基于遥感生态指数的生态环境质量评价——以黎川县为例

随着城镇化建设的不断推进,生态环境问题受到越来越多的关注.通过生态环境质量评价可以发现城镇化建设对生态环境的影响,进而采取积极的措施以实现人与自然的可持续协调发展.遥感生态指数因具有客观、快速、准确地提取多种地表信息的能力在生态环境质量评价中被广泛采用.因此通过获取2004年和2014年的遥感影像,采用遥感生态指数对黎川县进行生态环境质量评价.研究结果表明:2004—2014年黎川县整体生态环境质量略微变好,但不同等级的分化程度有所增加,其RSEI均值从0.69增加至0.73,标准差从0.10提升至0.14.     

新疆城镇化与生态环境耦合协调度及其空间特征分析

随着新型城镇化的推进,城镇化发展过程中面临着严重的生态环境胁迫压力,开展城镇化与生态环境耦合协调度研究,对新疆的可持续发展提供理论与方法支撑.基于熵值法与层次分析法构建新疆城镇化指数和生态环境指数,然后基于耦合协调度模型定量分析新疆各地、州、市城镇化与生态环境的耦合协调度,最后分析新疆城镇化与生态环境耦合空间分布特征.结果表明:1)2014年新疆城镇化与生态环境综合指数为0.29和0.42,总体水平较低;2)2014年新疆14个地、州、市城镇化与生态环境发展耦合协调度在0.41~0.64之间,跨越低、中2个级别,分别占地、州、市数量的46.7%和53.3%;3)从空间分布看,2014年新疆14个地、州、市城镇化与生态环境发展的耦合度存在地域差异性,表现为北疆优于东疆,南疆最低.     

甘肃省2005-2009年生态环境质量状况评价研究

运用遥感(RS)和GIS的技术手段及全国生态遥感监测土地利用、覆盖分类体系,对2005 - 2009年Landsat5TM等中等分辨率影像进行解译,提取生态环境评价基础数据,结合《生态环境状况评价技术规范》(HJ/T196 -2002)中的技术方法,对甘肃省5年生态环境质量状况进行了综合评价.结果表明,2005 - 2009年,甘肃省生态环境状况指数( EI)介于28.82～29.88,生态环境质量属于“较差”,生态环境质量无明显变化.在影响EI年际变化的因素中,水网密度指数、环境质量指数贡献较大,其次是生物丰度指数、植被指数、土地退化指数.     

基于多源遥感的和田河流域生态补水对流域植被变化影响研究

利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征．进一步分析归一化植被指数（NDVI）的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征．结果表明:生态补水措施增加了流域的水体和植被面积,缓解了生态环境;并且生态补水后河流曲折系数下降,平均水面宽度增加,河流逐步朝平流化方向发展;NDVI的空间分布呈现河流两端植被覆盖量高,中间覆盖量低的特点．分析景观格局指数得到,生态应急补水使和田河流域沙漠段水体景观和植被景观分布呈现聚集分布,有效地缓解了生态环境．      

长三角生态绿色一体化发展先行启动区生态环境现状分析

以长三角生态绿色一体化发展示范区先行启动区为研究对象,利用2013—2019年Landsat 8遥感影像,基于遥感生态指数（RSEI）模型定量分析研究区生态环境特征,并结合气候数据和统计数据对研究区的生态环境变化进行分析与评估.结果表明：2013—2019年先行启动区RSEI均值为0.71,生态环境质量整体较好;将结果分为差、较差、一般、良、优5个等级,优良区域面积平均超过60%,而一般区域面积平均占比约25%,差和较差区域平均占比约15%,生态环境质量还有很大的提升空间;RSEI在空间上呈南高北低分布,时间上呈上升-下降-上升趋势,导致区域生态环境质量整体下降的主要影响因子是植被覆盖率和湿度的下降,2019年生态环境质量得到明显改善,这与区域水系面积不断提高和植被覆盖总面积增加带来的生态效应直接相关.从整体上来看,研究区生态环境质量变坏区域减少,好转趋势明显,为区域生态绿色一体化发展打下了良好的基础.     

