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.     

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%.     

基于遥感的海岛型城市发展生态效应分析 ——以厦门岛为例

以厦门岛为例,利用基于遥感的新型生态指数(RSEI)对海岛型城市发展的生态环境状况进行监测与评价,以期客观评测城市发展对生态质量的影响,以及科学规划对生态环境的改善成效. 研究结果表明,厦门岛的RSEI从1996年的0.470下降到2017年的0.465,虽然城市发展过程中有较大面积的建筑用地、不透水面取代了植被,但厦门岛的生态环境总体较为稳定. 分析表明,这主要得益于厦门岛对城市发展的科学规划,对老城区进行旧城改造,并大力提升城市绿色空间. 然而,厦门岛的生态环境还有较大的提升空间,重点改善区域集中于北部的高崎机场和高崎火车站附近.     

基于遥感生态指数的赣江新区生态质量评价

随着生态文明建设的不断推进,城市发展面临更高的生态要求,全面、客观、快速、准确的评估区域生态质量成为当前生态研究重点。从绿度、湿度、热度和干度方面选取归一化植被指数(NDVI)、湿度指标(Wet)、地表温度(LST)、归一化建筑-裸土指数(NDSI)4个分量指标,运用主成分分析法集成分量指标,利用遥感生态指数(RSEI)对2007—2017年赣江新区生态质量进行评价,并通过空间分析方法探究空间格局演化特征。结果表明,赣江新区RSEI均值由2007年的0.74增加到2017年的0.76,整体生态质量水平较高;赣江新区大多数区域的RSEI等级由差、中等变为良,其中南昌经济技术开发区变化占比最高(52.77%);与2007年相比,赣江新区2017年的生态质量空间分布整体变化少、北方向和西南方向等局部变化明显。基于RSEI的生态评价可快速监测与评价区域生态质量,为其生态规划和经济发展决策提供参考。     

基于遥感生态指数的京郊南部城市生态评价——以涿州市、固安县为例

以毗邻北京南郊的涿州市、固安县为例,选取1997年Landsat5 TM影像、2009年Landsat5 TM和2017年Landsat8 OLI影像构建遥感生态指数(RSEI),对1997—2017年间涿州市和固安县的生态状况及其变化趋势进行分析评价.结果显示:研究区RSEI和Wet、NDSI关系相比于NDVI、LS...     

基于新型遥感生态指数的福州市生态状况变化研究

以福州市为研究区,以Landsat系列影像为遥感数据源,利用新型遥感生态指数(RSEI)定量评价福州市2003—2013年间的城市生态状况变化。RSEI指数对植被指数、湿度分量、地表温度和建筑指数等4个与生态环境息息相关的评价指标进行耦合,能够对研究区的生态状况进行客观的评价。结果显示,在这10年间,福州市的生态环境质量呈下降趋势,RSEI值从2003年的0.669下降到2013年的0.568,城市生态环境的改善刻不容缓。     

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。     

基于改进遥感生态指数的南昌市生态环境质量监测与评价

城市生态环境质量监测是实现城市绿色发展必不可少的环节,遥感技术以其监测范围大和能实时传输的优势被广泛应用于城市生态环境质量评价。为了客观全面地反映城市生态环境质量,采用遥感生态指数(remote sensing ecological index, RSEI)模型进行评价,而RSEI模型存在第一主成分贡献率不高的问题,使得评价结果不够准确。因此采用改进遥感生态指数(improved remote sensing ecological index, IRSEI),将原RSEI模型中的绿度指标归一化差值植被指数替换为通用归一化植被指数,从而构成IRSEI模型,以提高模型对生态环境质量评价的准确性。对南昌市2003—2021年Landsat遥感影像进行处理,得到南昌市生态环境质量的分布情况和变化趋势。结果表明：IRSEI的第一主成分贡献率较RSEI平均提高3.6%,湿度、绿度、干度、热度各年份平均相关度的均值提高7.2%;2003—2021年南昌市IRSEI总体均值变化不显著,生态质量较高的区域主要分布在鄱阳湖区域、梅岭和安义县,较低的区域主要分布在中心城区和西南方向的流湖镇。可见,2003—...     

三峡库区生态敏感区土地利用变化及其生态效应研究——以奉节、巫山县为例

土地利用变化及其生态效应的研究对区域社会经济发展和生态环境建设具有重要的指导意义.以三峡库区腹地奉节县和巫山县作为研究区,选取1986—2015年4期遥感、土地利用等数据,在GIS和RS技术的支持下,运用土地利用综合程度指数及土地利用转移信息图谱分析研究区土地利用空间格局演变,从湿度、绿度、干度和热度4方面构建遥感生态指数,反映研究区生态效应时空演变,探讨土地利用变化及其与生态效应的关系.结果表明:1)就土地利用而言,在空间上,耕地和建设用地多分布于低海拔平坝河谷区,林、灌、草地多分布于高海拔中低山区,交通建设用地多分布于各类用地之间起连通的作用;在土地利用强度和转换方式上,以林、灌、草地和耕地变化最为显著.2)就RSEI而言,长江及其支流沿岸低地,受土地开发及城镇扩张的影响,生境退化严重;研究区其余范围,受退耕影响,生境趋好.研究区土地利用变化最大的地区也是生态效应变化最为剧烈的地区,若人类活动合理,生态状况好转.     

