多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析
本文關(guān)鍵詞:多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
當(dāng)前位置:首頁 >> 天文/地理 >> 多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析
第2 6卷 第6期 2 0 1 1年1 2月
遙 感 技 術(shù) 與 應(yīng) 用 REMOTE S EN S I NG TE CHNOLOGY AND AP P L I CAT I ON
V o l. 2 6。 o. 6 D e c. 2 0 1 1
多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析
王 鵬1, 魏 信2, 喬玉良1
( ) 太原理工大學(xué) , 山西 太原 。 北京師范大學(xué) , 北京 。 1. 3 0 0 2 4; 2. 0 0 0 8 5 摘要 : 選擇 1 利用歸一化植被指 9 7 0 s的 L a n d s a t MS S、 1 9 9 3 年和 2 0 0 9 年的 L a n d s a t TM 遙感影像 , 歸一化差異水體指數(shù) 、 閾值法 、 譜間關(guān)系法 、 監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類相結(jié)合的方法對(duì)汾河流域信 數(shù)、 息進(jìn)行提取 , 選擇上 、 中、 下游 , 行政地區(qū)和小流域 3 個(gè)尺度 , 參考環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的 《 生態(tài)環(huán)境狀 , 選擇生物豐度指數(shù) 、 水網(wǎng)密度指數(shù) 、 植被覆 蓋 度 、 土壤退化指數(shù)與環(huán)境質(zhì)量指數(shù) 況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范 》 對(duì)汾河流域進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) , 并進(jìn)行時(shí)序分析 。 結(jié)果表明 : 在 3 個(gè)不同尺度下汾河流域生態(tài) 從1 環(huán)境質(zhì)量均為一般或較差 ; 9 7 0 s到 1 9 9 3 年 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 降 低, 1 9 9 3年到2 0 0 9年流域生態(tài)環(huán) 境質(zhì)量開始改善 ; 不同尺度下的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分不同 , 但變化趨勢(shì)相同 。 關(guān) 鍵 詞: 生態(tài)環(huán)境 ; 質(zhì)量評(píng)價(jià) ; 時(shí)序分析 ; 遙感影像 ; 汾河流域 ( ) 中圖分類號(hào) : X 8 2 1; T P 7 9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 : A 文章編號(hào) : 1 0 0 4 0 3 2 3 2 0 1 1 0 6 0 7 9 8 1 0 - - -
, , 引 用 格 式: W a n P e n W e i X i n Q i a o Y u l i a n . Q u a l i t E v a l u a t i o n a n d T i m e S e u e n t i a l A n a l s i s o f E c o e n v i r o n - - g g g y q y
[ [ ] , ( ) : 王 m e n t a t M u l t i s c a l e s i n F e n R i v e r B a s i n J . R e m o t e S e n s i n T e c h n o l o a n d A l i c a t i o n 2 0 1 1, 2 6 6 7 9 8 8 0 7. - - g g y p p ] 鵬, 魏信 , 喬玉良 . 多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì) 量 評(píng) 價(jià) 與 時(shí) 序 分 析 [ 遙 感 技 術(shù) 與 應(yīng) 用, J . 2 0 1 1, 2 6 ( ) : ] 6 7 9 8 8 0 7. -
1 引 言
流域是一個(gè) 社 會(huì) 、 經(jīng) 濟(jì)、 自 然 的 復(fù) 合 生 態(tài) 系 統(tǒng), 是一個(gè)獨(dú)立的地 貌 單 元 , 具 有 生 態(tài) 的 完 整 性。由 于 人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展 , 流域生態(tài)環(huán)境的負(fù)荷越來越 重, 流域生態(tài)環(huán)境的 自 我 調(diào) 節(jié) 和 恢 復(fù) 功 能 大 幅 度 下 引起了日益嚴(yán)重的流域生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量問題 。 降, 國外 2 0 世紀(jì) 8 0 年代初期正式開始生態(tài)環(huán)境質(zhì) 量評(píng)價(jià) , 在上世紀(jì) 9 0 年代初由美國環(huán)保局所提出的 環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)項(xiàng)目 ( 是這一時(shí)期比較有影 EMA P) 響的研究 。1 9 9 8年 C a m b e l l等 p
[ 1]
[] B u s h r a等 3 利用 D P S E E A 模型對(duì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā) 展評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究 。 我國的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作是于
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究開 1 9 7 0 s逐步發(fā) 展 起 來 的 , [ 4] 始于 8 多 0 年代 。 毛文永 選取了景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù) 、 生態(tài)環(huán)境 綜 合 指 數(shù) ( 植 被 覆 蓋 率、 土地生 樣性指數(shù) 、 態(tài)適宜性 、 恢復(fù)能力 賦 值 、 抗退化能力賦值) 對(duì)生態(tài)
5] 環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià) 。 劉建軍等 [ 選擇小流域?yàn)樵u(píng)價(jià)單
元, 采用以 壓 力 — 狀 態(tài) — 響 應(yīng) ( 反映指標(biāo)為概 P S R) 念框架 , 將流域生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)結(jié)合起來 , 通 通 過監(jiān) 過遙感和 G I S 技術(shù)獲得生態(tài)環(huán)境變化信息 , 測(cè)和評(píng)價(jià)小流域單 元 的 健 康 狀 況 , 對(duì)巢湖流域的生 態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià) 。 汾河流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量日益引起社會(huì)各界的 注意 , 但以往的研究 缺 少 專 門 針 對(duì) 流 域 且 從 多 角 度 進(jìn)行的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與評(píng)價(jià) 。 本文借助遙感與 以汾河流域?yàn)檠芯繉?duì)象 , 從 3 個(gè)尺度對(duì)流 G I S 技術(shù) , 域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn) 行 調(diào) 查 , 并對(duì)流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量 的變化進(jìn)行時(shí)序分 析 , 為各級(jí)部門進(jìn)行生態(tài)環(huán)境治
通過研究已有的
環(huán)境模型及當(dāng)前環(huán) 境 所 面 臨 的 問 題 , 對(duì)生態(tài)環(huán)境模 型的建立及生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)方法作了分析和總 結(jié) 。 此外 , 一些組織和人們將景觀生態(tài)學(xué)和 R S、 例如 G I S 技術(shù)運(yùn)用到 生 態(tài) 環(huán) 境 的 監(jiān) 測(cè) 與 評(píng) 價(jià) 之 中 , 1 9 9 9年 W n e t等 利用遙感 、 G I S 地圖制圖技術(shù)和 y 數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析 方 法 對(duì) B a t e m i河 谷 的 土 地 利 用 狀 況
[ 2]
和生態(tài)環(huán) 境 狀 況 進(jìn) 行 了 監(jiān) 測(cè) 與 評(píng) 價(jià) 研 究 。2 0 0 9年
; 收稿日期 : 修訂日期 : 2 0 1 1 0 5 1 4 2 0 1 1 1 0 1 1 - - - - ( ] 基金項(xiàng)目 : 山西省礦業(yè)權(quán)價(jià)款地質(zhì)勘查項(xiàng)目 “ 山西省汾河流域生態(tài)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià) ” 晉國土資辦發(fā) [ 資助 。 2 0 0 8 9 9 號(hào)文 ) , : 作者簡(jiǎn)介 : 王 鵬( 男, 寧夏青銅峽人 , 碩士研究生 , 主要從事環(huán)境遙感研究 。E-m 1 9 8 6- ) a i l t r u e l o v e i s m i s s 6 3. c o m。 @1 , : 通訊作者 : 魏 信( 男, 山西大同人 , 博士研究生 , 主要從事環(huán)境遙感 、 土地利用等研究 。E-m 1 9 6 3- ) a i l w e i x i n 1 c n. c o m。 @2