江苏省景观生态风险评估及其与城镇化的动态响应

【目的】 评估景观生态风险,探明其与城镇化的动态响应,为江苏省科学调控高水平生态环境保护和高质量城镇化发展提供依据。【方法】 选用2010年Landsat TM和2018年Landsat OLI遥感影像数据,借助ENVI 5.3、ArcGIS 10.2软件,通过景观格局指数分析景观格局变化,综合评估景观生态风险并探讨其层级结构特征,定量测度景观生态风险与城镇化两者“增量”的响应类型及相关关系。【结果】 江苏省主要景观为耕地、建设用地和水域,其中耕地是基质景观。在景观格局演变中,耕地的异质性增强,建设用地以外部扩张为主,水域基本不变。景观生态风险提升显著,均值由0.123 6上升至0.149 9,现状景观生态风险TOP3城市为苏州、无锡和常州;景观生态风险自北向南逐渐升高,集聚分布态势和经济指向性趋势明显。景观生态风险与城镇化水平“增量”的耦合度大于0.8,城市建设用地快速扩张对景观生态风险快速上升的贡献度高,正向相关系数高达0.83。【结论】 江苏省景观格局变化显著,景观生态风险与城镇化水平同向提升、高度耦合。动态响应类型包括徐州、宿迁、盐城、淮安和扬州构成的低敏感区、沿江地区和连云港构成的中敏感区、苏州和无锡构成的高敏感区。苏南5市和南通“摊大饼式”土地城镇化发展迅速,经济发展水平高的苏南地区是景观生态高风险区域,土地城镇化会加速生态环境恶化,而人口城镇化会缓冲恶化速度,经济结构的转变影响式微。     

道路生态风险评价方法 ——以渝宜高速重庆段为例(三峡地区资源环境生态研究)

以渝宜高速重庆段15km缓冲区为研究对象,选取1986年、2000年和2007年3期遥感影像资料和1∶5万地形图,基于景观结构中的景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建景观生态风险指数,利用ArcGIS的空间分析和空间统计学中的空间自相关和插值分析方法,进行路域生态风险空间分布和梯度变化特征分析,得出如下结论:1)1986—2007年的21年中,研究区生态环境质量整体有所下降,生态风险指数较高的地区有所增加;2)研究区内的生态风险度具有明显的集聚特征,生态风险度较高的地区,其相邻区域的生态风险度也较高,反之亦然;3)研究区内的生态风险度呈现出时序上的差异性,1986年生态风险度的高值区分布主要在道路影响域西部地区,与非农建设用地分布集中的区域具有显著的空间相关性;2000年和2007年生态风险度的高值区聚集在东部,这主要与道路修建的时限性有关,此外研究区东部因水位抬升而引起的一系列建设也是导致路域生态环境空间变异的重要原因。     

道路生态风险评价方法——以渝宜高速重庆段为例

以渝宜高速重庆段15 km缓冲区为研究对象,选取1986年、2000年和2007年3期遥感影像资料和1∶5万地形图,基于景观结构中的景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建景观生态风险指数,利用ArcGIS的空间分析和空间统计学中的空间自相关和插值分析方法,进行路域生态风险空间分布和梯度变化特征分析,得出如下结论:1)1986-2007年的21年中,研究区生态环境质量整体有所下降,生态风险指数较高的地区有所增加;2)研究区内的生态风险度具有明显的集聚特征,生态风险度较高的地区,其相邻区域的生态风险度也较高,反之亦然;3)研究区内的生态风险度呈现出时序上的差异性,1986年生态风险度的高值区分布主要在道路影响域西部地区,与非农建设用地分布集中的区域具有显著的空间相关性;2000年和2007年生态风险度的高值区聚集在东部,这主要与道路修建的时限性有关,此外研究区东部因水位抬升而引起的一系列建设也是导致路域生态环境空间变异的重要原因.     

基于RSEI的湖南省株洲市生态环境质量动态演变

生态环境质量是反映区域环境优劣的重要指标之一.本文以2005年、2011年的Landsat5 TM和2017年、2020年Landast8 OLI遥感影像为数据源,通过扩展遥感生态环境指数(RSEI),增加人类活动指数、生物丰度指数、水体密度指数及土壤侵蚀指数后共8个评价因子构建综合评价体系,基于主成分分析法探索了湖南省株洲市在15年间的生态环境质量变化情况.结果表明：(1)株洲市2005年、2011年、2017年及2020年的生态环境质量均值分别为0.57、0.61、0.56及0.58,生态环境质量整体水平较高;(2)株洲市2005—2020年15年间生态环境质量呈现先上升后下降,最后再上升的趋势,生态环境质量整体上升;(3)影响株洲市生态环境质量的主要因子是生物丰度指数、土壤侵蚀指数以及人类活动指数.     

