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第1篇

關(guān)鍵詞：AHP；金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；權(quán)重

金融生態(tài)是一個仿生的概念，是指借助生態(tài)學的概念來描述的金融內(nèi)部與外部環(huán)境的一種動態(tài)平衡的關(guān)系。對區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的鑒定具有重要的意義，不僅有利于各種金融機構(gòu)根據(jù)地區(qū)金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的差異進行合理、科學、有效的配置金融資源和加強風險管理，而且當?shù)亟鹑诒O(jiān)管部門可以把金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評定的結(jié)果作為制定和采取相應監(jiān)管措施的依據(jù)。但是，區(qū)域生態(tài)金融環(huán)境質(zhì)量的評價涉及多個方面，而且具有不同層次的指標體系，本文根據(jù)中國社會科學院金融研究所的《中國城市金融生態(tài)環(huán)境評價報告》中提出的評價金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的九項指標，通過AHP方法對這九項指標分別加以權(quán)重，為區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評價提供參考。

一、AHP簡介

AHP是Analytic Hierarchy Process的簡稱，又稱層次分析法。這是一種以定量與定性相結(jié)合的、系統(tǒng)化的、層次化的分析方法，最早是由美國運籌學家匹茨堡大學薩蒂教授于本世紀70年代初提出來的，是他在為美國國防部研究“根據(jù)各個工業(yè)部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配”課題時，應用網(wǎng)絡系統(tǒng)理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。這種方法問世以后，就逐漸被應用在各個領(lǐng)域，自從該方法被介紹到我國以來，就被我國學者和研究人員等廣泛地應用在經(jīng)濟管理規(guī)劃、能源開發(fā)利用與資源分析、城市產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、人才預測、交通運輸、水資源分析利用等方面。

層次分析法基本的思想是決策者通過將復雜問題分解為若干個層次和若干個因素，在各因素之間進行簡單的比較和計算，得出不同方案的權(quán)重，為最佳方案的選擇提供決策依據(jù)。本文對層次分析法的應用分為如下三個步驟：

(一)明確目標，建立多層次結(jié)構(gòu)

一般情況下，分為三層：最高層、中間層、最底層。最高層是往往是解決問題的目的；中間層往往是解決問題必須考慮的準則，因此也有人稱之為準則層；最低層往往包含的是解決問題的各種措施和方案等。

（二）建立兩兩比較的判斷矩陣

“兩兩比較”是指比較所在的同一層次的各個因素對上一個層次的某個特定的因素的相對重要性的比較，進而構(gòu)造出判斷矩陣。本文中采用美國運籌學家匹茨堡大學薩蒂教授的1-9標度法對需要比較的因素做重要性比較。詳細見下表1所示：

數(shù)值2，4，6，8表示i元素相對于j元素的影響介于上述兩個等級之間。

（三）各層因素權(quán)重的確定和一致性檢驗

權(quán)重的計算一般有兩種方法：方根法、和積法。本文采取和積法來計算權(quán)重向量，計算方法如下：

1、將上述第二個步驟得到的判斷矩陣的每一列元素做歸一化處理，其元素的一般項為：

2、將經(jīng)過歸一化處理之后的判斷矩陣的按行相加，即為：

3、對第2步驟得到的由wi組成的向量（w1,w2,……wn）t進行歸一化處理：

這樣處理后便得到歸一化后的向量：

W′=（w1′,w2′,……wn′）t即為所求的特征向量近似解。

4、計算最大特征根，令最大特征根為λmax，判斷矩陣為A。則

計算出權(quán)重向量和最大特征根以后，需要對判斷矩陣的一致性進行檢驗，如果通過檢驗，則歸一化后的特征向量即為權(quán)重向量，也就是說w1′，w2′….wn′即為對應因素的權(quán)重。如果不能通過檢驗，則需要重新構(gòu)造判斷矩陣。本文對判斷矩陣的一致性檢驗的具體步驟如下：

首先，計算一致性指標CI，

一致性指標CI的值越大，表明判斷矩陣偏離完全一致性的程度越大，反則反之。當n＜3時，判斷矩陣永遠具有完全一致性。對于多階判斷矩陣(即n≥3),需要引入平均隨機一致性指標，利用一致性指標比率CR進行檢驗。當CR＜0.10時，便認為判斷矩陣具有可以接受的一致性。當CR≥0.10時，就需要調(diào)整和修正判斷矩陣，使其滿足CR＜0.10為止，從而具有令人滿意的一致性。

二、區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價

（一）建立區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的多層次結(jié)構(gòu)

本文中的區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的指標選用中國社會科學院金融研究所的《中國城市金融生態(tài)環(huán)境評價報告》中提出的九項評價金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的指標。將區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量設(shè)為最高層（A），從金融發(fā)展因素、社會因素、經(jīng)濟信用因素這三個方面來評定區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，將這三個因素放在同一層次作為準則層(B)。每個準則層下面有設(shè)不同的因素，作為因素層(C)。如下表3所示：

注：表中最后一列的數(shù)據(jù)是根據(jù)最后的計算結(jié)果填入的

（二）建立兩兩比較的判斷矩陣并計算權(quán)重向量和一致性檢驗

根據(jù)表3的層次結(jié)構(gòu)結(jié)合問卷調(diào)查，應用1-9標度法，獲得兩兩比較的判斷矩陣，如表4~表7所示：

三、總結(jié)

由表4~表7計算結(jié)果可以得到區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的三個準則指標和因素指標相對于總目標的權(quán)重，并將計算結(jié)果填入表3最后一列，得到評價金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的各個指標的權(quán)重。從結(jié)果中，我們可以看到，對金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行評價的九個指標中，影響力較大的順次為地方經(jīng)濟基礎(chǔ)、地區(qū)金融發(fā)展、法制環(huán)境、誠信文化。這樣的結(jié)果跟中國社會科學院金融研究所的《中國城市金融生態(tài)環(huán)境評價報告》中的結(jié)果有一定的相似性。同時，文中利用AHP法確定金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評價指標的權(quán)重時，因問卷調(diào)查范圍小，客觀現(xiàn)實很可能得不到真實反映，再加上AHP法的使用帶有一定主觀因素，而這也是本文研究的不足之處。不過，通過建立層次分析模型對金融生態(tài)壞境質(zhì)量進行綜合評價不僅能夠反映金融生態(tài)環(huán)境的真實情況，這在理論邏輯上是嚴密的，同時評價結(jié)果也可以作為信息反饋作為有關(guān)決策的參考。

參考文獻：

[1]董肇君.系統(tǒng)工程與運籌學[M].北京：國防工業(yè)出版社，2003.

[2]趙曉蕊.貴州省金融生態(tài)評價[D].貴陽：貴州財經(jīng)學院，2009.

第2篇

關(guān)鍵詞：鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)；生態(tài)；解譯

中圖分類號：TP：文獻標識碼： A：文章編號：1673-9671-(2012)022-0197-01

國務院于2009年12月12日正式批復《鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃》，標志著建設(shè)鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)正式上升為國家戰(zhàn)略。鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)位于江西省北部，覆蓋全省38個縣（市、區(qū)）和鄱陽湖全部湖體。該區(qū)域是我國重要的生態(tài)功能保護區(qū)，是世界自然基金會劃定的全球重要生態(tài)區(qū)，承擔著調(diào)洪蓄水、調(diào)節(jié)氣候、降解污染等多種生態(tài)功能。

當前，土地利用和覆蓋變化為全球變化研究中關(guān)鍵而迫切的研究課題。由于衛(wèi)星遙感技術(shù)可以在較短時間內(nèi)連續(xù)獲取大范圍的空間信息，具有空間宏觀性，成為最為有效的對地觀測技術(shù)和信息獲取手段。聯(lián)合國環(huán)境署（UNEP）曾啟動“土地覆被評價和模擬（LACM）”項目，旨在采用高分辨率影像探測亞全球尺度的土地利用與變化。

因此，本文旨在利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲得鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)土地利用信息，并根據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ/T192－2006）對鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行評價。這將為推進全省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、土地利用覆蓋\變化信息監(jiān)測提供有力的技術(shù)支撐。

1研究區(qū)和衛(wèi)星影像概況

1.1TM影像概況

TM影像是指美國陸地衛(wèi)星4～5號專題制圖儀（thematic mapper）所獲取的多波段掃描影像。有7個波段。影像空間分辨率除熱紅外波段為120米外，其余均為30米。因TM影像具較高空間分辨率、波譜分辨率、極為豐富的信息量和較高定位精度，成為20世紀80年代中后期得到世界各國廣泛應用的重要的地球資源與環(huán)境遙感數(shù)據(jù)源。能滿足有關(guān)農(nóng)、林、水、土、地質(zhì)、地理、測繪、區(qū)域規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測等專題分析和編制1∶10萬或更大比例尺專題圖，修測中小比例尺地圖的要求。本文研究區(qū)生態(tài)解譯采用了14景Landsat TM影像，時相為秋季，波段合成采用432RGB彩色合成。

1.2研究區(qū)概況

本文研究區(qū)范圍為鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)，主要包括南昌、景德鎮(zhèn)、鷹潭，以及九江、新余、撫州、宜春、上饒、吉安市的部分縣（市、區(qū)），共38個縣（市、區(qū)）和鄱陽湖全部湖體在內(nèi)，面積為5.12萬平方公里，占江西省國土面積的30%，人口占江西省50%，經(jīng)濟總量占江西省60%。鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)范圍見圖2。

1.3技術(shù)方法

通過ARCGIS平臺，根據(jù)地物影像特征，如色調(diào)、大小、陰影、紋理、位置和其他標志，以及技術(shù)人員先知經(jīng)驗，采用人機交互方式解譯Landsat-TM衛(wèi)星影像，繪出地物的閉合邊界，并賦予屬性編號，提取土地利用信息。

1.4生態(tài)解譯結(jié)果

本次遙感解譯涉及土地利用/土地覆蓋分類體系（2000年）一級分類中6個類型，三級分類中13個類型。

第3篇

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，近年來，各級政府在植樹造林、土壤改良等方面做了大量工作，但隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，耕地面積銳減，農(nóng)用化學物品用量不斷增加，水質(zhì)污染、氣象災害等對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成越來越多不利影響。因此，開展不同區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價及其動態(tài)變化研究十分必要［1］。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價前人已經(jīng)做了大量研究，目前國內(nèi)外對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的研究主要是定時、定區(qū)域地研究，包括環(huán)境、經(jīng)濟、社會、科技、資源等要素在內(nèi)的復合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；國外側(cè)重于對替代方法、策略、指標互作及模型應用的研究［2－4］。國內(nèi)的指標體系較多引入經(jīng)濟、社會效益等指標［5－7］，弱化了生態(tài)指標及生態(tài)環(huán)境的作用，忽略了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的時空變異性。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的方法較多，主要有模糊綜合評價法、權(quán)重評價方法（綜合指數(shù)法）、層次綜合評價法、灰色綜合聚類法、投影尋蹤模型等［8－12］。其中權(quán)重評價方法（綜合指數(shù)法）簡單客觀，便于分析各因子對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的貢獻，應用十分廣泛［1］。