第 6 期 王 鵬等 : 多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析 7 9 9 理提供依據(jù) 。 草、 水體 、 居民地 、 耕地等專題信息 , 具體方法如下 :
9] )植被指數(shù)法 [ ( 和閾值法提取流域 林 、 灌、 草 1 信息 。 ] 1 0 1 3 - ( )歸一 化 差 異 水 體 指 數(shù) 法 、 閾 值 法[ 及監(jiān) 2 督分類等方法分別初步獲取流域內(nèi)的水體 、 居民地 、
2 研究區(qū)概況
汾河 流 域 范 圍 為 1 1 0 ° 2 8 ′ 0 2 ″~1 1 3 ° 3 2 ′ 3 8 ″ E,
2 。汾河 面積約3 3 5 ° 1 9 ′ 1 9 ″ 9 ° 0 4 ′ 0 0 ″ N, 9 4 7 1k m ~3 流域處于山西省中南部 , 是山西高原的一部分 , 東部
道路信息 ; 獲 取 一 種 地 類 信 息 后, 制作掩膜裁剪影 提高下一類的 分 類 精 度 , 在 此 基 礎(chǔ) 上, 結(jié)合非遙 像, 感資料進(jìn)行 目 視 解 譯 , 最 終 獲 得 研 究 區(qū) 水 體、 居民 道路信息 。 地、 ( )利用以 上 獲 得 的 裁 剪 遙 感 影 像 , 減少分類 3 時(shí)的地類數(shù) , 以提高解譯精度 , 利用監(jiān)督分類與非監(jiān) 督分類相結(jié)合的方法 , 初步獲得研究區(qū)耕地信息 , 以 此為基礎(chǔ) , 結(jié)合非 遙 感 資 料 , 進(jìn) 行 目 視 解 譯, 獲得研 究區(qū)耕地信息 。 ( )利用 3 4 0m 分辨率的 A S T E R G D EM 數(shù)據(jù) , 結(jié) 合 研 究 區(qū) 的 土 地 利 用 數(shù) 據(jù)、 植 被 覆 蓋 數(shù) 據(jù), 在 表 A r c G I S 的空間分析中生成研究區(qū)的土壤侵蝕圖 , [ 1 4] 1 是汾河流域土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)表 。 3. 2. 2 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)提取 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有 : 生物豐度指數(shù) 、 植被覆蓋指數(shù) 、 水 網(wǎng) 密 度 指 數(shù)、 土 地 退 化 指 數(shù)、 環(huán)境
1 5] , 質(zhì)量指數(shù) [ 表 2 為評(píng)價(jià)指標(biāo)因子與權(quán)重 。
由北向南有云中山 、 太岳山 是以太行山為主的山地 , 和中條 山 , 呈 北 東 向 分 布, 海拔一般在1 5 0 0m 以 流域內(nèi)包含山地 、 丘陵和盆地 。 汾河流域?qū)俅箨?上, 性半干旱季風(fēng)氣候 , 春冬兩季常受蒙古高原干燥風(fēng) 的襲 擊 , 雨 雪 稀 少、 干 旱 而 寒 冷; 夏 季 多 雨 而 炎 熱。 年平均氣溫自北向 南 相 差 較 大 , 大 致 在 6~1 3 ℃之 間 。 年平均降水量也是北少南多 , 山區(qū)相對(duì)多 , 盆地 相 對(duì) 少 ;大 致 在 3 0 0~7 0 0 mm 之 間 ,平 均 約 降雨年內(nèi)分配不均 , 5 0 0mm, 6~9 月 降 雨 占 全 年 的 年際變化也大 , 最大年降水量為最小年降 6 0% 以上 , 水量的 3. 5倍。 汾河 是 黃 河 的 第 二 大 支 流 , 作為山西母親河的 如今的水資源依然十分有限 , 流域內(nèi)煤炭 汾河流域 , 資源豐富 , 近幾年 來 , 社 會(huì) 對(duì) 能 源 的 需 求 增 大, 導(dǎo)致 煤炭的大量開采 , 使得流域內(nèi)環(huán)境承載壓力更大 , 生 態(tài)環(huán)境面臨的壓力也更大
[ 6]
。
3 數(shù)據(jù)與方法
3. 1 數(shù)據(jù)源與處理 本次 研 究 選 擇 數(shù) 據(jù) 有 1 9 7 0年的 L a n d s a t MS S 數(shù)據(jù) 、 遙感影 1 9 9 3和2 0 0 9年的 L a n d s a t TM 數(shù) 據(jù) , 像的時(shí) 間 均 為 9、 汾 河 流 域 1∶1 1 0 月; 0 0 0 0 0地形 、 圖、 數(shù)字高程 模 型 ) 汾河流域地貌 A S T E R G D EM( 數(shù)據(jù) 、 野外考查數(shù)據(jù) 、 環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及一些與流域相 關(guān)的統(tǒng)計(jì) 資 料 。 遙 感 影 像 與 A S T E R G D EM 均 來 源于美國 NA S A 數(shù)據(jù)共享網(wǎng)站 。 根據(jù) 項(xiàng) 目 精 度 要 求 , 對(duì)遙感影像進(jìn)行了輻射校 正、 幾何校正與配準(zhǔn) , 幾何校正的誤差在 0. 5 個(gè)像元 因?yàn)檠芯繀^(qū) 包 含 多 幅 影 像 , 影 像 間 存 在 色 差, 之內(nèi) ; 在拼接前需要?jiǎng)蛏?, 在此利用直方圖匹配實(shí)現(xiàn)影像 間的勻色 ; 之后進(jìn)行研究區(qū)遙感影像的拼接 ; 同時(shí)對(duì) 遙感影像各個(gè)波段 進(jìn) 行 參 數(shù) 統(tǒng) 計(jì) , 為后面土地利用 信息的提取進(jìn)行參數(shù)準(zhǔn)備 。 圖 1 為本次研究的技術(shù) 流程圖 。 3. 2 研究方法 3. 2. 1 基礎(chǔ)信息的提取 依據(jù)流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)所需要的數(shù)據(jù) , 首先 進(jìn)行研究區(qū)植被覆蓋度
[ ] 7 9 -
圖 1 研究流程圖 F i . 1 D i a r a m o f w o r k f l o w g g
的計(jì)算 , 分別 提 取 林 、 灌、
遙 感 技 術(shù) 與 應(yīng) 用 第 2 6卷 8 0 0
表 1 土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) T a b l e 1 C l a s s i f i c a t i o n s t a n d a r d o f t h e s o i l e r o s i o n i n t e n s i t y
植被覆蓋度 5~8 非耕地 林草覆蓋 分級(jí)度 6 0% ~7 5% 4 5% ~6 0% 3 0% ~4 5% 0% <3 耕地及 其他土 地類型 坡耕地 水面 居民地 未利用地 輕度 輕度 輕度 中度 輕度 微度 微度 微度 8~1 5 輕度 輕度 中度 中度 中度 微度 微度 微度 坡 度/ ° 1 5~2 5 輕度 中度 中度 強(qiáng)度 強(qiáng)度 微度 微度 微度 2 5~3 5 中度 中度 強(qiáng)度 極強(qiáng)度 極強(qiáng)度 微度 微度 微度 5 >3 中度 強(qiáng)度 極強(qiáng)度 劇烈 劇烈 微度 微度 微度
表 2 評(píng)價(jià)指標(biāo)因子與權(quán)重 T a b l e 2。 a c t o r s a n d w e i h t s o f e v a l u a t i o n i n d i c e s g
評(píng)價(jià)指標(biāo) 指標(biāo)權(quán)重 評(píng)價(jià)因子 林地 草地 生物豐度指數(shù) 0. 2 5 水域濕地 耕地 建設(shè)用地 未利用地 林地 草地 植被覆蓋度指數(shù) 0. 2 耕地 建設(shè)用地 未利用地 河流長(zhǎng)度 水網(wǎng)密度指數(shù) 0. 2 湖庫面積 水資源量 輕度侵蝕 土地退化指數(shù) 0. 2 中度侵蝕 重度侵蝕 二氧化硫 環(huán)境質(zhì)量指數(shù) 0. 1 5 化學(xué)需氧量 固體廢物 因子權(quán)重 0. 3 5 0. 2 1 0. 2 8 0. 1 1 0. 0 4 0. 0 1 0. 3 8 0. 3 4 0. 1 9 0. 0 7 0. 0 2 \ \ \ 0. 0 5 0. 2 5 0. 7 0. 4 0. 4 0. 2
S建 設(shè) 用 地 為建設(shè)用地的面積 , S未 利 用 地 為未利用地的面 2 。 積, S區(qū) 域 為 研究區(qū)域的面積 ,單位為 k m
( )植被覆 蓋 指 數(shù) V ( 的計(jì) 2 I V e e t a t i o n I n d e x) g 算公式為 : I =Av 0. 3 8×S林 地 +0. 3 4×S草 地 + 。 e g× ( 0. 1 9×S耕 地 +0. 0 7×S建 設(shè) 用 地 +0. 0 2× / S未 利 用 地 ) S區(qū) 域
2 。 其他參數(shù)意義同上 , 單位為 k 一化系數(shù) , m
( ) 2
其中 : V I為植被覆蓋指數(shù) , Av e g為植被覆蓋指數(shù)的歸 植被覆蓋指 數(shù) 分 權(quán) 重 見 表 2, 植被覆蓋指數(shù)因 子信息從遙感影像上獲取 。 ( 3) 水 網(wǎng) 密 度 指 數(shù) WN D I( W a t e r N e t w o r k ) : 的計(jì)算公式為 I n d e x D e n s i t y WN D I =Ar L河 流/ S區(qū) 域 +A i v× l a k× / ( ) S湖 庫 ( S區(qū) 域 +Ar S區(qū) 域 3 近 海) e s×M 水 資 源 量/ 其中 : WN D I為 水 網(wǎng) 密 度 指 數(shù) , Ar i v為 河 流 長(zhǎng) 度 的 歸 一化系數(shù) , A Ar l a k為 湖 庫 面 積 的 歸 一 化 系 數(shù), e s為 水 資源量的歸一 化 系 數(shù) , L河 流 為 河 流 長(zhǎng) 度 , S湖 庫 ( 近 海 )為 近 海) 的 面 積, 湖庫 ( M水資源量 為 水 資 源 量, S區(qū) 域 為 研