城市扩张对区域生态安全格局影响研究——以合肥市为例

城市用地空间扩张对生态环境的影响映射出人类社会活动和生态环境保护之间的交互作用,系统地研究城市空间无序蔓延所诱发的城市土地利用方式变化对城市生态环境的影响程度,对助推我国生态文明建设目标具有重要现实意义。为探究合肥市城市扩张对生态安全格局的影响程度,综合运用生态遥感指数、最小累积阻力模型、电路理论和斑块生成土地利用模拟模型,构建合肥市生态安全格局,识别生态夹点和生态障碍点,再从模拟验证的基础上（总体精度为94.71%,Kappa系数为90.04%,Fom值为0.102）,预测了2030—2040年的城市扩张,并根据预测结果探讨城市扩张对区域生态安全格局影响程度。研究发现：合肥市生态环境质量整体呈现南高中低的分布格局,识别出合肥市生态源地共计35处,源地间活跃生态廊道70条,非活跃廊道共17条,生态夹点290个,生态障碍点112个。2020—2040年合肥市城乡、工矿居民用地、林地、水域和未利用土地面积将不断增加,而耕地以及草地面积将持续减少。2020—2040年期间城镇建成区分别侵占了生态廊道、源地、夹点、障碍点面积为55.95km2、10.51km2、1.04 km2、1.35 km2。研究结果可为今后快速发展城市的生态环境治理和国土空间生态保护修复工作提供理论依据和技术参考。     

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.     

生态城市城镇化与生态环境耦合协调时空分异

以东南沿海典型生态城市福建省厦门市为例,利用2008—2018年多源遥感影像数据获取城镇化指数(CNLI)与遥感生态指数(RSEI),并构建二者耦合模型,然后通过地理探测器分析生态环境质量变化主导因子。结论显示:1)厦门市城镇化指数增幅明显,呈现内高外低、南高西低的城镇分布格局,生态环境分布特征则与其相反;2)厦门市城镇化与生态环境发展处良性协调阶段,并逐渐由生态环境领先变为城镇化领先;3)城镇化不是生态环境质量决定因素,但其影响力值在逐年上升,作用效果愈加明显。     

植被、不透水面、水体对喀斯特城市地表热场影响

针对桂林喀斯特城市快速扩展所引发的热环境和热岛问题,对1989年和2006年TM卫星图像利用模型反演地表温度、植被指数NDVI、不透水面率ISA和水体指数MNDWI,分析植被、不透水面、水体等3个因素时间和空间变化对地表热场的影响机理。结果表明,地表温度与NDVI、MNDWI呈明显的负相关关系,与ISA呈明显的正相关关系;1989--2006年研究区NDVI大于0．4的中高植被覆盖区由76．89％大幅度降低到32．65％,NDVI低于0．2的无植被覆盖区由4．01％大幅度升高至17．15％,水体面积由3．87％降低到1．95％;ISA大于0．9的高不透水区域由12．1％大幅度升高至32．1％,导致地表温度高温区和次高温区由7．9％大幅度升高至15．9％,低温区和次低温区由61．8％大幅度降低到38．9％,热岛现象明显增强。连续大面积的不透水面是产生喀斯特城市热岛效应的直接原因,而喀斯特山峰植被、城市林地与行道树、城市中江湖等较大水体,对喀斯特城市热岛效应的缓解具有非常重要的作用。     

石家庄市主城区热岛特征及变化分析

城市热岛效应是城市化进程带来的突出问题。基于Landsat数据和辐射传导方程法反演出地表温度,分析2004-2020年石家庄市主城区热岛变化,结合土地利用和标准差椭圆得出热岛扩张情况,并研究地表温度与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、建筑指数(Normalized Difference Built-up Index,NDBI)和温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)的相关性,为国土空间优化布局提供理论依据。结果表明,2004-2020年平均地表温度、最低地表温度均有所升高;热岛主要集中在市中心、鹿泉区、藁城区和栾城区的城镇点,以及铜冶镇,建筑用地和热岛扩张趋势一致,并向着西北和东南方向扩张;地表温度与NDVI呈现负相关,与NDBI、TVDI呈现正相关,建筑用地是地表温度升高的主要因素之一,植被覆盖度和地表湿润度可以调控地表温度。     

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。     

南京市城市绿地规模与经济发展水平关系分析

城市绿地是城市生态环境的重要组成因子之一．发展城市绿地，不仅可为城市居民创造良好的生存环境，而且通过改善城市人居环境，促进旅游业和服务业的发展，以及创造更好的外商投资环境，将间接地对城市经济的发展产生显著的促进作用．以南京市为研究对象，采用回归分析方法，分析南京市城市绿地规模与城市经济发展水平之间的定量关系，结果表明二者之间有显著相关性．此外，还建立了南京市城市经济增长与各驱动因子之间的多元线性回归模型，并据此模型对南京市2003～2010年城市经济增长对人均公共绿地面积的需求做了初步预测，发现2010年的预测值与南京市编制的城市绿地规划所规定的该年人均公共绿地面积较为接近，表明本研究的方法和成果具有较好的可靠性．     

煤矿区生态农业建设模式研究

通过土地生态复垦，发展生态农业，能够有效地恢复矿区生态环境，扩大生态环境容量，保障煤矿区持续发展。本文简要分析了煤矿区生态环境存在的问题，从煤矿区可持续发展战略出发，发展生态农业是煤矿区土地复垦的主要方向。根据生态学原理和生态经济学原理，我国部分煤矿区已具备发展生态农业的条件，并依据生态农业的基本模式演变出了多种实用的生态农业复垦模式。最后介绍了淮北市刘桥煤矿发展生态农业的思路与经验。