江蘇省位居長江、淮河下游，東瀕黃海，平原遼闊、土地肥沃，素有“魚米之鄉(xiāng)”的美譽，并以占全國1％的土地面積，創(chuàng)造了約占全國10％的GDP總量。但伴隨著經(jīng)濟的騰飛和現(xiàn)代化進程的加快，江蘇的耕地面積越來越少，人口越來越集中，各種農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題接踵而來。本文擬應用層次分析法（analyticalhierarchprocess，簡稱AHP）確定各指標的權(quán)重，應用權(quán)重評價法（綜合指數(shù)法）分析江蘇省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，客觀、具體地分析不同區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的變化，為區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)以及進一步發(fā)展“優(yōu)質(zhì)、高效、外向、生態(tài)、安全”的具有江蘇特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路提供理論決策參考。

1研究區(qū)域選擇與研究方法

1．1研究區(qū)域的選擇

江蘇省位于北緯30°35′－35°07′，總面積10．26×104km2，年降水量783～1167mm，年平均氣溫13～16℃，氣候溫和，雨量適中，農(nóng)業(yè)自然條件優(yōu)越，是我國農(nóng)業(yè)高產(chǎn)區(qū)和重要商品糧基地。全國農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃辦將江蘇省劃分為徐連、寧鎮(zhèn)揚、沿江、兩淮、太湖和沿海6大農(nóng)村經(jīng)濟區(qū)［13］。為了便于調(diào)查、收集資料以及減少統(tǒng)計工作量，考慮到自然環(huán)境條件、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、區(qū)位條件等區(qū)內(nèi)相似性和區(qū)際差異性；同時，可以涵蓋江蘇省所有氣候類型和經(jīng)濟發(fā)展水平，選擇邳州、新沂（徐連經(jīng)濟區(qū)），東臺、大豐（沿海經(jīng)濟區(qū)），如皋、金壇（沿江經(jīng)濟區(qū)），興化（寧鎮(zhèn)揚經(jīng)濟區(qū)），張家港、江陰（太湖經(jīng)濟區(qū)）共9個具有代表性的縣（市）區(qū)域作為評價單元。通過對經(jīng)濟區(qū)內(nèi)典型縣評價值加權(quán)平均，得到該經(jīng)濟區(qū)的評價值。

1．2資料獲取

數(shù)據(jù)來源主要包括遙感數(shù)據(jù)、土壤普查、地圖數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。（1）遙感數(shù)據(jù)：主要來源于美國Landsat衛(wèi)星的TM影像，用于計算植被覆蓋度，選取1995年、2000年、2008年6－8月植被生長季遙感影像。（2）土壤數(shù)據(jù)：主要來源于全國土壤普查數(shù)據(jù)。（3）地圖數(shù)據(jù)：主要包括江蘇省行政區(qū)劃圖、1∶100萬DEM等專題數(shù)據(jù)。（4）氣象數(shù)據(jù)：采用江蘇省氣象局提供的各個區(qū)域所在站點1995－2008年統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標的選取與驗證

2．1評價指標體系的建立

區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價指標體系（U）由自然環(huán)境子系統(tǒng)（U1）、土壤生態(tài)狀況子系統(tǒng)（U2）和環(huán)境污染子系統(tǒng)（U3）3部分組成。其中自然環(huán)境子系統(tǒng)包括：≥10℃活動積溫、年平均氣溫、年降水量、年日照時數(shù)、植被覆蓋率、土地復種指數(shù)6個指標；土壤生態(tài)狀況子系統(tǒng)包括：水土流失量、土壤pH值、土壤有機質(zhì)、土壤全氮、土壤速效磷、土壤速效鉀指標。環(huán)境污染子系統(tǒng)包括：化肥使用強度、工業(yè)廢水排放強度、工業(yè)廢水排放強度、SO2排放強度。

2．2評價指標體系的驗證

應用江蘇省1995年、2000年、2008年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，利用主成分分析法在SPSS軟件中對區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標體系進行篩選和分析。由表1可知，1995年、2000年、2008年第一主成分與≥10℃活動積溫、年平均溫度、年日照時數(shù)、年降水量、土地復種指數(shù)、土壤全氮含量、化肥使用強度、工業(yè)廢水排放強度、工業(yè)廢氣排放強度和SO2排放強度10個指標存在顯著的相關(guān)性。其中：≥10℃活動積溫、年平均氣溫、年日照時數(shù)、年降水量4個指標均表征農(nóng)業(yè)氣候生態(tài)狀況；前3個指標表征特定區(qū)域熱量資源，代表氣候因素對農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展的影響；土壤全氮含量表征農(nóng)田土壤理化性質(zhì)，可以反映人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響；化肥使用強度、工業(yè)廢水排放強度、工業(yè)廢氣排放強度和SO2排放強度4個指標反映了環(huán)境污染對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響。因此，第一主成分強調(diào)了區(qū)域自然環(huán)境、土壤因素和環(huán)境污染等多方面主導因素的良好組合。

第二主成分與土壤速效磷含量和土壤pH值指標顯著相關(guān)。第三主成分與植被覆蓋度、水土流失量和土壤速效鉀含量存在較高的相關(guān)性。其中植被覆蓋度和水土流失量可以反映農(nóng)業(yè)自然生態(tài)環(huán)境的變化，代表農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展的影響。因此，第二和第三主成分強調(diào)了自然環(huán)境、土壤因素的重要性。第四主成分與土壤有機質(zhì)含量的相關(guān)性較高，可以反映土壤生態(tài)狀況。與1995年相比，2000年、2008年的水土流失量、工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和SO2排放強度等指標小幅降低，土地復種指數(shù)和土壤全氮含量小幅升高，反映出人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。綜上，所選指標均能夠很好地反映評價區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況。因此，前4個主成分分析結(jié)果可以作為新的綜合因子體系，來表征區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況。

3農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型的構(gòu)建

3．1農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標權(quán)重的確定

在評價模型中，各指標權(quán)重的確定是一個關(guān)鍵，而層次分析法是一種定性分析與定量分析相結(jié)合的決策方法，按照“分解－判斷－綜合”的思維特點，將多層次、多準則的復雜問題分解為各個組成因素，并將這些因素按支配關(guān)系分組，形成遞階層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方式確定各層次中諸因素的相對重要性。因此本研究在以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是否可持續(xù)發(fā)展為評價目標的基礎(chǔ)上，建立基于層次分析法的綜合評價模型進行評價。將農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作為一個復雜系統(tǒng)進行評價。首先要把復雜問題分解為不同的層次，建立由目標層、準則層和指標層的層次結(jié)構(gòu)模型；其次，根據(jù)數(shù)據(jù)資料、專家意見和作者的認識，構(gòu)建判斷矩陣，根據(jù)確定的判斷矩陣，計算出判斷矩陣的最大特征值和特征向量，再對所得的特征向量進行歸一化處理，所得的向量分量即為所求的相應因素關(guān)于上一層因素的相對權(quán)重。通過以上對指標權(quán)重的確定方法，因地制宜地計算出區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價中各指標的權(quán)重（表2）。

3．2農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型

通常情況下，評價指標分為正向指標和逆向指標兩類，以標志值為基準將各指標進行正向和逆向標準化后，進而建立農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型：U＝∑ni＝1Ai×Ci式中：U為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價指數(shù)；Ai為所選取指標的標志值；Ci為各指標的總權(quán)重；n為指標個數(shù)。依據(jù)數(shù)據(jù)資料，參照《中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準》，將農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分為5級：優(yōu)（Ⅰ級）、良（Ⅱ級）、一般（Ⅲ級）、較差（Ⅳ級）和差（Ⅴ級）（表3）。

4區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價

應用區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價模型，分別計算9個代表縣市1995，2000，2008年的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價指數(shù)，通過公式U＝∑kj＝11kUj（式中：U為區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)；Uj為各縣市的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)；k為各經(jīng)濟區(qū)所包含的縣（市）數(shù)），求得5個經(jīng)濟區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價綜合指數(shù)（圖1）。從圖1可以看出，徐連、沿江、沿海、寧鎮(zhèn)揚和太湖5個經(jīng)濟區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)呈現(xiàn)從北向南的明顯下降趨勢，以徐連經(jīng)濟區(qū)最高，太湖經(jīng)濟區(qū)最低。1995－2008年期間，各經(jīng)濟區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)均呈明顯的下降趨勢，其中徐連經(jīng)濟區(qū)下降幅度最為明顯，從1995年的優(yōu)秀狀態(tài)（0．7550）下降到2008年的一般狀態(tài)（0．4639）；太湖經(jīng)濟區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)下降幅度較小，從1995年的高層次一般狀態(tài)（0．5480）下降到2008年的低層次一般狀態(tài)（0．4661）。1995年徐連經(jīng)濟區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值最高，太湖經(jīng)濟區(qū)最低；2008年寧鎮(zhèn)揚經(jīng)濟區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值最高，徐連和太湖經(jīng)濟區(qū)最低。寧鎮(zhèn)揚經(jīng)濟區(qū)由于受社會經(jīng)濟基礎(chǔ)等眾多因素的影響，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況逐漸變差，但是降低幅度較小。

為了更深入了解區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的時空變異，選取生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)變化最大的徐連經(jīng)濟區(qū)和太湖經(jīng)濟區(qū)及其中的代表區(qū)域（徐連經(jīng)濟區(qū)：邳州和新沂，太湖經(jīng)濟區(qū)：張家港和江陰）為研究對象，分析其1999－2008年連續(xù)10年的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時空變化。圖2表明，在1999－2003年期間，新沂的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體上呈下降的趨勢，但仍長期處于良好水平，分別從高層次的良好（0．6018）轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛯哟蔚牧己脿顩r（0．5572），2004年后總體發(fā)展趨勢繼續(xù)下降，進入到較低的一般狀態(tài)（0．4576）。邳州是4個代表區(qū)域中農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況起點最高，但降低速度最快的，由1999年最高的0．6347降低到2008年的0．4602，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況從良好狀況逐漸降低到一般狀況，并且一直處于惡化的發(fā)展態(tài)勢。江陰和張家港兩區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況明顯低于邳州和新沂，自1999年以來持續(xù)保持逐年下降的態(tài)勢，從1999年的高層次的一般降低到低層次的一般狀態(tài)，波動幅度較小，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況較穩(wěn)定。

5結(jié)論與討論

江蘇省不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)隨時間的推移，從北向南呈明顯的下降趨勢，表現(xiàn)出明顯的時空變異。以徐連經(jīng)濟區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)最高，沿江、沿海和寧鎮(zhèn)揚經(jīng)濟區(qū)次之，太湖經(jīng)濟區(qū)最低。在本研究中的江蘇省5個經(jīng)濟區(qū)，其農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)均呈明顯的下降趨勢，以徐連經(jīng)濟區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)下降最快，太湖經(jīng)濟區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)下降最慢，但徐連經(jīng)濟區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況明顯好于太湖經(jīng)濟區(qū)。究其原因，主要有以下兩點：

（1）太湖經(jīng)濟區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況總體水平較低，目前該經(jīng)濟區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境發(fā)展趨于平穩(wěn)，質(zhì)量狀況降低緩慢。該經(jīng)濟區(qū)自然條件和社會經(jīng)濟條件在全省仍都處于前列，是全省乃至全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展最早、水平最高的地區(qū)之一，農(nóng)村工業(yè)成為占絕對優(yōu)勢的鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。由于經(jīng)濟發(fā)達，外來勞動力紛紛涌入，人多地少的矛盾尤為突出，能源、原材料的嚴重短缺，耕地不斷減少，工業(yè)“三廢”污染強度過高，致使植被覆蓋降低與水土流失增強，很大程度上抵消了該地區(qū)在自然和社會經(jīng)濟條件下的優(yōu)勢，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量一直處于較低水平。

（2）徐連經(jīng)濟區(qū)由于歷史和社會經(jīng)濟基礎(chǔ)等眾多因素的影響，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況雖然發(fā)展起點較高，但該經(jīng)濟區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展呈現(xiàn)迅速下降趨勢，逐漸惡化。徐連經(jīng)濟區(qū)內(nèi)煤礦、非礦產(chǎn)等資源豐富，重工業(yè)發(fā)達，長期開采煤礦造成植被覆蓋降低、土地塌陷、水土流失、土壤養(yǎng)分流失等一系列根本性環(huán)境問題，雖然進行了一系列的生態(tài)重建和土地復墾工程，但生態(tài)恢復需要較長時間，加之本區(qū)是江蘇省降雨最少的區(qū)域，因此短期內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得不到明顯改善。

第4篇

【Abstract】This paper takes Deyang city of Sichuan province as the study area， Landsat satellite image as data source， select the land cover， vegetation coverage and elevation of three evaluation indexes， the principal components using a combination of qualitative and quantitative analysis methods to evaluate the ecological environment quality in Deyang city in 2015， the ecological environmental quality of Deyang city was divided into excellent， good， medium， poor in four grades. The results show that the ecological environment quality of woodland and grassland， arable land， human engineering activities and geological disaster area ecological environment quality is poor， the results are consistent with actual situation， indicating factors and model selection objective and reasonable.