2 , 面積單位為 k 長(zhǎng)度單位為 k 水 究區(qū)域的面積 , m m, 3 。 資源量的單位為百萬 m
( )生 物 豐 度 指 數(shù) B ( 1 A I B i o l o i c a l A b u n d a n c e g ) I n d e x 通過單位面積上不同生態(tài)系統(tǒng)類型在生物物 種數(shù)量上的差異 , 間接地反映被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)生物多 樣性的豐貧程度 。 生物豐度指數(shù)中的因子從遙感影 像上獲取 。 B A I =Ab 0. 3 5×S林 地 +0. 2 1×S草 地 + i o× ( 0. 2 8×S水 域 濕 地 +0. 1 1×S耕 地 +0. 0 4× / ( ) S建 設(shè) 用 地 +0. 0 1×S未 利 用 地 ) S區(qū) 域 1 其中 : B A I為生物豐度指數(shù) , Ab i o為生物豐度指數(shù)的歸 一化系數(shù) , S林 地 為林地的面積 , S草 地 為 草 地 的 面 積 , S水 域 濕 地 為 水 域 濕 地 的 面 積 , S耕 地 為 耕 地 的 面 積 ,
水網(wǎng)密度指數(shù)中的河流長(zhǎng)度和湖庫面積從遙感
[ 6] 影像上獲取 , 水資源量從 《 汾河志 》 和《 中國環(huán)境統(tǒng) ] 1 6 1 7 - 。 計(jì)年鑒 》 獲取 [
( )土地 退 化 指 數(shù) L ( 4 D I L a n d D e r a d a t i o n I n - g ) 分權(quán)重見表 2。 d e x L D I =Ae 0. 0 5×S輕 度 侵 蝕 +0. 2 5× r o× ( / ( ) S中 度 侵 蝕 +0. 7×S重 度 侵 蝕 ) S區(qū) 域 4 : , 其中 L D I為土地退化指數(shù) S輕 度 侵 蝕 為輕度侵蝕面積 ,
S中 度 侵 蝕 為中度侵蝕面積 , S重 度 侵 蝕 為重度侵蝕面積 , A e r o 為土地退化指數(shù)的歸一化系數(shù) , 為研究區(qū)域的面 S區(qū) 域
2 。 積, 單位為 k m
第 6 期 王 鵬等 : 多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析 8 0 1 在計(jì)算汾河流域土壤侵蝕度時(shí) , 將侵蝕強(qiáng)度分為 微度 、 輕度 、 中度 、 強(qiáng)度 、 極強(qiáng)度和劇烈侵蝕 。 6 個(gè)級(jí)別 : 在此計(jì)算汾河流域土地退化指數(shù)時(shí) , 土地退化指數(shù)中 的輕度侵蝕即對(duì)應(yīng)前面計(jì)算得到的微度侵蝕和輕度 侵蝕 ; 土地退化指數(shù)中的中度侵蝕對(duì)應(yīng)前面計(jì)算得到 的中度侵蝕 ; 土地退化指數(shù)中的強(qiáng)度侵蝕對(duì)應(yīng)前面計(jì) 極強(qiáng)度侵蝕 、 劇烈侵蝕 。 算得到的強(qiáng)度侵蝕 、 ( ) 環(huán)境質(zhì)量指數(shù) E 5 I( E n v i r o n m e n t Q u a n t i t y ) 計(jì)算公式為 : I n d e x E I =0. 4× ( 1 0 0-ASO2 ×MSO2/ S區(qū) 域 ) +0. 4× ( / 1 0 0-ACOD ×MCOD R區(qū) 域 )+0. 2× ( 1 0 0-As S區(qū) 域 ) o l×M 固 體 廢 物/ ( ) 5 其中 : ASO2 為 S O As 2 的歸 一 化 系 數(shù) , o l為 固 體 廢 物 的 歸 一 化 系 數(shù), ACOD 為 C O D 的 歸 一 化 系 數(shù), MSO2 為 S O M固體廢物 為 固 體 廢 物 的 排 放 量, MCOD 2 的排放量 , 為固體廢物的排放量 , 排放 R區(qū) 域 為區(qū)域年均降水量 , , 降水量的單位為 mm。 量的單位為 t 環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的分權(quán)重 見 表 2。 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù)
[ ] 1 6 1 7 - 中的因子量從 《 中國環(huán)境年鑒》 和《 山西國土資
源》 獲取 。
4 流域多尺度生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果 與時(shí)序分析
4. 1 流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)原則 ( 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù) E Q I E c o l o i c a l Q u a l i t I n - g y ) 計(jì)算方法如下 : d e x E Q I =0. 2 5×B A I +0. 2×V I +0. 2×WN D I + ( ) 6 0. 2×L D I +0. 1 5×E I 其中 : E Q I為 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù) , B A I為 生 物 豐 度 指數(shù) , V I為植被覆蓋指數(shù) , WN D I為水網(wǎng)密度指數(shù) , L D I為土地退化指數(shù) , E I為環(huán)境質(zhì)量指數(shù) 。 根據(jù) 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 指 數(shù) , 將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分為 即優(yōu) 、 良、 一般 、 較差和差 。 具體分類見表 3。 5級(jí), 4. 2 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)級(jí)及時(shí)序變化分析 、 通過對(duì) 汾 河 流 域 上 、 中、 下游1 9 7 0 s 1 9 9 3 年、 上、 中、 下流域 2 0 0 9年3期 進(jìn) 行 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 評(píng) 價(jià) ,
表 3 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分級(jí) T a b l e 3 E c o e n v i r o n m e n t a l c l a s s i f i c a t i o n u a l i t - q y
級(jí)別 指數(shù) 優(yōu) E Q I 5 ≥7 植被 覆 蓋 度 高 , 生物 狀態(tài) 說明 多樣 性 豐 富 , 生態(tài)系 統(tǒng)穩(wěn) 定 , 最適合人類 生存 良 5 5≤E Q I 5 <7 生 植被 覆 蓋 度 較 高 , 物多 樣 性 較 豐 富 , 基 本適合人類生存 一般 3 5≤E Q I 5 <5 植被 覆 蓋 度 中 等 , 生 物多 樣 性 一 般 水 平 , 較適 合 人 類 生 存 , 但 有不適人類生存的制 約性因子出現(xiàn) 較差 2 0≤E Q I 5 <3 嚴(yán)重 植被 覆 蓋 較 差 , 干旱少雨 , 物種較少 , 存在著明顯限制人類 生存的因素 差 E Q I 0 <2 多屬戈 條件 較 惡 劣 , 壁、 沙 漠、 鹽 堿 地、 禿 山或 高 寒 山 區(qū) , 人類 生存環(huán)境惡劣
。1 得分都較低 ( 圖 2) 下游生態(tài)環(huán)境質(zhì)量 9 7 0 s中、 均為 一 般 ; 中 游 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 為 一 般, 1 9 9 3 年 上、 下游為較 差 , 這與下游臨汾等污染嚴(yán)重的城市有 中 游 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 為 一 般, 下 關(guān); 2 0 0 9 年 汾 河 上、 。 , 、 、 游為較差 從時(shí)間序列上看 汾河上 中 下 流 域 生 態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分從 1 9 7 0 s到 2 0 0 9年為先降低后增 加, 主要是因?yàn)?1 流域內(nèi)社會(huì)發(fā)展 9 7 0 s到 1 9 9 3年, 迅速 , 人口擴(kuò)張 、 工 業(yè) 污 染 嚴(yán) 重, 水 土 流 失, 卻又缺
少有效的治理 , 導(dǎo)致生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 下 降; 從 上、 中、 下游得分看 , 上游生態(tài)環(huán)境 質(zhì) 量 得 分 最 高、 中游次 之、 下游最低 , 主要因?yàn)橄啾容^上游工 業(yè) 污 染 較 輕 、 森林資源豐富 、 植 被 覆 蓋 度 稍 高, 下游包括臨汾盆 盆地內(nèi)城市污染高 , 盆地旁邊是丘 陵 和 山 地 , 植 地, 被覆蓋度低 , 土 壤 侵 蝕 度 高; 中游生態(tài)環(huán)境質(zhì)量介 于上游與下 游 之 間 。 汾 河 流 域 上 、 中、 下游生態(tài)環(huán) 境質(zhì)量評(píng)價(jià)得分如表 4。
表 4 上 、 中、 下游生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) , u a l i t T a b l e 4 E c o e n v i r o n m e n t a l a s s e s s m e n t i n t h e u e r m i d d l e a n d l o w e r s t r e a m o f F e n r i v e r b a s i n - q y p p
