基于遥感生态指数的岳阳市生态环境质量监测与评价

随着城市化的推进和发展,生态环境所面临的压力也逐渐加大,客观、准确、快速地评价区域生态环境质量显得极其重要.利用Google Earth Engine平台对2000、2010、2020年间岳阳市MODIS影像进行优化重构,明晰反映岳阳市生态环境质量的遥感生态指数(RSEI),从长时间序列中探明岳阳市生态环境质量的变化情况.综合遥感图像衍生出的绿度、湿度、热度、干度4个指标,对岳阳市2000—2020年生态环境质量进行监测和评价.研究表明,随着城市土地利用开发程度的不断增强,岳阳市的整体生态质量发生了阶段性变化,RSEI均值先从2000年的0.588上升到2010年的0.650,再下降至2020年的0.637,生态指数为良等级的区域面积所占比例从2000年的42.3%上升到2010年的68.3%,再下降到2020年的55.8%.     

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.     

黄土高原水土保持功能区生态环境质量遥感监测与评价

黄土高原水土保持功能区是全国生态功能区划定的重要功能区之一。过去以来黄土高原区内水土流失严重，生态环境脆弱，严重地制约着当地的社会经济发展，21世纪以来西部大开发战略和生态工程建设对该区生态系统服务功能改善发挥重要作用。由此，黄土高原水土保持功能区生态环境质量监测评价对于认识国家生态保护政策带来的影响具有重要的科学意义。本研究利用2000—2020年MODIS数据构建遥感生态指数(RSEI),结合年降水量和年平均气温数据，对黄土高原水土保持功能区生态环境质量进行监测与分析。研究表明，2000—2020年研究区以生态用地为主，面积占比57.31%。以半生态用地转入生态用地为主，占变化总面积的51.74%,生态用地的转入改善了区域生态环境质量。2000—2020年研究区RSEI均值由2000年的0.39增至2020年的0.57,生态环境质量明显改善。生态环境质量等级以中等为主，平均面积占比为45.61%,优、良等级面积共增加38.08%,极差、差等级面积减少60.79%。中部区域RSEI增加速率较快，显著增加区域占总面积的11.59%。研究区热量充足，水分是限制植被生长的主要因子，RSEI...     

基于遥感的城市生态环境质量动态变化定量评价——以江苏省宜兴市为例

城市化与人类生存环境改善之间的矛盾日益突出,综合、快速、准确、定量监测城市生态环境质量状况尤为重要.以利用遥感技术反演城市生态系统净初级生产力、植被覆盖度和地表温度等生态参数,提出基于归一化不透水指数的地表裸露度;综合以上参数建立基于遥感参数的生态环境指数模型,并运用该模型定量评价江苏省宜兴市生态环境质量动态变化.结果表明,2000—2013年,宜兴市生态环境质量呈下降和升高趋势的面积分别占总面积的79%和21%,其中,20.56km2呈显著降低趋势,并未监测到显著改善区域.该模型综合各项遥感参数,能快速、准确、定量监测城市生态环境质量变化,具有良好的应用潜力.     

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.     

京津冀地区城市绿色空间与生态环境质量时空演变规律探讨

未来城市发展更加需要依托城市群这一载体，区域生态环境的变化是其能否保持可持续发展的重要基础。基于2000-2020年三期MODIS遥感数据，通过划分城市绿色空间及构建遥感生态指数RSEI模型，辅以趋势分析等方法，定量分析城市化背景下京津冀地区土地生态环境的时空动态变化和演变规律。结果表明：1)京津冀地区主要绿色空间为中、高植被密度区并呈逐年增加的趋势。随着城市灰色空间以及人造绿色空间增加，转换为无植被覆盖区和低植被覆盖区的面积占13.58%;2)植被密度整体呈上升趋势并可划分为3个梯度，第一梯度为张家口、承德和保定3个城市，占整个上升区的61%,植被密度减少的转换类型主要存在于较高城市化水平的城市；3)研究区东部和南部生态状况改善明显，中西部、北部以及部分城市中心呈缓慢下降趋势，不同绿色空间生态指数发生正向转换时生态状况呈提升状态，发生负向转换时生态状况呈下降趋势，下降速率(0.038 5/a)高于提升速率(0.026 1/a).研究结果可以为京津冀地区合理发展和科学治理绿色空间提供科学数据和理论依据，对区域经济、社会和环境的可持续协调发展具有实践意义。     