基于遥感生态指数的武汉市生态环境质量评估

生态环境质量是影响城市宜居水平的一项重要内容,基于遥感技术可以对生态环境质量进行快速评价,为城市生态环境保护和治理提供科学依据.从遥感影像中提取归一化植被指数、湿度指数、地表温度、归一化建筑物-裸土指数表示绿度、湿度、干度、热度4大生态要素,然后利用主成分分析的方法将其耦合,建立遥感生态指数(RSEI)综合评价模型,对武汉市2005—2015年的生态环境质量进行评估.结果表明:研究期间武汉市遥感生态指数等级一般及以上区域面积占比均达80%左右,体现武汉市整体生态坏境质量较好,植被覆盖度较高,生物多样性较丰富. 2005、2010年和2015年,武汉市的RSEI指数均值分别为0.60、0.55、0.53,生态质量为优良等级的区域面积所占比例从2005年的54.40%,下降到2010年的47.63%和2015年的42.44%,全市生态环境质量随着城镇化进程有所下降,但下降趋势逐步放缓,说明武汉市的生态环境保护工作取得一定成效.在空间上,武汉市生态质量差或者较差的区域主要集中在中心城区,且有沿长江和汉江不断向外扩张的趋势,与遥感影像中城市建设用地扩张方向相吻合.     

基于Landsat 8的漓江流域生态环境质量及其影响因素分析

漓江流域生态环境质量时空变化及其影响因素的精准评价对桂林国际旅游胜地与国家可持续发展议程创新示范区建设具有重要的现实意义。本研究通过谷歌地球引擎（Google Earth Engine,GEE）,融合Landsat 8遥感影像构建遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI）,探讨了自2012年桂林国际旅游胜地建设以来漓江流域生态环境质量的时空变化格局及其主要影响因素。结果表明:漓江流域生态环境质量呈现上升趋势且总体处于中上等水平,其中,流域林地和草地生态环境质量等级主要为优和良,而建设用地和耕地等区域主要为差和较差;流域的生态环境质量具有较强的空间自相关性,呈聚集性分布格局,主要表现为高-高聚类、低-低聚类和不显著聚类;绿度和湿度指标对RSEI指数有正向影响,而干度和热度指标则为反向影响;由人为因素引起的流域土地利用和植被覆盖度变化对漓江流域生态环境质量的影响要远远大于自然因素。在国际旅游胜地建设过程中,要坚持生态保护优先发展战略,注重保护和恢复漓江流域的生态环境,以促进桂林市国家可持续发展议程创新示范区建设。     

基于夜光遥感的辽宁省城镇化动态特征

辽宁省工业发展起步时间早,已实现相对较高的城镇化水平。为加快推进新型城镇化战略实施,推动可持续发展,评估城镇化的动态发展状态尤为重要,基于卫星的夜间灯光被广泛应用于监测各种尺度下的城市时空格局。以2012—2020年NPP/VIIRS夜间灯光数据为数据源,首先借助相关性分析与地理探测器中的因子探测和交互探测算法,验证夜间灯光反映城镇化动态发展的有效性,在此基础上使用变异系数、趋势分析和Hurst指数分析辽宁省城镇化在省域层面和区域层面上的分布特征与发展趋势。结果表明：夜光遥感数据是评价城镇化特征的有效数据来源;省域层面上,城镇面积在十年间不断扩张,而城镇建成区范围内约一半区域发展活力不足,城镇化面临增量不增质的发展困局;区域层面上,城镇化呈现明显的区域差异,沈阳现代化都市圈与辽宁沿海经济带的城镇化水平明显高于其他地区,辽东绿色经济区由于生态保护的限制而发展滞后,但在预测结果中表现出积极的城镇化发展态势。     

“三生空间”视角下乌鲁木齐市土地利用转型及生态环境效应分析

为探究如何优化乌鲁木齐市城镇化快速发展的资源配置方式,实现城市在“三生空间”视角下的可持续发展,本研究基于乌鲁木齐市1980—2020年（每10年一期,共5期）土地覆盖遥感影像数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型生态贡献率和InVEST模型估算生境质量等方法,定量分析了乌鲁木齐市土地利用功能转型及生态环境效应。结果表明：(1)乌鲁木齐市生态空间被持续压缩,生活空间持续增加,而生产空间则经历了先增加后减少的倒“V”型变化趋势。(2)乌鲁木齐市土地利用功能转型主要表现为草地生态空间与生产、生活空间之间的相互转化。(3)乌鲁木齐市生态环境质量指数持续下降,草地转变为其他生态空间是使乌鲁木齐市生态环境质量恶化的主要原因。(4)乌鲁木齐市的生境质量水平持续下降,草地、水域生态空间转化为其他生态空间是生境质量下降的主要原因。可见：土地利用转型会对生态环境质量产生巨大影响,研究结果可为乌鲁木齐市生态持续改善提供保障,同时还能为协调新疆土地资源的可持续利用和生态环境保护提供借鉴。     