【關(guān)鍵詞】3S；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價；德陽市

【Keywords】3S； ecological environment quality evaluation； Dengyang city

【中圖分類號】X826 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0146-03

1 概述

我國的環(huán)境評價始于20世紀70年代，最初Τ鞘謝肪澄廴鞠腫醋齙韃椴⒔行評價，80年代開始對工程建設(shè)項目的影響做評價。80年代末以來，主要對城市環(huán)境質(zhì)量做綜合評價，并開始對縣級區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量做綜合評價。隨著RS和GIS技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應用，對空間數(shù)據(jù)進行獲取、處理、分析技術(shù)方法的不斷改進，使得RS和GIS在調(diào)查、監(jiān)測、評價等方面受到了廣泛的關(guān)注。使得生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價由單一因子的調(diào)查與監(jiān)測，逐步發(fā)展到多種數(shù)據(jù)綜合評價，且用數(shù)值分析方法描述生態(tài)環(huán)境狀況[1-3]。

目前國內(nèi)外已經(jīng)有許多關(guān)于生態(tài)環(huán)境脆弱性方法的研究，例如人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法[4]、模糊判定分析方法[5]、綜合評價方法[6]、景觀生態(tài)學方法[7]、ES方法[8]、層次分析方法[9]、P-S-R模型方法[10]、ESA方法[11]、灰色評判法[12]等，但是目前并未形成一種大家一致認可的評價方法，而且上述方法基本均局限于定性的、定量的、靜態(tài)評價方法，并且專家的意見占較大比重，研究結(jié)果的客觀性不夠好且實際應用價值不夠高[13]。主成分分析的方法是一種定性與定量相結(jié)合的生態(tài)環(huán)境脆弱性動態(tài)評價的方法，在此之前，也有人應用主成分分析的方法進行了生態(tài)環(huán)境脆弱性的評價，并取得了大量的成果[14-16]。

德陽市位于四川省中部是川西高原和四川盆地的過渡地帶。近年來隨著德陽市工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，圍繞資源環(huán)境的競爭更加激烈，使其生態(tài)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化。因此，為推進德陽市生態(tài)文明建設(shè)，積極探索綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展之路，對德陽市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量做出有效的評價，具有重要的意義。

2 生態(tài)環(huán)境評價

2.1 研究區(qū)概況

德陽市位于四川盆地東北部，東經(jīng)103°45′-105°15′，北緯30°31′-31°42′之間。西鄰阿壩，東接遂寧，南靠成都，北臨綿陽。全市面積5818km2，現(xiàn)轄綿竹市、什邡市、廣漢市、旌陽區(qū)、羅江縣和中江縣。德陽市境狹長，南北長約162km，東西寬約65km，整體地勢西北高東南低。1983年8月經(jīng)國務院批準成為省轄地級市，是四川省重點建設(shè)的九大城市之一，也是成都周邊旅游圈的重要組成部分。

2.2 生態(tài)環(huán)境評價指標

2.2.1 指標選取原則

建立科學、完善、可行的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標體系是進行危險性評價的關(guān)鍵，合理有效的指標選擇是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的必要過程。

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標體系的構(gòu)建應遵循以下原則。①科學性，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標體系的構(gòu)建要遵循科學規(guī)律，所選取的評價指標應能客觀真實地反映生態(tài)環(huán)境的特征、揭示生態(tài)環(huán)境的內(nèi)在特征和外部觸發(fā)原因。同時要考慮指標數(shù)據(jù)獲取的難易程度、數(shù)據(jù)精度如何、是否可定量化。②全面性，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是在環(huán)境因素和人為因素的多重作用下的狀態(tài)，評價指標體系的建立應該綜合考慮。同時評價指標體系必須要全面分析生態(tài)環(huán)境要素及其相互關(guān)系。③動態(tài)性，不同的地區(qū)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境有一定的差異，對不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價，在選取評價指標時，需結(jié)合研究區(qū)的情況作調(diào)整。

2.2.2 指標選取

針對德陽市的環(huán)境狀況，在參考了已有研究并多次聽取專家意見基礎(chǔ)上。本文選取土地覆蓋、植被覆蓋度和海拔高程三個評價因子。①土地覆蓋：結(jié)合相關(guān)資料，確定研究區(qū)的土地覆蓋類型：耕地、有林地、居民地、草地和水域；②植被覆蓋度：根據(jù)歸一化植被指數(shù)（NDVI）提取德陽市植被覆蓋度；③海拔高程（DEM）。德陽市低海拔處高程310m，高海拔處高程4950m，海拔高度差異較大。

2.2.3 數(shù)據(jù)源

遙感影像數(shù)據(jù)：本文采用2015年Landsat影像，空間分辨率為30m，影像來自地理空間數(shù)據(jù)云，成像質(zhì)量良好。德陽市區(qū)域跨軌道號129/038和129/039兩幅影像，采用WGS-84坐標系，UTM投影，影像均已完成了輻射校正和幾何糾正。

數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)：采用空間分辨率為30m的DEM數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源于地理空間數(shù)據(jù)云。

2.3 生態(tài)環(huán)境評價模型

根據(jù)前人的研究，為保證評價結(jié)果的實際應用價值，本文選取了一種定性與定量相結(jié)合的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價方法，即空間主成分分析的方法。空間主成分分析的步驟如下：①原始數(shù)據(jù)標準化；②建立每個變量的協(xié)方差矩陣R；③計算矩陣R的特征值以及每個特征值的特征向量；④通過對特征向量的線性組合進行分類提取主成分；⑤根據(jù)主成分分析結(jié)果，利用數(shù)學模型計算式（1）研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；⑥利用自然斷點法，將計算結(jié)果分為4個等級，分別為優(yōu)、良、中、差。

式中，F(xiàn)i是第i個主成分，Wi是它的相應的貢獻。結(jié)合每個主成分及其對應權(quán)值，進行代數(shù)計算得到綜合評價指標，來表示區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱情況。EVI的值越大，表示其生態(tài)環(huán)境越脆弱。

2.4 評價結(jié)果

根據(jù)德陽市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果，得出以下結(jié)論：德陽市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為良的區(qū)域占35.32%，質(zhì)量為中等的區(qū)域占31.39%，質(zhì)量為優(yōu)等的區(qū)域占20.02%，質(zhì)量為差等的區(qū)域占13.27%。與德陽市2015年土地利用類型相比，得到林地和草地的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好，耕地次之，人類工程用地和汶川地震后造成的地質(zhì)災害區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最差。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)和差等主要分布在德陽市的西北部，該區(qū)域植被覆蓋度較高，森林系統(tǒng)的生物多樣性、抵抗力穩(wěn)定性等因素使得該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體上好于其他地區(qū)。草地的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量多為中等，草地生態(tài)系統(tǒng)由于物種單一，抵抗力穩(wěn)定性較差，但恢復力穩(wěn)定性很強。耕地受人類影響較大，但作為一個生態(tài)系統(tǒng)，有一定的自我修復能力。除地質(zhì)災害區(qū)域外，德陽市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為差等的區(qū)域還廣泛分布于人類工程活動集中的地區(qū)，該地區(qū)由于工程活動造成了地下水下沉、破壞了該區(qū)域的生物多樣性、降低了該區(qū)的恢復力，使得該區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化。

3 討論

正確認識生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀是維護生態(tài)環(huán)境的重要條件，通過對特定地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行評價，可以了解生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的整體情況，追尋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量退化的原因，是提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的方法與途徑。德陽市自1999年10月實施退耕還林工程，截至目前，研究區(qū)完成退耕還林17.75萬畝（1畝≈666.67m2），其中生態(tài)林16.3萬畝，經(jīng)濟林1.45萬畝。退耕還林工程建設(shè)成就顯著，取得了生態(tài)、經(jīng)濟和社會建設(shè)的綜合效益。

為進一步提升德陽市生態(tài)環(huán)境|量，可采取以下措施：

①對研究區(qū)西部山區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差的地區(qū)治理的可行方法主要是在一些地勢比較平緩或不適合農(nóng)作物生長的區(qū)域建立多功能混合生態(tài)林、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟林以及規(guī)范化牧場等混合生態(tài)系統(tǒng)；②加強環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管力度，引進新技術(shù)，鼓勵引導企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，改善全市環(huán)境質(zhì)量；③提升全民環(huán)保意識，積極保護生態(tài)環(huán)境。

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第5篇

1資料與方法

1•1自然概況

福建省位于東南沿海(115°50′-120°43′E,23°32′-28°19′N),東西寬約540km,南北長約550km,土地面積1•214×104km2,其中山地丘陵占80%以上。福建屬亞熱帶海洋性季風氣候,年平均氣溫15•2~21•8℃,各地年平均降雨量基本在1000mm以上,年日照時數(shù)1754~2482h,氣候資源得天獨厚。福建省背山臨海,其陸域基本由海拔1000m以上的山地與浙江、廣東隔開,因而地貌上和水系上成為相對獨立的地理單元。相對獨立的地貌、水系及相應的氣候、土壤和植被使得生態(tài)環(huán)境也表現(xiàn)出很強的相對獨立性。福建海域處于東海和南海的交界處,全區(qū)多為臺灣海峽所占據(jù),由于陸域丘陵山地與臺灣山地的制約使海域本身的氣候、地貌和生物生態(tài)環(huán)境特征都具有一定的獨立性。由于缺乏金門縣的相關(guān)數(shù)據(jù),在進行生態(tài)評價時未將金門縣考慮進去。

1•2資料及其來源

采用福建省2006年7-9月全省67個臺站的地面氣象觀測資料計算各地濕潤指數(shù)和災害指數(shù),數(shù)據(jù)包括月平均氣溫(℃)、月降水量(mm)、月平均10m風速(m/s)、月平均相對濕度(%)、月平均氣壓(mb)、飽和水汽壓(mb)、災害面積(hm2),由福建省氣象臺提供。水體密度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、土地退化指數(shù)各評價因子的面積、類別數(shù)據(jù)來源于福建省各地土地利用數(shù)據(jù),由福建省農(nóng)業(yè)資源綜合數(shù)據(jù)庫提供。