基于遥感生态指数的杭州市城市生态变化

中国目前正处于城市化快速发展的阶段,城市化在发挥其正效应的同时,也不可避免地带来了负面影响,城市生态退化就是其中之一.因此,及时快速地监测城市扩展引起的生态变化便显得非常重要.本文利用杭州市1989年、2000年和2010年3个时相的Landsat系列卫星影像,采用新型的遥感生态指数(RSEI)评估了杭州市从1989—2010年这21年间的生态变化.研究发现,随着城市建成区的不断扩展,杭州市总体生态质量有了明显下降,其RSEI均值从1989年的0.625分别下降到2000年的0.609和2010年的0.555,生态优良等级所占面积的比例也从1989年的66.57%分别下降到2000年的61.72%和2010年的40.04%.在空间上,杭州市生态质量的变化呈现出新建城市"副中心"变差,老城区变好的特点.总的看来,建筑用地的大量扩张是导致杭州市生态质量下降的最重要因素.     

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.     

黑岱沟和哈尔乌素矿区2000—2020年生态环境质量时空格局与演变特征分析

分析黑岱沟矿区、哈尔乌素矿区2000-2020年生态环境时空变化特征，掌握生态环境质量改变诱因，为矿区进一步的生态治理决策提供科学依据。利用Google Earth Engine (GEE) 平台筛选出2000-2020年8月份的共21期Landsat遥感影像，去除有云像元，掩膜水体信息，得到绿度指标（NDVI）、湿度指标（WET）、热度指标（LST）、干度指标（NDSI）并进行主成分分析（PCA）构建遥感生态指数（RSEI），从而对2000-2020年矿区生态环境质量进行评价。结果表明:（1）2000-2020年矿区扰动区及恢复区RSEI指数呈前期略有下降，后期整体上升状态（2）21年来矿区生态环境质量经历恶化-恢复-稳定的发展趋势，其中2000-2010年恶化面积占比较大，2010-2020年恶化面积占比减少，改善面积占比增加。（3）矿区生态环境质量重心迁移中，I、II级重心迁移轨迹大体一致，且迁移幅度较大；III、IV、V级重心迁移与矿区排土场位置关系密切。（4）利用GEE平台所开展的矿区尺度的生态环境质量评价工作不仅数据获取方便且节省计算时间，也可以及时准确掌握矿区生态环境质量状况，且评价结果较为可靠，与矿区实际监测结果相一致。     

基于Landsat时间序列遥感影像的合肥市FVC时空演化与分析

文章基于Landsat时间序列遥感影像，采用像元二分模型反演合肥市2008—2019年植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC),并利用马尔可夫转移矩阵与差值图像算法，定量分析2008—2019年合肥市不同等级FVC变化特征。研究结果表明：2008年、2011年、2013年、2015年、2017年、2019年合肥市平均FVC分别为60.9%、48.4%、56.0%、48.0%、63.0%、61.2%,年均FVC波动较大，但总体呈上升趋势；合肥市FVC变化以稳定区为主，主城区的外围FVC出现退化趋势，而长丰县、主城区及庐江县FVC增长明显；各等级FVC总体变化趋势为良性，未来FVC预计以增加为主；2008—2019年合肥市气温呈升高趋势，而降水量呈下降趋势，总体表现为“暖干化”,且这种趋势对合肥市FVC增加具有促进作用，其中年均气温是影响FVC演化的主要因子。     

苏州市吴中区13a生态环境质量变化与保护对策

对苏州市吴中区2000—2013年的生态环境质量动态变化进行定量分析,为该地区生态环境质量的保护与改善提供对策.基于CASA模型,根据苏州市吴中区2000,2013年的遥感和气象数据,模拟该地区的NPP动态变化,并利用监督分类法,得出该地区土地覆被动态变化,并结合气候变化规律,分析生态环境质量动态变化的原因.结果表明,2000—2013年,苏州市吴中区净初级生产力减少了0.8Gg,共有406.41km2土地覆被发生转化,占吴中区土地覆被总面积的18.15%,植被厚度、生态承载力和碳汇量在减少,平均每年按1.09%的速度下降;苏州市吴中区快速的城市化进程,造成大量覆被NPP高的土地转化成覆被NPP低的土地,其生态环境质量呈变差趋势.     