基于多源遥感数据的城市扩张测度研究——以厦门市为例

以2000、2005、2009、2013年的Landsat遥感影像数据和相应年份的DMSP/OLS夜间灯光数据为基础,结合厦门市的社会经济数据,运用GIS和RS分析手段,通过引入紧凑度、城市重心、城市扩张速度、城市扩张强度、全域空间自相关系数、弹性系数等指标,对城市扩展过程中的时空特征、形态演变及其与经济发展之间的协调性进行测度.结果表明,厦门城市扩展空间形态变化呈现明显的阶段性,城市扩张过程中空间形态趋向稳定,土地开发利用和城市功能配置还处于较低水平.     

基于MODIS反演数据的河套地区荒漠化研究

基于2001-2013年MODIS遥感反演数据, 通过对土地覆盖类型、叶面积指数(LAI)、归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)4个方面的分析, 研究河套地区的荒漠化情况及其季节变化特点。结果表明, 2001-2013年, 河套地区整体植被覆盖转好, 其中, 耕地面积从2001年的4218 km² 增大到2013年的20470 km², LAI平均值从2003年的0.130~0.335增大到2013年的0.182~0.405, 平均NDVI和EVI逐年总体增大, 分别从2001年的0.142和0.095增大到2013年的0.193和0.116, 而且, 单位面积上的植被生长质量也在加强。此外, 归一化植被指数季节分布特点显示, 河套地区北部巴彦淖尔盟2013 年左右开始大面积种植一年两季粮食作物。但是, 研究结果表明河套地区植被覆盖指数仍较低, 北部和西南部荒漠化情况加剧, 若不采取有效措施, 极易出现“沙进人退”的生态环境问题。     

北京市生态环境质量动态变化及其影响因素分析

本文基于RS／GIS技术，利用北京市土地利用的遥感解译数据，结合北京市相关的统计数据，对北京市生态环境质量进行评价，并在此基础上依据其变化，对变化的影响因素进行分析．其结果显示，北京市整体生态环境质量评价结果基本保持不变，但个别因子变化较为明显，其中，北京的植被覆盖面积增多、空气质量有所改善对评价结果起促进作用，同时城镇用地的不断扩张以及水资源的逐年减少，也一定程度上影响了评价的结果．     

2005～2017年快速城市化背景下洱海流域不透水表面时空格局分析

近年来随着我国经济建设的不断加快以及城市化的快速发展,工业和人口的大规模聚集造成了不透水表面的快速扩张,这对城市生态环境产生了严重的影响。作为城市化水平的关键指示因子,不透水表面已经被广泛应用在城市生态环境评估中。为了定量的分析洱海流域不透水表面拓展的时空动态特征规律,本文以大理市所在的洱海流域为研究对象,利用2005年至2017年的大理市Landsat 5、Landsat 8遥感影像,提取归一化水体指数(MNDWI)和归一化差值不透水表面指数(NDISI)对洱海流域的城市、道路进行空间分析并提取出不透水表面信息进行空间格局分析。研究结果表明：2005~2017年间,随着城市化的快速发展,洱海流域的植被覆盖率和水体等自然地物覆盖率处于下降状态,而不透水覆盖率从11.6%上升到19.8%,呈现快速持续上升趋势。由洱海水质和其流域内不透水覆盖率线性拟合结果可以得到两者具有一定的负相关性。可以预见洱海水质未来发展中随着不透水覆盖率的增长而下降。因此,在城市发展的同时,应该注重对洱海的综合治理,不能任水质自行调节。本研究结果为洱海流域内城市规划管理和流域(水)环境治理提供参考信息,具有重要的现实意义。     

胶州湾海岸带生态环境脆弱性空间建模与分析

胶州湾对青岛市的生态环境有着重要影响。由于经济飞速发展,海岸带生态环境问题日益严峻,对胶州湾海岸带生态环境脆弱性的研究具有重大意义。以卫星遥感影像为主要数据源,基于层次分析法,结合海平面上升灾害风险指数、健康指数等,建立了胶州湾海岸带生态环境脆弱性空间模型。分析结果表明:胶州湾海岸带生态环境脆弱性值为5.64~86.20,随着海水水质变差,物种种类减少等自然因素的影响,以及岸滩环境变化等人为活动的加剧,该值呈现上升趋势。经济发展早、速度快的市区生态环境脆弱性较高,后期发展起来的胶州市、城阳区生态环境脆弱性较低。该模型的建立及其对胶州湾生态环境现状的分析评价结果,能够为改善胶州湾生态环境建设及其应对措施的制定提供参考。