年代 名稱 1 9 7 0 s 上游 中游 下游 4 7. 3 7 4 4. 0 6 4 2. 1 1 1 9 9 3年 4 0. 0 3 3 6. 3 3 3 3. 4 1 2 0 0 9年 3 9. 7 4 3 7. 8 9 3 4. 4 1 1 9 7 0 s 9 9 3年 ~1 變化量 -6. 3 4 -7. 7 3 -8. 7 0 百分比/% -1 3. 6 7 -1 7. 5 4 -2 0. 6 6 1 9 9 3~2 0 0 9年 變化量 -0. 2 9 1. 5 6 1. 0 0 百分比/% -0. 7 2 4. 2 9 2. 9 9 1 9 7 0 s 0 0 9年 ~2 變化量 -6. 6 3 -6. 6 7 -7. 7 0 百分比/% -1 4. 3 0 1 4. 0 0 1 8. 2 9
遙 感 技 術(shù) 與 應(yīng) 用 第 2 6卷 8 0 2 1 9 7 0 s 9 9 3 年這個(gè)時(shí)間段的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差 。 ~1 4. 3 行政地區(qū)單 元 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 綜 合 評(píng) 價(jià) 得 分 及 時(shí)序變化分析 通過對(duì)汾河流域分地區(qū)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng) 、 、 價(jià), 分為忻州地區(qū) ( 部分) 呂梁地區(qū)( 部 分) 太原地 、 區(qū)、 晉中地 區(qū) ( 部 分) 臨汾地區(qū)( 部 分) 和運(yùn)城地區(qū) ( , 部分 ) 其中除了太原地區(qū)全部在流域內(nèi) , 其他地區(qū) 均是部分區(qū)域在汾河流域內(nèi) 。 、 分別對(duì) 1 9 7 0 s 1 9 9 3和2 0 0 9 年 3 期進(jìn)行生態(tài)環(huán)
圖 2 上 、 中、 下游生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)序變化圖 F i . 2 T i m e s e u e n t i a l c h a n e m a o f e n v i r o n m e n t a l u a l i t g q g p q y , t h e u e r m i d d l e a n d l o w e r s t r e a m o f F e n r i v e r b a s i n i n p p
境質(zhì)量評(píng)價(jià) , 流域內(nèi) 6 個(gè) 地 區(qū) 得 分 都 較 低 , 1 9 7 0 s上 、 、 忻州地區(qū) ( 部分 ) 呂梁地區(qū)( 部 分) 太 原 地 區(qū)、 臨汾 地區(qū) ( 部分 ) 和運(yùn)城 地 區(qū) 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 均 為 一 般 , 得 分最低的為臨汾地區(qū) ; 部 分) 1 9 9 3 年只有運(yùn) 城 地 區(qū) ( 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為一般 , 其余 5 個(gè)地區(qū)均為較差 , 得分 ; 最低的為臨汾地區(qū) ( 部分 ) 部 分) 2 0 0 9 年晉中 地 區(qū) ( 與運(yùn)城地區(qū) ( 部分 ) 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 為 一 般, 其余4個(gè) 。 得分最低的依然為臨汾地區(qū)( 部 分) 地區(qū)為較 差 , 從時(shí)間序列上看 , 汾河流域6個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量 得分 在 1 在 9 7 0 s~2 0 0 9 年 表 現(xiàn) 為 先 降 低 后 增 加, 人們?cè)谏鐣?huì)建設(shè)的同時(shí) , 忽略了 生 1 9 7 0 s 9 9 3 年, ~1 態(tài)環(huán)境的重要性 , 在對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞的時(shí)候 , 缺少有 效的治理 , 導(dǎo)致生態(tài)環(huán) 境 質(zhì) 量 下 降 ; 1 9 9 3~2 0 0 9 年, 特別是從 2 人們?cè)絹碓阶⒅厣鷳B(tài)環(huán)境的 0 0 0 年以來 , 保護(hù) , 使得生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分有所增加 , 但生態(tài)環(huán)境 的治理不是一朝一 夕 的 事 情 , 特別是被破壞嚴(yán)重的 區(qū)域 。 表 5 為汾河流域行政地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) 表 。 圖 3 為汾河流域行政地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)序變 化圖 。 忻州地區(qū) ( 部分 ) 1 9 7 0 s 1 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得 ~ , 分減少 1 減少了 2 2 . 2 0 6 . 8 1 %, 1 9 9 3~2 0 0 9 年生態(tài)環(huán) , 境質(zhì)量得 分 增 加 1 增加了4 . 5 9 . 4 7 %, 1 9 7 0 s 0 0 9 ~2 , 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 1 減少了 2 0 . 6 1 3 . 3 1 %。
汾河上游 1 9 7 0 s 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減 ~1 減少了1 少 6. 3 4, 3. 6 7% , 1 9 9 3~2 0 0 9年生態(tài)環(huán)境 質(zhì)量得 分 減 少 0. 減 少 了 0. 2 9, 7 2% , 1 9 7 0 s~2 0 0 9 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 6. 減少了 1 汾 6 3, 4. 3 0% ; 河中 游 , 1 9 7 0 s~1 9 9 3年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 減少了 1 7. 7 3, 7. 5 4% , 1 9 9 3~2 0 0 9 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量 得分增加 1. 增 加 了 4. 5 6, 2 9% , 1 9 7 0 s~2 0 0 9年生 態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 6. 減少了 1 汾河下 6 7, 4. 0 0% ; 游, 減 1 9 7 0 s 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 8. 7 0, ~1 少了 2 0. 6 6% , 1 9 9 3~2 0 0 9年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分增 增 加 了 2. 加 1. 0 0, 9 9% ,, 1 9 7 0 s~2 0 0 9年生態(tài)環(huán)境 質(zhì)量得 分 減 少 7. 減少了1 7 0, 8. 2 9% 。 圖 2 為 汾 河 流域上 、 中、 下游生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)序變化圖 。 由表 4 可 知 1 中、 下游 9 9 3~2 0 0 9 年 汾 河 上、 ∣ △E 最 大 值 為 1. 最 小 值 為 0. Q I∣較小 , 5 6, 2 9; 最小值為 6. 1 9 7 0 s 9 9 3 年∣ △E Q I∣值較大 , 3 4, ~1 最大值為 8. 這個(gè)時(shí)間段流域生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 明 顯 7 0, 是由于該時(shí)間 段 流 域 內(nèi) 能 源 開 采 嚴(yán) 重 卻 沒 有 變差 , 注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)而導(dǎo)致 。 同樣 1 9 7 0 s 0 0 9年 ~2 ∣ △E 也是因?yàn)?Q I∣ 的 值 與1 9 7 0 s 9 9 3年 接 近 , ~1
表 5 行政地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) T a b l e 5。 h e e c o e n v i r o n m e n t a l u a l i t e v a l u a t i o n i n d i f f e r e n t a d m i n i s t r a t i v e d i s t r i c t s - q y
年代 名稱 1 9 7 0 s 忻州地區(qū) ( 部分 ) 呂梁地區(qū) ( 部分 ) 太原地區(qū) 晉中地區(qū) ( 部分 ) 臨汾地區(qū) ( 部分 ) 運(yùn)城地區(qū) ( 部分 ) 4 5. 5 1 4 2. 3 9 4 0. 8 3 3 9. 8 1 3 8. 1 0 4 9. 2 0 1 9 9 3年 3 3. 3 1 3 1. 2 8 3 1. 6 7 3 3. 5 2 2 8. 4 6 4 1. 3 1 2 0 0 9年 3 4. 9 0 3 3. 9 5 3 2. 5 8 3 8. 6 9 2 9. 6 0 4 2. 7 1 1 9 7 0 s 9 9 3年 ~1 變化量 -1 2. 2 0 -1 1. 1 1 -9. 1 6 -6. 2 9 -9. 6 4 -7. 8 9 百分比/% -2 6. 8 1 -2 6. 2 1 -2 2. 4 3 -1 5. 8 0 -2 5. 3 0 -1 6. 0 4 1 9 9 3~2 0 0 9年 變化量 1. 5 9 2. 6 7 0. 9 1 5. 1 7 1. 1 4 1. 4 0 百分比/% 4. 4 7 8. 5 4 2. 8 7 1 5. 4 2 4. 0 1 3. 3 9 1 9 7 0 s 0 0 9年 ~2 變化量 -1 0. 6 1 -8. 4 4 -8. 2 5 -1. 1 2 -8. 5 0 -6. 4 9 百分比/% -2 3. 3 1 -1 9. 9 1 -2 0. 2 1 -2. 8 1 -2 2. 3 1 -1 3. 1 9