海南岛土地利用变化对生态环境质量的影响

评估海南岛土地利用变化对生态环境质量的影响,为海南岛的经济与生态可持续发展提供实践指导.利用2000年、2010年和2020年的土地利用数据,采用ArcGIS10.3软件与InVEST模型分析海南岛的生态环境质量演变特征.结果表明：2000年—2020年人造地表面积的增加来源于耕地、草地与海域面积的减少;草地转出、耕地转出、人造地表转入和森林转入这4种地类的转移最为显著;2000年、2010年和2020年海南岛的平均生态环境质量总得分为0.409,0.431,0.404,表现为中等的生态环境质量水平且呈逐渐下降的态势;由于城市建设与经济发展的需求,土地利用结构在不同发展阶段有差异性.海南岛的土地利用对生态环境质量的影响具有区域差异性,未来应以土地低碳利用为目标,推动土地减排与生态协调发展.     

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.     

耦合MOP-PLUS模型的库车市LUCC趋势与景观生态安全评价

探究干旱区典型绿洲城市景观生态安全时空演变,设置经济、生态、景观生态安全、可持续(MOP)4种情景,预测土地利用/覆被变化(LUCC)趋势,评价2030年景观生态安全,以期缓解城市建设开发与生态环境保护的矛盾。基于1990-2020年的土地利用数据,采用遥感、地理信息系统(GIS)网格等方法构建景观生态安全评价模型,以揭示库车市近30 a景观生态安全空间分布特征与变化趋势,并通过耦合MOP-PLUS模型预测库车市2030年景观生态安全时空演变规律。结果表明：1990-2020年,研究区耕地、林地、建设用地面积总体呈增加趋势,草地、水域面积总体呈现减少趋势,地类转换主要集中于耕地、草地与未利用地;景观生态安全值(ESI)空间集聚状态明显,但集聚程度有所下降,景观生态安全等级以中等、较高、高生态安全为主,占研究区总面积60.15%～64.87%;相较于2020年,2030年4种情景下的ESI变化幅度较大,主要集中于南部人口聚集地。     

基于RSEI模型的长沙市生态环境质量评价

开展城市生态环境质量评价对城市生态环境保护具有重要的参考作用.以长沙市为例,选取2004年、2013年、2019年3期Landsat遥感影像,采用RSEI遥感生态指数模型,集成湿度、绿度、干度、热度4个自然生态因子指标,对长沙市的城市生态环境进行评价.结果表明:2004年、2013年、2019年3个时相的RSEI指数的均值分别为0.703、0.623、0.609,呈逐渐下降趋势,但整体处于中等水平;生态等级差与较差的面积逐渐增加,从2004年占总面积的8.41％增加至2019年的22.3％,生态等级中等等级的面积逐渐上升,所占比例增加了5.44％,生态等级良与优等级之和所占比例由2004年的76.81％下降到2019年的57.48％;生态环境状况变化中,主要以生态退化为主,占总面积的44.78％,而生态改善的面积比为30.26％.表明长沙市在经济发展的同时应当重视生态环境的建设与保护,实现经济与生态环境的协调发展.     

大宁河流域生态环境综合评价及其演变

以长江流域三峡库区大宁河流域为研究对象,在遥感(RS)和地理信息系统(GIS)基础上应用空间主成分分析方法,综合评价了大宁河流域生态环境质量,并分析了该流域生态环境的历史演变.评价结果显示,1990年前后大宁河流域生态环境综合评价等级9所占比例最大,约40%;2000年前后大宁河流域生态环境综合评价结果中没有一个等级所占的比例非常突出.对比1990和2000年大宁河流域生态环境综合评价结果,可以发现,1990年前后大宁河流域生态环境总体比较好,2000年前后生态环境有退化的趋势.     

基于GEE平台和RSEI模型的淅川县生态空间格局演化与评估

淅川县作为南水北调中线工程的核心水源区和渠首所在地，其生态环境质量的变化与输水安全和工程效益息息相关，需要透彻理解该地区生态空间及生态环境质量的演变机理.利用GEE平台土地利用数据和遥感生态指数（RSEI）模型，分析并刻画了1990—2021年间淅川县生态空间格局演化情况，得出以下结论：(1)丹江口水库东部边缘区是生态空间转化较为剧烈的区域，且转换关系时间分异较为明显，1990—2000年间主要为生态用地向半生态/弱生态用地的转换；2010年后则主要是半生态用地向生态用地的转换.(2)淅川县的RSEI整体呈现增加态势，且有较为明显的阶段性，1990—2008年的RSEI均值为0.65，在2008—2021年时的RSEI均值增加到了0.70，表明淅川县的生态质量有所上升.(3)在1990—2000年间，厚坡镇东部、西簧乡和毛堂乡生态质量有所下降，但在2000年后出现好转；在2010—2021年间，全县各地生态质量提升面积最为明显.本研究对淅川县长期以来的生态状况进行分析，提升了研究区生态环境质量评价的精度和深度，为进一步掌握该地区生态演变机理提供了有力数据支撑.     