1•3評價模型的建立

采用模糊綜合評價法,通過建立隸屬函數(shù),經(jīng)模糊變換,給每個評價因子賦予一個非負實數(shù),得到評價結(jié)果,再與評語集相對照,最終確定評價區(qū)域的優(yōu)劣等級[11]。

1•3•1評價因子集遵循代表性、全面性、綜合性、簡明性、方便性、適應性原則,選擇5個因子為評價因子,則評價因子集V={濕潤指數(shù),植被覆蓋指數(shù),水體密度指數(shù),土地退化指數(shù),災害指數(shù)},然后采用文獻[12]中的數(shù)據(jù)處理方法對各評價因子進行標準化。各評價因子定義如下:(1)濕潤指數(shù)為降水量與潛在蒸散量的比值,是判斷某一地區(qū)氣候干、濕程度的指標。濕潤指數(shù)K=R/ET,該指數(shù)能夠客觀地反映一地的水熱平衡狀況。按季度進行評價時,季度濕潤指數(shù)K=Rs/(∑ETi),Rs為季度降水量,∑ETi為該季度三個月潛在蒸散量之和。根據(jù)文獻[13],月平均潛在蒸散量ETi=22di(1•6+U1/2i)Woi(1-hi)P1/2i(273•2+ti)1/4其中,i是月份編號,Pi為月平均氣壓(mb),ti為月平均氣溫(℃),di是月天數(shù),Ui是10m高度觀測的月平均風速(m/s),Woi是溫度為ti時的飽和水汽壓(mb),hi是月平均相對濕度(%)。計算區(qū)域生態(tài)質(zhì)量等級時,當K>1時,取K=1。(2)植被覆蓋指數(shù)指被評價區(qū)域內(nèi)林地、草地及農(nóng)田三種土地類型面積占被評價區(qū)域面積的比重,用于反映被評價區(qū)域植被覆蓋的程度。(3)水體密度指數(shù)指被評價區(qū)域內(nèi)水域面積占被評價區(qū)域面積的比重,水域包括河流、湖泊、水庫等。(4)土地退化指數(shù)指被評價區(qū)域內(nèi)風蝕、水蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和工程侵蝕的面積占被評價區(qū)域面積的比重,是反映生態(tài)系統(tǒng)功能退化程度的一個重要指數(shù)。(5)災害指數(shù)指單位面積上擔負的災害強度、頻率等災害總量,即評價區(qū)域內(nèi)農(nóng)田、森林等生態(tài)系統(tǒng)遭受氣象災害的面積占被評價區(qū)域面積的比重。

1•3•2評價因子權(quán)重由于不同的綜合評價因子對農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用的影響是不一樣的,因此需要對參評因子進行權(quán)重系數(shù)測定。各層次因子權(quán)重參照《生態(tài)質(zhì)量氣象評價規(guī)范(試行)》[13]、采用專家打分法取得,結(jié)果見表1。

1•3•3屬性同一化根據(jù)不同屬性因子對總體生態(tài)質(zhì)量的影響方向不同,對全部因子屬性進行正相化處理[14]。5項因子中有2項為負相因子(土地退化指數(shù)和災害指數(shù)),其正相化指標=1-負相指標。

1•3•4生態(tài)綜合評價指數(shù)根據(jù)權(quán)重集Q={0•25,0•3,0•2,0•15,0•1}和評價因子隸屬函數(shù)值集合R={K,V,W,L,D},可計算得到生態(tài)綜合評價指數(shù)其中,O為算子;i為各區(qū)域編號,本文i=1,2,3,…,67,Ai表示福建省各縣(市)生態(tài)質(zhì)量的綜合評價值。#p#分頁標題#e#

1•3•5評語集評價區(qū)域的生態(tài)質(zhì)量分為5個等級,評語集Z={優(yōu),良,一般,較差,差},各等級評語見表2,等級劃分參照《評價規(guī)范》[13]。

2結(jié)果與分析

2•1濕潤指數(shù)

福建省2006年7-9月濕潤指數(shù)分布如圖1所示。由圖中可見:此時段內(nèi)福建省濕潤指數(shù)普遍較高,各地濕潤指數(shù)均在1•0以上;東部地區(qū)濕潤指數(shù)明顯高于西部山區(qū),其中東部如平和、詔安、壽寧、永春、云霄、霞浦、寧德、南靖、長泰等地濕潤指數(shù)較高,均在4•00以上。濕潤指數(shù)等級較低的地區(qū)基本集中在西部如建陽、順昌、將樂、長汀、永安等,主要是由于7-9月福建省受臺風影響比較多,導致東部降水多于西部。根據(jù)《評價規(guī)范》[13],當K>1時表示大氣降水總體上大于植被生理過程需水量,降水條件一般不成為當?shù)刂脖簧硇杷南拗埔蜃?說明福建省該季度降水滿足作物生長的需水量,有利于作物及其它植物的生長發(fā)育。

2•2水體密度指數(shù)

福建省2006年7-9月水體密度指數(shù)分布如圖2所示。由圖中可見,福建省各地水體密度指數(shù)因地理位置、海拔差異和人類生產(chǎn)活動強度的差異而有所不同。東部沿海地區(qū)水體密度指數(shù)較高,如漳州的詔安縣、龍海市、福州管轄下的平潭縣、福清市和廈門市等地,最高可達0•15,主要是因為沿海天然水體面積大,同時由于加上養(yǎng)殖業(yè)的開展,人工溝渠、圍塘數(shù)量大,使得沿海水體密度明顯高于中西部;中部地區(qū)作為三溪匯合點的南平市延平區(qū)和古田水庫所在古田縣水體密度指數(shù)也比較高,介于0•037~0•05;西北部作為糧食生產(chǎn)基地的光澤縣、武夷山市、建陽市等地水體密度指數(shù)稍低,其指數(shù)范圍為0•016~0•025;中部地區(qū)的長汀縣、連城縣、永安市、大田縣等地因海拔較高,人工水庫、水塘等較少,因而水體密度指數(shù)明顯偏低,指數(shù)介于0•008~0•016。

2•3植被覆蓋指數(shù)

福建省2006年7-9月植被覆蓋指數(shù)分布如圖3所示。從圖3可見,福建植被覆蓋度整體較高,多數(shù)縣(市)植被覆蓋指數(shù)可達0•40以上,植被覆蓋指數(shù)最高的縣達到0•56。從圖3中還可看出,沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)植被指數(shù)相對較低,如廈門、晉江、石獅、莆田、長樂等地,內(nèi)陸植被覆蓋指數(shù)則明顯較高,指數(shù)在0•4以上的縣(市)有49個,占行政區(qū)總數(shù)的73•1%,指數(shù)值大于0•5的行政區(qū)有6個,為武夷山市、松溪縣、政和縣、大田縣、永泰縣、華安縣。植被指數(shù)最高的為武夷山市,原因是其界內(nèi)包括了武夷山國家級自然保護區(qū)。武夷山自然保護區(qū)位于福建省西北部的武夷山脈脊部,擁有世界上同緯度帶現(xiàn)存面積最大、保存最完整的中亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng),典型的地帶性森林類型為常綠闊葉林群落,植被覆蓋度很高。圖32006年7-9月福建省植被覆蓋指數(shù)分布

2•4土地退化指數(shù)

土地退化是自然侵蝕和人文因子相互作用的結(jié)果,是生態(tài)系統(tǒng)退化的重要表征之一。福建省坡地多、雨量大,特別是多陡坡、多暴雨的自然環(huán)境為水土流失提供了客觀的基礎(chǔ)。福建省2006年7-9月土地退化指數(shù)分布如圖4所示,從圖中可見,各縣(市)土地退化指數(shù)在0•002~0•030,泉州地區(qū)的南安市土地退化相對嚴重,其土地退化指數(shù)為0•030,壽寧縣、安溪縣、華安縣、平和縣土地退化指數(shù)較高,介于0•024~0•030,而武夷山、邵武、建陽、漳平、上杭、龍海、漳浦等地退化指數(shù)較低,指數(shù)值均在0•009以下。

2•5災害指數(shù)

7-9月福建的主要災害性天氣為臺風,分析期影響的臺風有:7月14日在霞浦縣北壁鎮(zhèn)登陸的“碧利斯”,7月25日在晉江市圍頭鎮(zhèn)登陸的“格美”,8月10日在閩浙交界處的浙江省蒼南縣馬站鎮(zhèn)沿海(距離邊界約10km)登陸的第8號超強臺風“桑美”。據(jù)災情統(tǒng)計:“碧利斯”對寧德、福州、莆田、龍巖、泉州、漳州等六個地區(qū)造成了嚴重影響,造成10933•5hm2農(nóng)作物受災,4240•0hm2成災,762•5hm2絕收。“格美”也對6個地區(qū)造成嚴重影響,其中農(nóng)作物受災面積29975•2hm2,成災面積13056•6hm2,絕收面積1288•7hm2。“桑美”持續(xù)時間短,主要影響到南平和寧德,受災面積4921•4hm2,成災3259•7hm2,絕收819•3hm2。8月中旬-9月天氣轉(zhuǎn)好,未出現(xiàn)重大氣象災害。福建省2006年7-9月災害指數(shù)分布如圖5所示。由圖中可見,各地區(qū)災害指數(shù)介于0•000~0•094,災害指數(shù)地區(qū)差異明顯,漳州地區(qū)災害指數(shù)較高,寧德次之,廈門、南平、三明等地災害指數(shù)值較小。

2•6生態(tài)綜合評價指數(shù)

最終計算得到福建省2006年7-9月生態(tài)綜合評價指數(shù)分布結(jié)果(見表3)。對照生態(tài)質(zhì)量評價分級標準(表2)可見,此季節(jié)內(nèi)福建省各地生態(tài)質(zhì)量等級差異不明顯,生態(tài)質(zhì)量綜合評價指數(shù)介于0•54~0•67,其中有66個地區(qū)的生態(tài)質(zhì)量氣象評價等級為良好,多數(shù)縣(市)綜合評價值達到0•60以上,區(qū)域生態(tài)質(zhì)量等級接近優(yōu)。

3結(jié)論與討論

第6篇

 

實時準確的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是開展環(huán)境管理和科學研究活動的基礎(chǔ)，全國環(huán)境監(jiān)測總站以及各地環(huán)境監(jiān)測中心已積累了大量的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)資源，包括國控、省控、市控等地表水、飲用水監(jiān)測數(shù)據(jù)，大氣質(zhì)量和酸雨監(jiān)測數(shù)據(jù)，功能區(qū)和道路噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)[1]。這些數(shù)據(jù)資源是環(huán)境管理、應急決策和生態(tài)文明建設(shè)的重要支撐數(shù)據(jù)，如何利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，對這些數(shù)據(jù)資源進行科學的管理、挖掘分析和可視化表達，充分發(fā)揮它們在環(huán)境管理、環(huán)境應急決策中的作用，促進環(huán)境友好型社會，是各地環(huán)境保護的必然要求。與此同時，基于這些數(shù)據(jù)資源，結(jié)合GIS技術(shù)，通過一種靈活可定制的手段自動適應國家環(huán)保部、省、市對生態(tài)文明城市、生態(tài)省、生態(tài)城市環(huán)境質(zhì)量評價分析的需求，提供環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學管理、高效查詢、自適應與多維評價、監(jiān)測數(shù)據(jù)空間化等功能，實現(xiàn)“一套數(shù)據(jù)、多種應用”，減輕各地環(huán)境監(jiān)測中心數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析人員的負擔，實現(xiàn)科學、高效和直觀形象的環(huán)境質(zhì)量評價分析，為環(huán)境管理和保護決策提供輔助支撐。