第 6 期 王 鵬等 : 多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析 8 0 3 5 個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境均明顯變差 。 4. 4 小流域 單 元 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 綜 合 評(píng) 價(jià) 及 時(shí) 序 變 化分析 利用 D 在A EM 數(shù)據(jù) , r c G I S軟件水文分析模塊 下, 提取出汾 河 流 域 的 小 流 域 , 設(shè) 定 一 定 比 例, 將汾 河流 域 分 為 2 通過對(duì)汾河流域小流域 1 個(gè) 小 流 域, 、 1 9 7 0 s 1 9 9 3和2 0 0 9 年 3 期進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) 。 1 9 7 0 s有 2 0 個(gè)小 流 域 的 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 為 一 般 , 1個(gè) 小流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為較差 ; 1 9 9 3 年有 1 4 個(gè)小流 域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為一般 , 但分值都 不 高 , 接近一般
圖 3 行政地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)序變化圖 F i . 3 T h e t i m e s e u e n t i a l c h a n e m a o f e c o e n v i r o n m e n t a l - g q g p u a l i t i n d i f f e r e n t a d m i n i s t r a t i v e d i s t r i c t s q y
與較差的臨 界 值 , 7個(gè)小流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為較 差; 說 2 0 0 9 年有 1 6個(gè) 小 流 域 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 為 一 般, 明流 域 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 有 稍 微 的 改 善 , 有5個(gè)小流域 的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為較差 。 從時(shí)序的 角 度 看 , 汾河小流域從1 9 7 0 s~1 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量降低 , 其主要原因?yàn)?工 業(yè) 發(fā) 展 迅 速 , 濫砍濫伐嚴(yán)重 , 水土流失嚴(yán)重 , 人類在 社 會(huì) 發(fā) 展 的 同 時(shí), 沒能協(xié)調(diào)好發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的關(guān) 系 , 導(dǎo)致生態(tài)環(huán) 汾河小流域生態(tài)環(huán)境質(zhì) 境質(zhì)量降低 ; 1 9 9 3~2 0 0 9年, 量變 化 不 大 , 主要是因?yàn)槿祟愰_始意識(shí)到生態(tài)環(huán)境 的重要性 , 在進(jìn)行社會(huì)發(fā)展的同時(shí) , 開始注意生態(tài)環(huán) 境的 保 護(hù) , 及時(shí)對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理與恢 復(fù), 特別是近幾年效果顯著 , 但對(duì)于已 破 壞 的 生 態(tài) 環(huán) 其治理與恢復(fù)需要較長(zhǎng)的時(shí)間和較大的人力與 境, 物資 的 投 入 , 短期內(nèi)是無法將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提高到 一個(gè)高的檔次 。 表 6 為汾河小流域生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 評(píng) 價(jià)表 。 由表 6 可 知 1 9 7 0 s~1 9 9 3年流域內(nèi)2 1個(gè)小流 域∣ △E 最大的 為 2 最小 Q I∣ , 1 號(hào) 小 流 域 的 8. 4 5, 的為 4 號(hào)小流域的 2. 這2 5 2, 1 個(gè)小流域生態(tài)環(huán)境質(zhì) 量變化的均值為 5. 說明這一時(shí)間段生態(tài)環(huán)境質(zhì) 1 9, 量的變 化 趨 勢(shì) 是 明 顯 變 差 。1 9 9 3~2 0 0 9年流域內(nèi) 最大的為1 2 1 個(gè)小 流 域 ∣ △E Q I∣ , 5號(hào)小流域的 最小的為 4 號(hào) 小 流 域 的 0. 這2 2. 3 3, 0 5, 1個(gè)小流域 說明這一時(shí)間段 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的 均 值 為 0. 2 6, 生態(tài)環(huán) 境 質(zhì) 量 明 顯 變 化 ; 1 9 7 0 s~2 0 0 9年流域內(nèi)2 1 個(gè)小 流 域 ∣ △E 最大的為1 Q I ∣, 4號(hào)小流域的
呂梁地區(qū) ( 部分) 1 9 7 0 s 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得 ~1 , 分減少 1 減少了 2 1 . 1 1 6 . 2 1 %, 1 9 9 3~2 0 0 9 年生態(tài)環(huán) , 境質(zhì)量得分增加 2 增加了 8 . 6 7 . 5 4 %, 1 9 7 0 s 2 0 0 9年 ~ , 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 8 減少了 . 4 4 1 9 . 9 1 %。 太原地區(qū) 1 9 7 0 s 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得 分 減 ~1 少 9. 減少了 2 1 6, 2. 4 3% , 1 9 9 3~2 0 0 9 年生態(tài)環(huán)境質(zhì) 量得分增加 0. 增加了 2. 9 1, 8 7% , 1 9 7 0 s 0 0 9 年生 ~2 態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 8. 減少了2 2 5, 0. 2 1% 。 晉中地區(qū) ( 部分) 1 9 7 0 s 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得 ~1 , 分減少 6 減少了1 . 2 9 5 . 8 0 %, 1 9 9 3~2 0 0 9年生態(tài)環(huán) , 境質(zhì)量得 分 增 加 5 增加了1 . 1 7 5 . 4 2 %, 1 9 7 0 s 0 0 9 ~2 , 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 1 減少了 . 1 2 2 . 8 1 %。 臨汾地區(qū) ( 部分) 1 9 7 0 s 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得 ~1 , 分減少 9 減少了2 . 6 4 5 . 3 0 %, 1 9 9 3~2 0 0 9年生態(tài)環(huán) , 境質(zhì)量得分增加 1 增加了 4 . 1 4 . 0 1 %, 1 9 7 0 s 2 0 0 9年 ~ , 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 8 減少了 . 5 0 2 2 . 3 1 %。 運(yùn)城地區(qū) ( 部分) 1 9 7 0 s 9 9 3 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得 ~1 , 分減少 7 減少了1 . 8 9 6 . 0 4 %, 1 9 9 3~2 0 0 9年生態(tài)環(huán) , 境質(zhì)量得分增加 1 增加了 3 . 4 0 . 3 9 %, 1 9 7 0 s 2 0 0 9年 ~ , 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分減少 6 減少了 . 4 9 1 3 . 1 9 %。 由表 5 可 知 , 1 9 7 0 s 9 9 3年流域內(nèi)6個(gè)行政區(qū) ~1 域( 部分 ) ∣ △E 最小值為晉中地區(qū) ( 部分 ) Q I∣較大 , , ; 的6 最大值為 忻 州 地 區(qū) ( 部 分) 的1 . 2 9 2 . 2 0 1 9 9 3年
部 分) ∣ △E 2 0 0 9 年流域內(nèi) 5 個(gè) 行 政 區(qū) 域 ( Q I∣ 較 8. 最小的為 2 號(hào) 小 流 域 的 2. 這2 ~ 3 8, 3 5, 1個(gè)小流域 , ( ) 。 小 這 5 個(gè)區(qū)域中最大值為呂梁地區(qū) 部分 的 2 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的 均 值 為 4. 雖然未達(dá)到生態(tài) . 6 7 9 3, ( ) ; , 這 5 個(gè)行政區(qū) 部 分 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 略 有 變 化 另 外 環(huán)境質(zhì)量明 顯 變 化 的 臨 界 值 , 但 也 相 差 不 多。 總 的 , 晉中地區(qū) ( 部分) ∣ △E 生態(tài)環(huán)境明顯變 Q I∣為 5 . 1 7 好。 部分 ) ∣ △E 1 9 7 0 s 2 0 0 9 年除了晉中地區(qū) ( Q I∣ ~ , , ( 為1 變 化 較 小 外 其 余 個(gè) 行 政 地 區(qū) 部 分) . 1 2 5 , , ∣ △E 最大的為忻州地區(qū)的 1 這 Q I∣均大于 5 0 . 6 1 通過小流域尺度進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)所得 說來 , 中、 下游和行政地 區(qū) 兩 個(gè) 尺 度 的 到的變化趨勢(shì)與上 、 結(jié)果是一樣的 , 都是 1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量 9 7 0 s 9 9 3 年, ~1 變差 , 主要是因?yàn)檫@一時(shí)期 , 人們?cè)诖?力 發(fā) 展 經(jīng) 濟(jì) 的
