可靠的技术支撑，亦可为区块链技术在水利行业尤其是水资源管理领域的应用落地提供借鉴。