 

GIS以其強大的數(shù)據(jù)處理、分析計算功能，在環(huán)境領(lǐng)域得到了廣泛的應用[2]。21世紀以來，國家環(huán)保部組織開發(fā)了國家環(huán)境監(jiān)測信息系統(tǒng)(NESMIS)。隨著GIS技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的廣泛結(jié)合使用，在監(jiān)測數(shù)據(jù)審核分析與評價系統(tǒng)開發(fā)上也取得較大的發(fā)展[3]。目前環(huán)境監(jiān)測信息化建設(shè)方面仍存在的主要問題有：①環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的審核及分析應用仍過多依賴工作人員的經(jīng)驗，監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的開發(fā)與應用仍較缺乏[4];②難以滿足不同時空尺度的環(huán)境質(zhì)量評價和成果的定制化展示;③難以靈活滿足不同評價標準、評價部門對環(huán)境質(zhì)量評價的需要;④監(jiān)測數(shù)據(jù)和評價分析結(jié)果無法實時展現(xiàn)在GIS地圖上等[3]。針對這些問題，為實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)科學、高效、直觀形象的環(huán)境質(zhì)量評價分析，筆者開發(fā)設(shè)計了一種靈活的、可適應不同環(huán)境保護主管部門、不同評價標準和評價時空尺度的環(huán)境監(jiān)測信息管理與分析系統(tǒng)。

 

1環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)模型分析

 

環(huán)境監(jiān)測的對象通常包括污染源和環(huán)境質(zhì)量狀況兩方面。環(huán)境監(jiān)測包括水環(huán)境、大氣環(huán)境、噪聲環(huán)境3大類型，水環(huán)境又分地表水、飲用水、近岸海域;大氣環(huán)境又分空氣質(zhì)量、大氣降水質(zhì)量;噪聲環(huán)境又分區(qū)域、功能區(qū)、交通道路。地表水數(shù)據(jù)包括：河流地表水、湖庫地表水、近海海域地表水監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及水期代碼、水域功能類別、湖庫類型、中國海區(qū)代碼、重點海域代碼、近岸海域水質(zhì)標準分類、近岸海域水質(zhì)標準限值等輔助數(shù)據(jù)?？諝猸h(huán)境數(shù)據(jù)包括：大氣監(jiān)測點基本信息、大氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、大氣降水監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及行政區(qū)域代碼、監(jiān)測點級別類型、空氣環(huán)境質(zhì)量標準分類、空氣監(jiān)測項目標準限值、空氣污染指數(shù)計算參數(shù)、空氣污染指數(shù)分類、酸雨強度分級等輔助數(shù)據(jù)。噪聲環(huán)境數(shù)據(jù)包括：噪聲監(jiān)測點基本情況、區(qū)域定期監(jiān)測噪聲、道路交通噪聲、功能區(qū)噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及噪聲測點類型、噪聲功能區(qū)類型、噪聲聲源類型等輔助數(shù)據(jù)等[5]。

 

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫通常包含4個部分：共用的數(shù)據(jù)庫表(系統(tǒng)運行，水環(huán)境、空氣環(huán)境、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價時都需要的數(shù)據(jù)庫表)、水環(huán)境監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表、空氣環(huán)境監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表以及噪聲環(huán)境監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表。共用數(shù)據(jù)庫主要存放系統(tǒng)運行所需要的基礎(chǔ)字典表，以及水、空氣、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價時都需要的公共數(shù)據(jù)庫表。地表水監(jiān)測與質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫表主要由地表水水質(zhì)監(jiān)測原始表、地表水水質(zhì)監(jiān)測字典表及取值說明、地表水水質(zhì)評價表和近海海域水質(zhì)監(jiān)測原始表、字典表及取值說明、評價數(shù)據(jù)庫表構(gòu)成?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表主要由空氣質(zhì)量監(jiān)測原始表、空氣質(zhì)量評價字典表及取值、空氣質(zhì)量評價表構(gòu)成。噪聲質(zhì)量監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表主要由噪聲環(huán)境監(jiān)測原始數(shù)據(jù)表、噪聲環(huán)境字典表及取值、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價表構(gòu)成。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫構(gòu)成見圖1。

 

2環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價業(yè)務流程

 

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與綜合分析系統(tǒng)業(yè)務流程總體上分為以下4個階段(圖2)：

 

(1)數(shù)據(jù)導入管理階段。該階段系統(tǒng)管理員分配好系統(tǒng)

 

操作的用戶和權(quán)限后，數(shù)據(jù)管理員從已有的國家系統(tǒng)(或環(huán)境自動監(jiān)測數(shù)據(jù)庫)中導入環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。

 

(2)評價分析模板定制階段。該階段環(huán)境質(zhì)量統(tǒng)計分析人員利用系統(tǒng)進行水環(huán)境質(zhì)量、空氣環(huán)境質(zhì)量、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價分析模板的定制，主要定制參與評價的環(huán)境指標、評價標準等。

 

(3)環(huán)境質(zhì)量評價分析階段。該階段環(huán)境質(zhì)量評價分析人員利用系統(tǒng)進行按月、季、年或任意時間的站位、區(qū)域等層次的水環(huán)境、空氣環(huán)境、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價和變化趨勢分析。

 

(4)評價結(jié)果可視化輸出階段。評價結(jié)束后，通過表格、統(tǒng)計圖表或地理空間圖層，對評價結(jié)果進行可視化表達。基于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和評價結(jié)果，根據(jù)隱含的監(jiān)測點空間位置信息，利用GIS技術(shù)，對環(huán)境監(jiān)測點及其評價分析結(jié)果進行空間化處理，動態(tài)生成空間圖層，從而實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和評價分析結(jié)果的可視化。

 

3環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)設(shè)計

 

3.1系統(tǒng)開發(fā)的核心業(yè)務分析

 

系統(tǒng)開發(fā)的核心業(yè)務是對地表水環(huán)境質(zhì)量、飲用水環(huán)境質(zhì)量、空氣環(huán)境質(zhì)量、噪聲環(huán)境

 

質(zhì)量等進行評價分析。

 

3.1.1地表水分析評價。能夠按月、季度、水期、年或任意期范圍進行監(jiān)測因子質(zhì)量評價、站位水質(zhì)評價、市控以上站位水質(zhì)評價、水系水質(zhì)評價、湖庫水質(zhì)評價、近岸海域監(jiān)測因子水質(zhì)評價、近岸海域站位水質(zhì)評價、近岸海域功能區(qū)水質(zhì)評價;可生成全市地表水水質(zhì)類別分布圖、地表水功能達標狀況分布圖、近岸海域水質(zhì)狀況圖，能開展污染因子及綜合污染指數(shù)趨勢分析。具體需求評價因素較多，不一一贅述。如站位水質(zhì)評價因素包括站位水質(zhì)類別、水質(zhì)達標率、水質(zhì)達標否、達III類標準率、達III類標準否、綜合污染指數(shù)、主要污染指標及最大超標倍數(shù)等。

 

3.1.2飲用水水質(zhì)評價。能夠按月、季度、水期、年或任意期范圍進行單個飲用水站位水質(zhì)評價、水源地100%達標站位數(shù)及比例、污染因子及綜合污染指數(shù)趨勢分析等，除計算地表水通用因子外，還要計算飲用水專用指標。具體需求評價因素較多，不一一贅述。如單個飲用水站位水質(zhì)評價因素包括28項指標達標率、16項指標達標率、超標項目和頻次、項次達標率、均值超標因子、水質(zhì)類別等。

 

3.1.3大氣環(huán)境質(zhì)量評價。能夠按月、季度、年及任意時間進行評價;評價指標主要是二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、降塵，具體為能進行測點/區(qū)域空氣質(zhì)量評價、測點/區(qū)域空氣日報、測點/區(qū)域降水質(zhì)量評價，能生成全市降水酸雨強度分布圖，能進行污染因子及綜合污染指數(shù)趨勢分析。

 

3.1.4噪聲質(zhì)量評價。能夠?qū)δ軈^(qū)、區(qū)域和交通噪聲進行評價;能開展功能區(qū)噪聲質(zhì)量評價、區(qū)域噪聲質(zhì)量評價，交通噪聲質(zhì)量評價;可生成市區(qū)區(qū)域噪聲聲級分布圖、交通噪聲聲級分布圖。

 

3.2系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

 

系統(tǒng)以實用性、穩(wěn)定安全性、靈活擴展性、易操作性為設(shè)計原則。系統(tǒng)的總體架構(gòu)縱向上下至上依次為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、功能層和用戶層。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)見圖3。

 

3.3系統(tǒng)功能體系

 

為了實現(xiàn)系統(tǒng)總體目標，系統(tǒng)包括5大功能體系模塊：系統(tǒng)定制模塊、數(shù)據(jù)導入管理模塊、環(huán)境質(zhì)量評價模塊、環(huán)境質(zhì)量時空特征分析模塊和統(tǒng)計輸出模塊。系統(tǒng)功能體系見圖4。

 

4寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)的實現(xiàn)

 

基于上述的分析設(shè)計，以寧波環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與分析為例，實現(xiàn)了寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于C/S結(jié)構(gòu)，在.NET環(huán)境下，采用C#開發(fā)語言，ArcEngine地理信息組件編程實現(xiàn)，后臺數(shù)據(jù)庫采用SQL Server。運行環(huán)境：Windows 2003 Server或Windows 2000 professional/XP等操作系統(tǒng)，ArcGIS Engine Developer Kit等GIS軟件，SQL Server 2000或SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及.Net Framwork2.0。

 

寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)實現(xiàn)了環(huán)境質(zhì)量評價分析定制、基于表格的評價分析結(jié)果定制、多年變化分析以及評價分析結(jié)果GIS表達。主要分為以下7種功能。

 

(1)基礎(chǔ)功能。包括系統(tǒng)登錄、用戶管理、切換年份、修改密碼、評價模板管理(增加、刪除、編輯模板)、地表水站位評價模板、樣式管理功能，如圖5。

 

(2)數(shù)據(jù)管理功能。包括監(jiān)測數(shù)據(jù)導入、近岸海域數(shù)據(jù)導入、飲用水數(shù)據(jù)導入、數(shù)據(jù)編輯、監(jiān)測數(shù)據(jù)瀏覽功能。

 

(3)水環(huán)境質(zhì)量評價分析功能。包括飲用水質(zhì)量評價分析(圖6)、地表水環(huán)境評價、湖庫水環(huán)境評價、近岸水域水質(zhì)評價分析功能。飲用水、地表水、湖庫水環(huán)境評價主要實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、水質(zhì)評價功能，水質(zhì)評價是指根據(jù)評價模板及其他參數(shù)能完成飲用水、地表水、湖庫水數(shù)據(jù)評價及評價結(jié)果查看功能，能實現(xiàn)評價結(jié)果的導出、打印功能。如圖7所示，近岸海域水質(zhì)評價功能主要完成監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、近岸海域數(shù)據(jù)的評價及評價結(jié)果查看功能;并可根據(jù)提供多年數(shù)據(jù)的比較分析進行地表水、湖庫水水質(zhì)變化分析功能，系統(tǒng)提供了表格、折線圖、柱狀圖等多種分析方式。其他部分的變化分析功能與此相同。