遙 感 技 術(shù) 與 應(yīng) 用 第 2 6卷 8 0 4 時(shí)候 , 對(duì)資源無節(jié)制的開采 , 同時(shí)又不 注 重 生 態(tài) 環(huán) 境 的 保 護(hù) 與 治 理, 是 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 變 化 的 主 要 原 因; 這一時(shí)期 , 人 1 9 9 3~2 0 0 9 年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所改善 , 們開 始 注 重 生 態(tài) 環(huán) 境 的 作 用 , 加大了生態(tài)環(huán)境的保 護(hù)與治理力度 , 使得生態(tài)環(huán)境狀況有 所 改 善 , 但仍然 令人堪憂 。 圖 4 為汾河小流域生態(tài)環(huán) 境 質(zhì) 量 時(shí) 序 變 多時(shí)序汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì) 化圖 。 圖 5 為 多 尺 度 、 量等級(jí)圖 。
表 6 小流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) u a l i t T a b l e 6。 h e e c o e n v i r o n m e n t a l e v a l u a t i o n i n d i f f e r e n t s m a l l d r a i n a e s - q y g
年代 名稱 1 9 7 0 s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 4 1. 9 5 3 5. 2 7 4 2. 3 7 3 7. 3 9 4 0. 7 6 4 3. 3 9 3 9. 2 5 3 6. 0 6 3 4. 0 3 4 2. 6 3 4 2. 0 6 4 3. 6 7 4 2. 3 0 3 9. 7 3 4 6. 1 8 4 2. 2 9 4 5. 3 8 4 2. 3 7 4 6. 1 9 4 3. 6 7 4 9. 8 2 1 9 9 3年 3 4. 8 4 3 1. 8 0 3 8. 3 0 3 4. 8 7 3 5. 5 6 3 9. 0 8 3 3. 7 0 3 1. 4 9 3 0. 2 6 3 7. 6 9 3 7. 2 8 3 9. 1 3 3 7. 1 5 3 2. 6 4 4 1. 5 4 3 7. 4 3 3 9. 6 2 3 6. 6 2 4 1. 2 9 3 6. 0 5 4 1. 3 7 2 0 0 9年 3 7. 0 0 3 2. 9 2 3 7. 8 9 3 4. 5 3 3 5. 8 8 3 9. 0 1 3 5. 2 4 3 1. 2 5 3 0. 7 9 3 6. 5 5 3 7. 5 2 3 7. 8 9 3 5. 9 8 3 1. 3 5 4 1. 4 9 3 6. 5 5 4 0. 7 8 3 7. 2 1 4 2. 9 8 3 8. 3 8 4 2. 0 4 1 9 7 0 s 9 9 3年 ~1 變化量 -7. 1 1 -3. 4 7 -4. 0 7 -2. 5 2 -5. 2 0 -4. 3 1 -5. 5 5 -4. 5 7 -3. 7 7 -4. 9 4 -4. 7 8 -4. 5 4 -5. 1 5 -7. 0 9 -4. 6 4 -4. 8 6 -5. 7 6 -5. 7 5 -4. 9 0 -7. 6 2 -8. 4 5 百分比/% -1 6. 5 9 -9. 8 4 -9. 6 1 -6. 7 4 -1 2. 7 6 -9. 9 3 -1 4. 1 4 -1 2. 6 7 -1 1. 0 8 -1 1. 5 9 -1 1. 3 6 -1 0. 4 0 -1 2. 1 7 -1 7. 8 5 -1 0. 0 5 -1 1. 4 9 -1 2. 6 9 -1 3. 5 7 -1 0. 6 1 -1 7. 4 5 -1 6. 9 6 1 9 9 3~2 0 0 9年 變化量 2. 1 6 1. 1 2 -0. 4 1 -0. 3 4 0. 3 2 -0. 0 7 1. 5 4 -0. 2 4 0. 5 3 -1. 1 4 0. 2 4 -1. 2 4 -1. 1 7 -1. 2 9 -0. 0 5 -0. 8 8 1. 1 6 0. 5 9 1. 6 9 2. 3 3 0. 6 7 百分比/% 6. 2 0 3. 5 2 -1. 0 7 -0. 9 8 0. 9 0 -0. 1 8 4. 5 7 -0. 7 6 1. 7 5 -3. 0 2 0. 6 4 -3. 1 7 -3. 1 5 -3. 9 5 -0. 1 2 -2. 3 5 2. 9 3 1. 6 1 4. 0 9 6. 4 6 1. 6 2 1 9 7 0 s 0 0 9年 ~2 變化量 -4. 9 5 -2. 3 5 -4. 4 8 -2. 8 6 -4. 8 8 -4. 3 8 -4. 0 1 -4. 8 1 -3. 2 4 -6. 0 8 -4. 5 4 -5. 7 8 -6. 3 2 -8. 3 8 -4. 6 9 -5. 7 4 -4. 6 0 -5. 1 6 -3. 2 1 -5. 2 9 -7. 7 8 百分比/% -5. 0 1 2. 2 3 -3. 7 4 0. 3 9 -4. 9 9 -3. 4 3 -2. 7 9 -5. 4 6 -1. 0 1 -7. 7 6 -3. 9 5 -6. 8 4 -8. 4 5 -1 4. 6 5 -3. 9 1 -6. 6 7 -5. 9 9 -1 2. 1 8 -6. 9 5 -1 2. 1 1 -1 5. 6 2
圖 4 小流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量時(shí)序變化圖 F i . 4 T h e t i m e s e u e n t i a l c h a n e m a o f e c o e n v i r o n m e n t a l u a l i t i n d i f f e r e n t s m a l l d r a i n a e s - g q g p q y g
第 6 期 王 鵬等 : 多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析 8 0 5
圖 5 汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)圖 u a l i t F i . 5。 l a s s i f i n m a o f e c o e n v i r o n m e n t a l f o r F e n r i v e r b a s i n - q y g y g p
遙 感 技 術(shù) 與 應(yīng) 用 第 2 6卷 8 0 6
5 結(jié) 語
利用遙感與 G 參 考 統(tǒng) 計(jì) 數(shù) 據(jù), 依據(jù)《 生 I S技 術(shù), 》 , 態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范 ( 試行 ) 對(duì)汾河流域從不 同尺度進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià) , 尺度不同 , 評(píng)價(jià)結(jié) 果的精度也會(huì)有差 異 , 但是其評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)該是相近 通過多尺度間的相互驗(yàn)證 , 使得流域生態(tài)環(huán)境質(zhì) 的, 量評(píng) 價(jià) 更 可 信 。 通 過 上 、 中、 下 游, 行政地區(qū)和小流 使得 域 3 個(gè)尺度對(duì)流域 進(jìn) 行 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 的 評(píng) 價(jià) , 對(duì)流域生態(tài)環(huán)境質(zhì) 量 狀 況 有 不 同 程 度 的 了 解 , 對(duì)于 流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理有指導(dǎo)意義 。 該研究結(jié)果 表明 : ( 中、 下 游 流 域、 行政地區(qū)和小流域3個(gè) 1)上 、 不同尺度 下 汾 河 流 域 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 均 為 一 般 或 較 差, 小流域尺度下生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 評(píng) 價(jià) 結(jié) 果 為 “ 一 般” 的比另 2 個(gè)尺度下的要多 , 但是得分卻不高 , 均接近 于臨界值 , 大尺度下 進(jìn) 行 的 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 評(píng) 價(jià) 更 能 正確體現(xiàn)該地區(qū)生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 狀 況 , 不同尺度下的 但變化趨勢(shì)相同 。 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得分雖不同 , ( )通過對(duì) 汾 河 流 域 1 、 2 9 7 0 s 1 9 9 3和2 0 0 9年3 個(gè) 時(shí) 期 的 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 進(jìn) 行 時(shí) 序 分 析, 得知從 汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為一般和 1 9 7 0 s 0 0 9 年, ~2 較差 , 不容 樂 觀 。1 9 7 0 s~1 9 9 3年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量降 低, 是因?yàn)?1 9 9 3~2 0 0 9年 生 態(tài) 環(huán) 境 質(zhì) 量 開 始 改 善, 人們開始注意到生 態(tài) 環(huán) 境 的 重 要 性 , 在社會(huì)發(fā)展與 注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù) , 并對(duì)已破壞 能源開采的同時(shí) , 的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理 , 但治理非一朝一夕可得 , 而且 恢復(fù)速度緩慢 , 主要原因是研究區(qū)蘊(yùn)含大量的能源 , 能源開采與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要進(jìn)一步協(xié)調(diào) 。