基于RSEI的国家生态文明试验区(江西)生态环境质量变化分析——以抚州市为例

客观有效地监测生态环境质量是当前生态文明建设研究的重点和热点。选取2007年、2013年和2017年的Landsat TM/OLI影像数据,计算有效反映生态环境质量的绿度、湿度、热度和干度4个指标,通过主成分分析确定权重并集成遥感生态指数对抚州市生态环境质量变化进行定量分析。研究结果表明,研究区2007年、2013年和2017年的RSEI均值分别为0.669、0.885和0.789,生态环境质量状况呈先大幅上升后小幅下降趋势,整体呈上升趋势。生态环境质量较好的区域主要分布在植被覆盖率较高的南北丘陵地带,生态环境质量较差的区域主要分布在受人类活动影响较大的中部。研究区内生态环境质量状况为优、良等级居于主导地位,其区域占总面积比例由2007年的65.47%增加到2017年的77.78%。10年间生态环境质量变好或不变的区域比重为91.60%,居于主导地位,生态环境质量变差的区域主要分布于抚州市主城区,尤其是五大产业平台园区以及未利用裸地,其建筑用地的大幅扩展以及植被的大面积消减导致该区域生态环境质量变差。     

山地城市粮食安全对耕地多功能时空演变的响应研究——以重庆主城都市区为例

为促进山地城市的稳定可持续发展,以典型山地城市重庆主城都市区为研究区,解析区域粮食安全对耕地多功能时空演变的响应关系。研究借助GAZE、InVEST、GIS等模型,测算了2000—2020年研究区耕地的生产、生态、景观游憩和社会保障功能值,并利用热点分析法(Getis-Ord Gi*)分析了耕地各项功能在时空上的演变特征,然后利用Pearson秩次相关系数检验粮食安全对耕地多功能时空演变的响应关系。研究结果显示：1) 2000—2020年研究区耕地减少了5 677.76 km2,年均减少283.9 km2,从耕地各功能空间分布看,各功能空间分布有明显差异;2) 从耕地各功能热点区变化看,耕地生产、生态功能总体呈下降趋势,2000—2010年降幅较大总体在14%～22%,2010—2020年降幅减小总体在10%;社会保障功能呈先下降后缓慢上升的趋势;景观游憩功能总体呈上升趋势,升幅约为10%;3) 2000—2020年研究区粮食安全与耕地生产、生态以及社会保障功能协同发展,但耕地景观游憩功能的无序拓展对粮食安全造成不利影响。上述结果提示：为保障研究区粮食安全,需严守“耕地红线”,防止耕地过度转化;同时也需适当控制耕地景观游憩等“非农化”“非粮化”功能;在确保区域粮食安全前提下,提高山地城市的耕地利用率、提升耕地效益。     

黄土高原极端降水变化及其对植被覆盖度影响

全球变暖背景下,黄土高原极端降水事件频发,对社会经济及植被生态产生了重要影响,研究黄土高原极端降水变化特征及其对植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC)影响,可为生态环境保护和区域可持续发展提供科学支撑。基于2000—2020年黄土高原64个气象站点逐日降水数据和MODIS NDVI数据,采用趋势分析、相关分析等方法,分析了黄土高原地区极端降水和FVC时空变化特征及极端降水对FVC的影响。结果表明：2000—2020年黄土高原地区总降水量P_RCPTOT、中雨日数R_10mm、大雨日数R_20mm、强降水日数R_25mm和降水强度S_DII均呈显著上升趋势(P<0.05),区域西部和北部强降水总体增加,但区域南部呈干旱化。2000—2020年黄土高原FVC总体呈显著上升趋势(P<0.05),集中分布在区域中东部,占区域总面积的32.00%;显著下降趋势主要分布在南部少部分地区,仅占区域总面积的4.91%。2000—2020年黄土高原地区F...