 

(4)大氣環(huán)境質(zhì)量評價分析功能。該模塊實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、空氣質(zhì)量評價、大氣降水評價、空氣質(zhì)量變化分析功能，上述功能均能完成數(shù)據(jù)評價及評價結(jié)果查看功能，如圖8所示。質(zhì)量變化分析分析內(nèi)容豐富，其中空氣質(zhì)量變化分析包括空氣質(zhì)量日報、空氣質(zhì)量日報綜合統(tǒng)計、測站空氣質(zhì)量日報統(tǒng)計、監(jiān)測因子濃度、監(jiān)測因子百分位濃度值、綜合污染指數(shù)、空氣污染指數(shù)、大氣降水內(nèi)容。

 

(5)聲環(huán)境質(zhì)量評價分析功能。該模塊實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、功能區(qū)噪聲和區(qū)域噪聲及交通噪聲質(zhì)量評價功能。功能區(qū)噪聲主要分析功能區(qū)噪聲的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析出噪聲數(shù)據(jù)、晝夜等效聲級圖及功能區(qū)噪聲趨勢;區(qū)域噪聲主要分析區(qū)域噪聲數(shù)據(jù)及區(qū)域噪聲趨勢;交通噪聲主要分析交通噪聲數(shù)據(jù)及交通噪聲趨勢。

 

(6)GIS地圖功能。如圖9所示，地圖操作主界面主要分為3部分：地圖顯示區(qū)域、圖層控制區(qū)域和地圖工具條區(qū)域。也可實現(xiàn)圖層符號設(shè)置、注記設(shè)置和圖層屬性表查看等圖層控制操作，可實現(xiàn)地圖保存、地圖縮放、移動、視圖、信息查看、增加圖層、圖片輸出打印等地圖基本操作。

 

(7)環(huán)境質(zhì)量專題圖功能。環(huán)境質(zhì)量專題圖主要是利用GIS的地圖展現(xiàn)方式，將環(huán)境的日常監(jiān)測數(shù)據(jù)以及分析匯總數(shù)據(jù)進行專題展示，從而讓用戶對監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果有更加直觀的認識，便于領(lǐng)導進行宏觀決策。環(huán)境質(zhì)量專題圖主要分為水環(huán)境質(zhì)量專題圖、空氣環(huán)境質(zhì)量專題圖和噪聲環(huán)境質(zhì)量專題圖3大部分。

 

5結(jié)語

 

充分利用環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)揮其最大價值是環(huán)境保護管理、決策和預測預警的緊迫要求。該研究在系統(tǒng)分析環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)模型、環(huán)境質(zhì)量評價業(yè)務流程的基礎(chǔ)上，研發(fā)了基于地理信息技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)在寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與分析中的應用表明，系統(tǒng)基本實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學管理、高效查詢、自適應與多維評價的功能，實現(xiàn)了對不同時間、空間尺度的環(huán)境質(zhì)量進行實時地評價分析和形象表達的功能。

第7篇

生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基本條件，是經(jīng)濟、社會發(fā)展的基礎(chǔ)[1]，許多學者[2-4]通過不同途徑，利用多種手段，從各個角度研究人類所面臨的生態(tài)環(huán)境問題，生態(tài)質(zhì)量評價的方法很多，例如Andrew等人[5]利用傳統(tǒng)氣象模型，分析氣候變化和人類活動對河流生態(tài)質(zhì)量的影響；國慶喜等[6]根據(jù)景觀分類圖、各景觀類型的屬性數(shù)據(jù)庫及1997年186個樣地系統(tǒng)空間抽樣數(shù)據(jù)，建立2個層次的生態(tài)評價指標體系，對保護區(qū)進行生態(tài)質(zhì)量評價；肖榮波等[7]利用3S技術(shù)對城市綠地生態(tài)質(zhì)量進行監(jiān)測、對綠地景觀格局及其動態(tài)進行分析等研究。但基于生態(tài)學、地理學、可持續(xù)發(fā)展等理論體系上的區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價尚不成熟，至今尚沒有一種完善、成熟并能得到廣泛推廣應用的評價方法。本研究所涉及的生態(tài)質(zhì)量氣象評價是從氣象對生態(tài)質(zhì)量影響的角度選定指標體系和質(zhì)量標準，運用恰當?shù)姆椒ㄔu價某一區(qū)域生態(tài)質(zhì)量的優(yōu)劣及其相互影響，從氣象角度對區(qū)域生態(tài)質(zhì)量進行評價，近年來，一些研究者在該領(lǐng)域開展研究，取得了一些成果[8，9]，雖然研究方向相近，但研究方法和評價指標各異。

本研究基于GIS和GS技術(shù)，參照中國氣象局《生態(tài)質(zhì)量氣象評價規(guī)范（試行）》中的計算方法和評價指標，利用黑龍江省各氣象站觀測資料、EOS/MODIS遙感監(jiān)測資料、全省DEM數(shù)據(jù)及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從濕潤狀況、植被狀況、水體密度、災害情況、土地退化狀況5個方面，以2009年為例，對該省生態(tài)質(zhì)量進行綜合的氣象評價。以期為黑龍江省生態(tài)監(jiān)測的全面開展和生態(tài)評估系統(tǒng)的建立提供較為科學的技術(shù)方法和理論參考。

2研究區(qū)域概況

黑龍江省位于中國的東北部，介于121°11′~135°05′E，43°26′~53°33′N之間，全省土地面積47.4萬km2，占全國總面積的4.7%，地勢大致是西北部、北部和東南部高，東北部、西南部低，主要由山地、臺地、平原和水面構(gòu)成。該省處于溫帶東亞季風區(qū)的北部，雨熱同季，氣溫年較差與日較差變化較大，氣溫緯向變化明顯，隨著緯度增高而氣溫降低，濕度經(jīng)向變化明顯，由東向西遞減，依次出現(xiàn)東部山地濕潤帶、中部丘陵和臺地的半濕潤帶、西部平原的半干旱帶。全省年平均氣溫為-6~4℃，年平均降水量400~600mm，蒸發(fā)量900~1900mm，由南向北遞減，年日照時數(shù)一般在2300~2800h。

3研究方法

3.1濕潤指數(shù)濕潤指數(shù)能較客觀地反映某一地區(qū)的水熱平衡狀況。計算方法如下：式中，K--濕潤指數(shù)；R--月平均降水量；ET--潛在蒸散量式中，ETi--月潛在蒸散量（mm）；di--月天數(shù)；Ui--月平均風速（m/s）；WOi--在溫度為ti時的飽和水氣壓（mmHg）；hi--月平均相對濕度；Pi--月平均氣壓（mb）；ti--月平均氣溫（℃）當K＜1時，表示大氣降水少于植被生理過程需水量；當K=1時，表示該區(qū)域大氣降水與植被生理需水達到平衡；當K＞1時，表示大氣降水大于植被生理過程需水量，降水條件不成為生理需水的限制因子。

3.2植被覆蓋度植被覆蓋度是生態(tài)狀態(tài)的重要表征之一。通過EOS/MODIS資料計算出的歸一化植被指數(shù)（NDVI）后，再計算植被覆蓋度，公式如下：式中：N--植被覆蓋指數(shù)，NDVI--歸一化植被指數(shù)，ND-VI0--裸地像元NDVI，NDVIS--全植被覆蓋像元的NDVI。本研究通過計算2009年全省旬NDVI值，尋找全省具有代表性的落地，提取NDVI，然后計算其平均值，即上式的ND-VI0=0.20。計算NDVIS的方法是找到全省4~10月NDVI的最大值，即上式的NDVIS=0.90，從而得到黑龍江省的植被覆蓋度計算公式為：式中：H--單位區(qū)域植被覆蓋度，Ni--像元的植被覆蓋指數(shù)，Si--像元面積，S--單位區(qū)域面積，本研究以行政縣為單位區(qū)域。

3.3水體密度指數(shù)水體密度指數(shù)是區(qū)域水體狀況的重要表征之一，是單位區(qū)域水域面積與單位區(qū)域面積之比，其中水域面積包括河流湖泊、水庫等水體面積。

3.4土地退化指數(shù)本研究參照水利部的行業(yè)標準《土壤侵蝕分類分級標準》SL190-96，對土壤侵蝕強度進行分級，然后按照下式計算土地退化指數(shù)：

3.5災害指數(shù)災害指數(shù)是指評價區(qū)域內(nèi)遭受氣象災害的面積占被評價區(qū)域面積的比重。3.6綜合評價指數(shù)本研究采用生態(tài)綜合評價指標來評價生態(tài)質(zhì)量的好壞，根據(jù)評價單元各單項評價指標值及各單項指標權(quán)重值，采用加權(quán)求和方法計算綜合評價指標值，公式如下：式中：Pi--i區(qū)域的生態(tài)綜合評價指數(shù)，Wi--i區(qū)域第j項指標的權(quán)重值，Yij--i區(qū)域第j項指標值。

4結(jié)果與分析

4.1濕潤狀況根據(jù)黑龍江省80個氣象測站的氣象觀測資料分析，2009年全省平均氣溫為2.35℃，較常年低0.62℃；降水量為511.31mm，與常年相比基本持平；無霜期平均148d，與常年相比基本持平；≥10℃積溫為2650.14℃，較常年低39.73℃。從分布上看，2009年平均氣溫普遍偏低，除饒河、雞東、綏棱、青崗的年平均氣溫比常年高0.03~0.37℃外，全省其他大部分地區(qū)的年平均氣溫比常年同期低0.01~3.40℃，其中黑河、呼瑪?shù)哪昶骄鶜鉁乇瘸Ｄ晖诘?℃以上。2009年降水分布不均，全省66.23%的縣（市）的年降水量低于常年，其中五?？h的年降水量偏低243.80mm，哈爾濱市大部、牡丹江地區(qū)大部、肇州、肇東、雞西、杜爾伯特和嫩江的年降水量偏低100mm以上。運用濕潤指數(shù)綜合評價黑龍江省2009年的濕潤狀況。分析濕潤指數(shù)分布圖（圖1a）可見，全省大部分縣（市）的濕潤指數(shù)在1及1以上，低于1的縣（市）主要分布于全省的南部及西部。說明從全年的角度看，水分未成為全省限制植被生長的不利條件。

4.2植被覆蓋狀況本研究利用植被覆蓋度來表征黑龍江省2009年的植被覆蓋狀況（圖1b），分析可見，全省絕大部分縣（市）的年平均植被覆蓋度在20%~40%之間，其中大、小興安嶺及東部山地的植被覆蓋度在30%~40%。而大慶地區(qū)的年平均植被覆蓋度低于20%。

4.3水體狀況利用EOS/MODIS衛(wèi)星的250m分辨率遙感資料獲取2009年全省各市（縣）最大水體面積，后再計算水體密度指數(shù)。從圖1c可見，黑龍江省2008年度各市（縣）水體分布差異較大，只有密山的水體密度指數(shù)＞0.05，哈爾濱市呼蘭區(qū)、嘉蔭、杜爾伯特蒙古族自治縣、大慶、安達、綏濱、呼蘭等地的水體密度指數(shù)在0.01~0.05之間，其它縣（市）的水體密度低于0.01。