) : 參考文獻(xiàn) ( R e f e r e n c e s
[ ] 1 a m b e l l K R, B a r t e l l S M. E c o l o i c a l M o d e l s a n d E c o l o i c a l 。 p g g [ , A s s e s s m e n t M] . M i c h i a n: A n n A r b o r P r e s s 1 9 9 8. R i s k g [ ] W 2 n e t S, M e r e d i t h T C, J o h n s T. E x l o r i n M e t h o d s f o r R a - y p g p , i d A s s e s s m e n t o f W o o d V e e t a t i o n i n t h e B a t e m i V a l l e y g y , N o r t h c e n t r a l T a n z a n i a[ J] . B i o d i v e r s i t a n d C o n s e r v a t i o n - y 1 9 9 9, 8: 4 4 7 4 7 0. - [ ] 3 u s h r a W, F a i s a l K, B r i a n V. L i n k a e b a s e d F r a m e w o r k s f o r B - g : S u s t a i n a b i l i t A s s e s s m e n t M a k i n a C a s e f o r D r i v i n F o r c e y g g P r e s s u r e S t a t e E x o s u r e E f f e c t c t i o n( D P S E E A)F r a m e -A - p [ ] , w o r k s J . S u s t a i n a b i l i t 2 0 0 9, 1: 4 4 1 4 6 3. - y [ ] 4 a o W e n o n . I n t r o d u c t i o n o f E n v i r o n m e n t a l I m a c t A s s e s s 。 - y g p [ : , m e n t M] . B e i i n C h i n a E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e P r e s s 2 0 0 3: j g [ 毛文永 . 生態(tài)環(huán)境 影 響 評(píng) 價(jià) 概 論 [ 北 京: 中國環(huán)境 1 4 5. M] . - ] 科學(xué)出版社 , 2 0 0 3: 1 4 5. - [ ] , 5 i u J i a n u n, W a n W e n i e L i C h u n l a i . S t u d E v o l u t i o n o f E- L j g j y
, c o s s t e m H e a l t h[ J] . R e s e a r c h o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e y ( ) : [ 劉建 軍 , 王 文 杰, 李 春 來. 生態(tài)系統(tǒng)健康 2 0 0 2, 1 5 1 4 1 4 4. - ] ( ) : ] 環(huán)境科學(xué)研究 , 研究進(jìn)展 [ J . 2 0 0 2, 1 5 1 4 1 4 4. - ] [ [ 6 h a n x i W a t e r R e s o u r c e s D e a r t m e n t . F e n R i v e r R e c o r d M] . 。 p : , [ 山西 S h a n x i P e o l e ' s P u b l i s h i n H o u s e 2 0 0 6: 1 4 1. S h a n x i - p g ] 省水利廳 . 汾河志 [ 山西 : 山西人民出版社 , M] . 2 0 0 6: 1 4 1. - [ ] 7 i a n Q i n i u, M i n X i a n u n. A d v a n c e s i n S t u d o n V e e t a t i o n 。 g j g j y g [ ] , ( ) : J . A n v a n c h e i n E a r t h S c i e n c e 1 9 9 8, 1 3 4 3 2 7 3 3 2. I n d i c e s - [ ] 田慶久 , 閔 祥 軍. 植被指數(shù)研究進(jìn)展[ 地 球 科 學(xué) 進(jìn) 展, J . ( ) : ] 1 9 9 8, 1 3 4 3 2 7 3 3 2. - [ ] : 8 a r e t F, G u o t G, M a o r D J . T S AV I A V e e t a t i o n I n d e x 。 y j g Wh i c h M i n i m i z e s S o i l B r i h t n e s s E f f e c t s o n L A I a n d A P A R g / / C] P r o c e e d i n s o f t h e 1 2 t h C a n a d i a n S m o s i E s t i m a t i o n[ - g y p , , u m o n R e m o t e S e n s i n . V a n c o u v e r C a n a d a 1 9 8 9: 1 3 5 5 1 3 5 8. - g [ ] , , 9 a o Z h i h a i W e i H u a i d o n D i n F e n . M e t h o d s f o r S u b t r a c 。 - g g g t i n V e e t a t i o n I n f o r m a t i o n U s i n V e e t a t i o n I n d e x( V I) g g g g [ ] f r o m TM I m a e s J . J o u r n a l o f A r i d L a n d R e s o u r c e s a n d E n - g , : [ 高 志 海, 魏 懷 東, 丁 峰. v i r o n m e n t 1 9 9 8, 1 2( 3) 9 8 1 0 4. TM - ] 影像 V 干 旱 區(qū) 資 源 與 環(huán) 境, I提 取 植 被 信 息 技 術(shù) 研 究 [ J . ( ) : ] 1 9 9 8, 1 2 3 9 8 1 0 4. - ] [ 1 0 i a n W e i . E s t i m a t i o n a n d S t u d i e s o f D n a m i c C h a n e a b o u t J g y g [ ] F u z h o u ' s V e e t a t i o n C o v e r a e J . J o u r n a l o f N e i i a n N o r m a l g g j g , ( ) : [ 蔣 巍. 福州地區(qū)植被覆蓋遙 U n i v e r s i t 2 0 0 8, 2 3 8 8 1 8 5. - y ] : 感估算及變化分析 [ 內(nèi) 江 師 范 學(xué) 院 學(xué) 報(bào), J . 2 0 0 8, 2 3( 8) 8 1 - ] 8 5. [ ] D 1 1 i n F e n . S t u d o n I n f o r m a t i o n E x t r a c t i o n o f W a t e r B o d g g y y ( ) [ ] a N e w W a t e r I n d e x NW I J . S c i e n c e o f S u r v e i n a n d w i t h y g , : [ 丁 鳳. 基于新型水體指數(shù) M a i n 2 0 0 9, 3 4( 4) 1 5 5 1 5 7. - p p g ( ) ] 進(jìn)行水體信息提取的實(shí)驗(yàn)研究 [ 測(cè)繪科學(xué) , NW I J . 2 0 0 9, 3 4 ( ) : ] 4 1 5 5 1 5 7. - [ ] , 1 2 u J i n h o n C h e n S h u u a n. E x t r a c t i o n o f I n f o r m a t i o n a b o u t 。 g j [ ] B o d b a s e d o n TM I m a e J . R e s e a r c h o f S o i l a n d W a W a t e r - y g , ( : [ 徐 金 鴻, 陳 淑 娟. 基 t e r C o n s e r v a t i o n 2 0 0 8, 1 5 6) 1 6 1 1 6 3. - ] ( ) : 水土保持研究 , 于 TM 影像的水體信息提取 [ J . 2 0 0 8, 1 5 6 ] 1 6 1 1 6 3. - [ ] 1 3 a n P e i e i . A u t o m a t i c E x t r a c t i o n a n d C l a s s i f i c a t i o n o f W a 。 - g p [ ] t e r B o d f r o m E TM I m a e J . J o u r n a l o f C a i t a l N o r m a l U- y g p , : [ 王 n i v e r s i t N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n) 2 0 0 9, 3 0( 6) 7 5 7 9. - y( ] 培培 . 基于 E TM 影像的 水 體 信 息 自 動(dòng) 提 取 與 分 類 研 究 [ J . , ( ) : ] 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自然科學(xué)版 ) 2 0 0 9, 3 0 6 7 5 7 9. - ] [ 1 4 L 1 9 0 2 0 0 7. S t a n d f o r C l a s s i f i c a t i o n a n d G r a d a t i o n o f S o i l E- 。 - : , r o s i o n[ S] . B e i i n C h i n a W a t e r C o n s e r v a n c P r e s s 2 0 0 8. j g y [ 土壤侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn) [ 北 京: 中國水利水電出 S L 1 9 0 2 0 0 7. S] . - ] 版社 , 2 0 0 8. [ ] H / 1 5 J T 1 9 2 2 0 0 6. T e c h n i c a l C r i t e r i o n f o r E c o e n v i r o n m e n t a l S t - - - : a t u s E v a l u a t i o n[ S] . B e i i n S t a t e E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n j g , [ / 生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技 A d m i n i s t r a t i o n 2 0 0 6. H J T 1 9 2 2 0 0 6. - [ ] ] 試行 ) 北京 : 國家環(huán)?偩 , 術(shù)規(guī)范 ( S . 2 0 0 6. ] [ 1 6 C h i n a E n v i r o n m e n t Y e a r b o o k” E d i t o r i a l B o a r d . C h i n a E n v i “ - [ : r o n m e n t Y e a r b o o k M] . B e i i n C h i n a E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e j g , [ 《 中 國 環(huán) 境 年 鑒》 編 委 委 員 會(huì). 中國環(huán) P r e s s 1 9 9 4: 2 7 6 3 0 0. - ] 境年鑒 [ 北京 : 中國環(huán)境科學(xué)出版社 , M] . 1 9 9 4: 2 7 6 3 0 0. -
第 6 期 王 鵬等 : 多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析 8 0 7
[ ] 1 7 C h i n a E n v i r o n m e n t Y e a r b o o k” E d i t o r i a l B o a r d . C h i n a E n v i “ - [ : r o n m e n t Y e a r b o o k M] . B e i i n C h i n a E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e j g , [ 《 中 國 環(huán) 境 年 鑒》 編 委 委 員 會(huì). 中國環(huán) 2 0 1 0: 2 8 0 3 0 0. P r e s s - ] 北京 : 中國環(huán)境科學(xué)出版社 , 境年鑒 [ M] . 2 0 1 0: 2 8 0 3 0 0. -
u a l i t E v a l u a t i o n a n d T i m e S e u e n t i a l A n a l s i s o f E c o e n v i r o n m e n t - Q y q y M u l t i s c a l e s i n F e n R i v e r B a s i n a t -
1 2 1 , W a n P e n W e i X i n Q i a o Y u l i a n g g, g
( 1. T a i u a n U n i v e r s i t o T e c h n o l o T a i u a n0 3 0 0 2 4, C h i n a; y y f g y, y 2. B e i i n N o r m a l U n i v e r s i t B e i i n 0 0 8 7 5, C h i n a) j g y, j g1 : , A b s t r a c t T h e s t u d c h o o s e s t h e L a n d s a t MS S r e m o t e s e n s i n i m a e s i n 1 9 7 0 s TM i m a e s b o t h i n 1 9 9 3a n d y g g g , 2 0 0 9t o e x t r a c t i n f o r m a t i o n o f t h e F e n r i v e r b a s i n b u s i n s e v e r a l m e t h o d s s u c h a s t h e n o r m a l i z e d d i f f e r y - g , , , e n c e v e e t a t i o n i n d e x n o r m a l i z e d d i f f e r e n c e w a t e r i n d e x, t h r e s h o l d m e t h o d s e c t r a l r e l a t i o n s a c t m e t h o d g p a n d t h e c o m b i n a t i o n m e t h o d s o f s u e r v i s e d a n d u n s u e r v i s e d c l a s s i f i c a t i o n. R e f e r e n c i n t h e“ e c o l o i c a l e n - p p g g ” , v i r o n m e n t e v a l u a t i o n o f t e c h n i c a l s e c i f i c a t i o n s i s s u e d b E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A d m i n i s t r a t i o n w e p y c o n d u c t e v a l u a t i o n a n d t i m e s e u e n t i a l a n a l s i s t o e c o e n v i r o n m e n t b s e l e c t i n b i o l o i c a l a b u n u a l i t - - q y y g g q y , , , d a n c e i n d e x w a t e r n e t w o r k d e n s i t i n d e x v e e t a t i o n c o v e r s o i l d e r a d a t i o n i n d e x a n d t h e e n v i r o n m e n t a l y g g , , u a l i t i n d e x f o r t h e F e n r i v e r b a s i n a t t h r e e d i f f e r e n t s c a l e s t h e u e r m i d d l e d o w n s t r e a m s o f t h e r i v e r - q y p p : a d m i n i s t r a t i v e r e i o n s a n d s m a l l d r a i n a e s . T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e e c o e n v i r o n m e n t a l u a l i t i s f a i r o r - g g q y ; i n t h e F e n r i v e r b a s i n a t a n s c a l e s t h e e c o e n v i r o n m e n t r e d u c e d f r o m 1 9 7 0 s t o 1 9 9 3, w h i c h b e o o r u a l i t - - y p q y ; , t o b e c o m e b e t t e r f r o m 1 9 9 3t o 2 0 0 9t h e e c o e n v i r o n m e n t v a r i e s a t d i f f e r e n t s c a l e sb u t t h e a n u a l i t - g q y r o t e c t i o n c h a n e t r e n d s a r e s i m i l a r . T h i s r e s e a r c h h a s s o m e s c i e n t i f i c s i n i f i c a n c e i n t h e e c o e n v i r o n m e n t - p g g a n d m a n a e m e n t o f F e n r i v e r b a s i n. g : ; ; ; ; K e w o r d sE c o e n v i r o n m e n tQ u a l i t e v a l u a t i o n T i m e s e u e n t i a l a n a l s i s R e m o t e s e n s i n i m a e F e n r i v e r - y q y g g y b a s i n
本文關(guān)鍵詞:多尺度下汾河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與時(shí)序分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):156916
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/156916.html