4.4災害狀況2009年發(fā)生在全省的主要氣象災害有干旱、暴雨洪澇、冰雹、大風、雪災和雷擊，其中以旱災為重，達303萬hm2，干旱范圍遍及全省，其中重旱區(qū)分布于齊齊哈爾、大慶、綏化、佳木斯、雙鴨山地區(qū)及哈爾濱、伊春部分縣（市），發(fā)生時間主要在5月份。從災害指數(shù)分布圖上看（圖1d），全省有67.50%的縣（市）發(fā)生了不同種類、程度的氣象災害，主要分布于該省的西部、中部及東部。從災害程度看，饒河縣和集賢縣的災害指數(shù)較高，原因是饒河縣在5月份全縣發(fā)生了重旱，在7月18日又發(fā)生的洪澇災害，受災面積達39733.4hm2；集賢縣的災害主要是5月份發(fā)生全縣范圍的重旱。#p#分頁標題#e#

4.5土地退化利用土壤水力侵蝕強度來表征黑龍江省2009年的土地退化狀況。圖1e為利用2009年全年平均植被覆蓋度和地形數(shù)據(jù)，依據(jù)《土壤侵蝕分類分級標準》的分級方法，對該年全省的土地水力侵蝕進行從微度侵蝕到強度侵蝕的分級，圖中可見，全省存在4個級別的土壤水力侵蝕強度，以微度為主，占全省土地面積的89.07%；其次是輕度侵蝕，占10.61%；中度和重度侵蝕較少，只占0.32%。以縣為單位計算土地退化指數(shù)，見圖1f。分析可見，全省主要林區(qū)，即大興安嶺、小興安嶺東部、東部山地的土地退化指數(shù)普遍高于平原地區(qū)，原因是山地的坡度較大，即使常年有植被覆蓋，但年平均植被覆蓋度與平原地區(qū)相差不大，因此山區(qū)的土地退化指數(shù)較平原高。

4.6生態(tài)質(zhì)量綜合評價指數(shù)采用生態(tài)質(zhì)量綜合評價指數(shù)來評價2009度黑龍江省生態(tài)質(zhì)量，并根據(jù)生態(tài)質(zhì)量評價分級標準（見表1）進行分級。結(jié)果可見圖2，2009年全省生態(tài)質(zhì)量綜合評價指數(shù)在16-66之間，其中鶴崗、林口、塔河、密山、海林、漠河、伊春、嘉蔭、呼瑪、鐵力的生態(tài)質(zhì)量為良好，占全省參加評價市（縣）數(shù)量的12.50%；有25.00%的市（縣）生態(tài)質(zhì)量為較差，主要分布在全省的西部地區(qū)；其它62.50%的市（縣）生態(tài)質(zhì)量為一般。

第8篇

景觀生態(tài)質(zhì)量（LEQ，LandscapeEcologicalQuality）是指景觀尺度生態(tài)系統(tǒng)維持自身結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)定性的能力，其衡量標準主要是景觀生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性［4］。近年來，隨著城市化對區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)影響的日益增加，城市景觀生態(tài)質(zhì)量研究越來越受到重視，成為當前景觀生態(tài)研究的一個熱點［5－7］。如胡忠行和李鋒等對城市綠地景觀系統(tǒng)進行質(zhì)量評估［8－9］；孟偉等從城市多種土地利用角度、對景觀質(zhì)量進行綜合評估等［10］，研究內(nèi)容向綜合化方向發(fā)展。與此同時，景觀生態(tài)質(zhì)量的評估方法也呈多樣性，并且處于積極探討過程中。本文基于對區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)特征的理解與認識，通過建立景觀生態(tài)評估模型，并且利用GIS技術(shù)實現(xiàn)其空間化研究，為城市景觀規(guī)劃、建設(shè)提供科學參考。

1研究區(qū)概況與研究方法

1．1研究區(qū)概況南京仙林新市區(qū)（32．059°—32．147°N，118．867°—119．013°E）位于南京東北部，紫金山東麓，北抵312國道，南達滬寧高速公路，東西分別以七鄉(xiāng)河和繞城公路為界，面積為84．59km2。近年來，受到南京市中心經(jīng)濟的輻射作用，該區(qū)自2003年開始建設(shè)大學城。短短幾年，快速城市化發(fā)展得到迅速蔓延。目前，該區(qū)景觀已經(jīng)從農(nóng)村景觀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘芯坝^。土地利用類型發(fā)生巨大變化。道路網(wǎng)絡十分發(fā)達，居民用地、商業(yè)用地以及高校建設(shè)用地占據(jù)優(yōu)勢地位，林地、草地和濕地等原有類型面積不斷減少。據(jù)南京市政府的統(tǒng)計，目前該區(qū)人口高達24萬，并且不斷增大，預計到2050年人口將達到50萬。區(qū)域土地利用類型的改變必然使其景觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而對景觀生態(tài)質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1．2研究方法

1．2．1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源和處理采用2003年和2009年兩期QuickBird（分辨率為0．61m）影像為基礎(chǔ)信息源，經(jīng)過幾何校正、圖像處理后，建立遙感解譯標志并對遙感信息資料進行判譯。圖像解譯在ArcGIS9．2中完成。由于對研究區(qū)自然環(huán)境和土地利用現(xiàn)狀比較熟悉，大大提高了解譯精度，使得各種景觀類型野外驗證精度達到91％以上。參照建設(shè)部1991年頒布的《國家標準GBJ137－905城市用地與規(guī)劃建設(shè)用地標準》中的城市用地分類體系，再根據(jù)研究區(qū)的具體特征，將研究區(qū)景觀分為10個類型：自然林地、水塘、草地、河流、耕地、綠地、建筑用地、道路、養(yǎng)殖塘和未利用地。

1．2．2景觀生態(tài)質(zhì)量評價指標選取景觀生態(tài)質(zhì)量變化主要取決于兩方面因素，一是人類對景觀結(jié)構(gòu)的干擾；二是景觀維持穩(wěn)定性的程度［11］。根據(jù)研究區(qū)域特征，選擇能夠反映人類對景觀干擾的指標包括三個：景觀破碎度指數(shù)、建筑用地干擾指數(shù)和道路密度指數(shù)。這三個指數(shù)的生態(tài)意義在于自然景觀破碎成形狀不同、大小各異的斑塊，導致了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部生境面積變小、阻礙能量流動和物質(zhì)循環(huán)，造成物種喪失［11－13］；建筑用地興起導致了原始土地結(jié)構(gòu)破壞，以及釋放出的“三廢”也對環(huán)境造成破壞；道路的存在，阻隔了原有的物種交流，阻礙了物種遷移和能量流動，而且道路上汽車尾氣的排放也污染了環(huán)境。另外，構(gòu)建能夠反映景觀穩(wěn)定性的指標三個：高功能景觀多度指數(shù)、濕地密度指數(shù)和土地利用結(jié)構(gòu)指數(shù)。它們的生態(tài)意義為：高功能組分指的是對生態(tài)環(huán)境有積極作用的景觀類型，本文包括自然林地、河流、水塘、綠地、草地5種。研究區(qū)濕地數(shù)量眾多，生態(tài)功能不能忽視，其對調(diào)節(jié)氣候、沉積凈化和豐富物種有重要作用；區(qū)域景觀是由各種土地利用類型根據(jù)一定的結(jié)構(gòu)配置而得，結(jié)構(gòu)合理可以使得區(qū)域景觀生態(tài)質(zhì)量提高。本文根據(jù)前人的研究［4］，利用公式得到各指標的計算方法，并利用層次分析法（AHP）確定各指標權(quán)重，詳見表1。

1．2．3各指標數(shù)據(jù)處理由于各指標系數(shù)量綱、性質(zhì)不同［14］。因此，所有的數(shù)據(jù)都需先經(jīng)過無量綱化預處理過程，采用以下方法：對于越大越安全的指標（包括高功能景觀多度指數(shù)、濕地密度指數(shù)、土地利用結(jié)構(gòu)指數(shù)）通過公式（1）來計算；對于越小越安全的指標（包括景觀破碎度指數(shù)、建設(shè)用地干擾度指數(shù)、道路密度指數(shù)）通過公式（2）來計算。式中：xij———實測值；rij———標準化后的數(shù)值；ximax，ximin———最大值、最小值。

1．2．4景觀生態(tài)質(zhì)量評價模型的建立城市景觀生態(tài)質(zhì)量的評價主要從兩個方面來看，即受到外界環(huán)境的干擾程度以及自身的穩(wěn)定程度。確定景觀生態(tài)質(zhì)量的評價模型如下：LEQ＝0．5Di＋0．5Si（3）式中：LEQ———景觀生態(tài)質(zhì)量評價模型；Di———受干擾程度的評價子模型；Si———景觀穩(wěn)定程度的評價子模型；i———空間采樣單元。1．2．5空間數(shù)據(jù)的處理和量化將兩期遙感影像進行網(wǎng)格化（1km×1km）處理，并計算出每個小柵格的各指標數(shù)值，再進行插值運算，將干擾程度和穩(wěn)定程度的各自三個指標根據(jù)所設(shè)置的權(quán)重進行GIS空間疊加，根據(jù)等間距空間分級方法對景觀生態(tài)質(zhì)量進行分級（見表2），此方法作為一個簡單便于理解的分類方法，被眾多學者廣泛應用于生態(tài)安全評價、景觀生態(tài)健康評價的研究中［15－16］，適用于同類研究比較，同樣適合景觀生態(tài)質(zhì)量評價。分別得到受干擾程度和穩(wěn)定程度的空間分異圖（見圖1—2）。根據(jù)景觀生態(tài)質(zhì)量模型，將受干擾程度評價子模型和穩(wěn)定程度評價子模型進行空間疊加，根據(jù)等距離空間分級方法，得到景觀生態(tài)質(zhì)量空間分異圖（圖3）。

2結(jié)果與分析

2．1景觀干擾及其變化

城市景觀所受到的干擾比較復雜，自然和人為因素均可以對城市發(fā)展行為特別是組分變化情況產(chǎn)生顯著影響，但是人為因素對于城市景觀變化顯然具有支配性作用［11］。本文選取景觀破碎度指數(shù)、建筑用地干擾度指數(shù)、道路密度三個指標來詮釋研究區(qū)所受到的干擾狀況，通過GIS空間插值分析以及空間疊加得到干擾指標空間分異圖（見圖1），圖中顏色越深表示外界環(huán)境對景觀生態(tài)影響的程度越大。從圖1中可以明顯看出，2003年仙鶴片區(qū)相對于其他三個區(qū)域受干擾程度最深，表明城市化從該區(qū)開始，白象和青龍片區(qū)大部分區(qū)域受干擾程度都在2級（較弱）以下水平；由于城市化影響，到了2009年仙鶴片區(qū)作為大學城的集中地變化最為明顯，城市化作用最強，建筑用地和道路面積增加破壞了原有的土地利用方式，區(qū)域受干擾程度處于4級（較強）以上水平，白象片區(qū)和麒麟片區(qū)也由以耕地為主導作用的景觀變成以建設(shè)用地為主導的區(qū)域，受干擾程度處于3級（一般）以下水平。青龍區(qū)域依然以耕地為主導景觀，受干擾程度屬于2級（較弱）以下水平。對景觀干擾程度評價結(jié)果進一步統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)（表2），2003年整個區(qū)域受干擾程度達到5級（強）的面積比例為4．2％，受干擾程度達到1級（弱）的區(qū)域面積比例為45．2％，整個區(qū)域受到干擾程度不強。然而到了2009年，受干擾程度達到5（強）的區(qū)域面積比例為9．9％，而集中在1（弱）、2（較弱）、3（一般）、4（較強）的面積比例較均勻。2003—2009年期間，受干擾程度處于3（一般）及以上的面積比例增加96．9％?？偟膩碚f，研究區(qū)受干擾程度增大，各個區(qū)域受干擾程度變化不均衡。#p#分頁標題#e#

2．2景觀穩(wěn)定性及其變化

生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是生態(tài)評價中最重要的指標之一。本文從研究區(qū)特征出發(fā)，選取了高功能組分景觀多度指數(shù)、濕地密度指數(shù)、土地利用結(jié)構(gòu)指數(shù)三個指標來體現(xiàn)研究區(qū)景觀生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性特征。由于城市化過程影響，2003—2009年期間景觀生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性明顯下降。從圖2中可以看出，2003年各個片區(qū)穩(wěn)定性都較高，尤其是以白象片區(qū)中的自然林地景觀穩(wěn)定性最高，大部分區(qū)域穩(wěn)定性程度處于3級（一般）以上水平；仙鶴片區(qū)相對其它三個片區(qū)穩(wěn)定性較弱；2009年各個片區(qū)的穩(wěn)定性較2003年明顯減弱，其中穩(wěn)定性最低的是仙鶴片區(qū)和青龍片區(qū)，基本處于2級（較弱）以下水平，也是變化相對明顯的區(qū)域。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，穩(wěn)定性程度達到1級（弱）的區(qū)域面積比例增幅巨大，從2003年的1％增加到2009年的43．7％，穩(wěn)定程度達到3級（一般）以上的區(qū)域面積比例減少了74．0％。總的來說，整個景觀的穩(wěn)定性減弱，并且各個區(qū)域變化不均衡。高功能組分景觀多度減少、濕地密度由于濕地的個數(shù)急劇減少而減小，以及基于高功能組分面積減少而導致了土地利用結(jié)構(gòu)指數(shù)的減少，這些原因都造成了穩(wěn)定性的減弱。

2．3景觀生態(tài)質(zhì)量及其變化

景觀生態(tài)質(zhì)量的綜合評價不應僅僅局限于現(xiàn)狀的描述，還要反映出區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性，即能對未來環(huán)境的演變趨勢有一定的預測作用［8］。通過對研究區(qū)兩期影像干擾程度以及穩(wěn)定程度的分析，以及所得到的景觀空間分異圖，利用GIS空間分析得到最終的景觀生態(tài)質(zhì)量空間分異圖（見圖3）。根據(jù)圖3從各片區(qū)的發(fā)展特征來看，2003年幾個片區(qū)交界的林地覆蓋區(qū)景觀生態(tài)質(zhì)量最好，相比而言仙鶴片區(qū)景觀生態(tài)質(zhì)量較差，其他三個區(qū)域都處于3級（一般）以上水平。到了2009年，仙鶴片區(qū)景觀生態(tài)質(zhì)量明顯降低，仙鶴片區(qū)大部分區(qū)域處于2級（較弱）以下水平，其它三個區(qū)域景觀生態(tài)質(zhì)量也有所降低，大部分面積都處于3級（一般）以下水平。2003—2009年，景觀生態(tài)質(zhì)量水平達到1級（弱）的區(qū)域面積比例增加7．3倍，景觀生態(tài)質(zhì)量水平達到5級（強）的區(qū)域面積比例減少95％左右。達到3級（一般）及以上水平的面積比例從84．9％減少到47．9％?？偟膩碚f，景觀生態(tài)質(zhì)量隨著城市化進程而變差。城市化發(fā)展越是迅速的地區(qū)景觀生態(tài)質(zhì)量變化就越明顯，如研究區(qū)中的仙鶴片區(qū)。景觀生態(tài)質(zhì)量變化的不均衡在某種程度上是由于城市化發(fā)展的不均衡造成的。

3結(jié)論

（1）城市化發(fā)展使得區(qū)域景觀受到嚴重的干擾，其程度增加趨勢明顯。2003—2009年，干擾較強和強的級別面積增加了89．34％；干擾弱和較弱的級別面積減少了40．24％。各個片區(qū)受到的干擾程度不同，變化程度也不同，城市化發(fā)展快的地區(qū)表現(xiàn)出干擾程度較大。

第9篇

關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)境；植被覆蓋度；土壤指數(shù)；坡度；監(jiān)測

中圖分類號 X835 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）12-69-04

生態(tài)環(huán)境本身可能具有一定的脆弱性，對這種脆弱性進行分析與評價，對于促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義[1]。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣程度的評判，主要依靠定性或定量的分析。本文利用2000年的Landsat 5和2014年的Landsat 8衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)提取反映生態(tài)環(huán)境的植被覆蓋度、土壤亮度、坡度等因素，在Envi5.1和Arcgis10.2支持下建立了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型，然后用該模型評價了隴西縣2000-2014年15a來的生態(tài)環(huán)境變化。

1 研究區(qū)域概況

隴西縣位于甘肅省東南部，定西市中部，西北黃土高原渭河上游，地處中緯內(nèi)陸，為溫帶大陸性季風氣候，四季分明，日照充足，氣候溫和。位于東經(jīng)104°18′48″～104°54′26″，北緯34°50′24″～35°23′54″。全縣地勢自西北向東南傾斜，海拔1 612～2 762m，年平均氣溫7.7℃，平均降雨量436.6mm，多集中在7～9月，其中7～8月降雨量約占全年降雨量的70%。境內(nèi)山巒重疊，溝壑縱橫，土質(zhì)疏松?？偯娣e2 408km2，耕地面積7.86萬hm2。是全省43個國家扶貧開發(fā)重點縣和國家六盤山連片特困地區(qū)扶貧開發(fā)重點縣之一[2]。

2 數(shù)據(jù)來源與處理方法

2.1 數(shù)據(jù)來源 遙感圖像通過美國USGS（http：//glovis.usgs.gov/）下載，30m分辨率DEM數(shù)據(jù)由（http：//glcfapp.umiacs.umd.edu）馬里蘭大學地球科學數(shù)據(jù)中心下載獲得。遙感數(shù)據(jù)見表1，非遙感影像數(shù)據(jù)主要包括1：50 000地形圖、隴西縣行政區(qū)劃圖等。

表1 遙感數(shù)據(jù)

[軌道號＼&獲取日期＼&傳感器＼&所用波段＼&空間分辨率（m）＼&130/36＼&2000/6/14＼&Landsat TM5＼&3，4，5＼&30＼&130/36＼&2014/6/14＼&Landsat TM8＼&3，4，5＼&30＼&]

2.2 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理主要是大氣校正和影像圖與行政區(qū)劃矢量圖相疊加裁剪出研究區(qū)范圍。

3 研究方法與結(jié)果分析

本文選取植被覆蓋度、土壤指數(shù)、坡度3個最基本的要素作為評價區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境的生態(tài)因子。

3.1 植被覆蓋度 在遙感應用領(lǐng)域，植被指數(shù)是一種反映地表植被信息的重要指標，已被廣泛地用來定量評價植被覆蓋及其生長狀況[3]。計算公式如下：

NDVI=（ρNIR-ρR）/（ρNIR+ρR） （1）

式（1）中：ρNIR為近紅外波段的反射率；ρR為紅光波段的反射率。在Landsat-5TM分別為第4波段和第3波段，在Landsat-8TM中分別為第5波段和第4波段。

植被覆蓋度是根據(jù)前人研究的NDVI估算模型：

FC=（NDVI-NDVImin）/（NDVImax-NDVImin） （2）

式（2）中：NDVI是歸一化指標指數(shù)，NDVImax表示區(qū)域最大NDVI值，NDVImin表示區(qū)域最小的NDVI值。由于圖像中不可避免的存在著噪聲，NDVImax和NDVImin并不一定是最大NDVI值和最小的NDVI值，可以根據(jù)直方圖分別取兩頭“拐點處”的值。

3.2 土壤指數(shù) 土壤指數(shù)同樣采用裸土植被指數(shù)：

GRABS=M1-0.09178N1+5.58959 （3）

式（3）中：M1和N1分別為穗帽變換的綠度指數(shù)和土壤亮度指數(shù)。

3.3 坡度 侵蝕量和坡度呈正相關(guān)。地形模型計算，選擇/Terrain/Topographic Modeling，選擇DEM-30m文件，在Topo Model Parameters面板中，選擇Slope。

4 結(jié)果與分析

4.1 生態(tài)因子歸一化分析 因子因量綱不一致，必須歸一化化，按照它們正向影響的大小，劃分級別。

4.1.1 植被覆蓋度 植被覆蓋度分為10級，詳見表2。2000年和2014年的植物覆蓋度見圖1、圖2。

4.1.2 土壤指數(shù) 土壤指數(shù)劃分為10級，質(zhì)量越好值越大，見表3。2000年和2014年的土壤指數(shù)見圖3、圖4。

4.1.3 地形因子 劃分10級坡度類型，坡度小分值高，見表4。2010-2014年坡度分級見圖5。確定好歸一化對照表后，利用ENVI下的密度分割工具進行歸一化處理。

4.2 生態(tài)環(huán)境評價 按照國家環(huán)境監(jiān)測總站制定的《生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》中提出的評價指標體系，將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況（EI）劃分為5級，即優(yōu)、良、一般、較差和差[4]，見表5。2000年和2014年生態(tài)環(huán)境評價見圖6、圖7。選擇的評價模型是指數(shù)法與綜合指數(shù)法：

EI=W1×Sv+W2×Ss+W3×St （4）

式（4）中：W1=0.7（植被覆蓋度系數(shù)），W2=0.2（土壤指數(shù)系數(shù)），W3=0.1（坡度系數(shù)），Sv為植被覆蓋度，Ss為土壤指數(shù)，St為坡度分級。

4.3 生態(tài)環(huán)境變化狀況分析 依據(jù)生態(tài)環(huán)境狀況變化度分級，將隴西縣2014年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價結(jié)果與2000年綜合評價結(jié)果進行對比（圖6、7），得到了隴西縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況變化結(jié)果（表6）。由表6可知：（1）隴西縣的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體上有所提高。隴西縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差的占4.21%，無變化的占8.25%，變好的占66.16%。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量“差”級面積減少了31.23%，“較差”級面積增加了24.85%，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量“優(yōu)”級面積減少了4.30%，“良”級面積增加了8.52%，“中”級面積增加了2.17%，說明隴西縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體上得到了有效的提高。（2）隴西縣2000-2014年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級以“較差”和“差”為主。由圖6、7和表6可以看出：隴西縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級以“較差”級和“差”級為主，2000年二者面積合占約60%，2014年二者面積合占約56%。（3）中、北部地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯著變好。（4）南部和東部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)惡化趨勢。生態(tài)環(huán)境狀況由中部、北部兩側(cè)向南部和東部地區(qū)逐漸變差。

參考文獻

[1]黃黎，沈連峰，吳明作，等.河南省生態(tài)環(huán)境脆弱性評價與分析[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2006（4）：596-599.

[2]王桂琴.隴西縣耕地土壤養(yǎng)分狀況評價[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2013（13）：25-26.

[3]周文英，何彬彬.四川省若爾蓋縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價[J].地球信息科學學報，2014（3）：314-318.