遥感生态指数(RSEI)应用案例

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1.《基于遥感生态指数模型的渭南市生态环境质量动态监测与分析》

  当前,遥感技术以其快速、实时及可实现大范围监测等优势被广泛地应用于生态环境领域,成为评价区域生态环境的有效手段。但是,目前对各类生态系统评价的研究多基于单一的生态环境指标,如利用植被指数监测森林生态系统、提取水体指数获取河流信息进行水环境评估、利用地表温度测评城市热岛效应等。

  新型遥感生态指数(RSEI remote sensing based ecological index),完全基于遥感信息,集成了反映生态环境最为直观的多重指标,可实现对区域生态环境的快速监测与评价,具有一定的实践意义与较高的参考价值。

  本案例,基于Landsat5和Landsat8数据,利用主成分分析法,通过耦合反映生态环境状况的绿度、湿度、干度和热度指标,建立RSEI,可以实现对渭南市生态环境质量的监测与评价。

  结论:1995-2015年间,渭南市RSEI上升了13.7%,表明渭南市的生态环境质量总体呈提高趋势。对渭南市而言,在4个分指标中,反映地表“干化”情况的干度指标RSEI的贡献最大,表明土地利用方式与城市生态环境密切相关。城市规划布局引起的建筑用地面积的增加会对城市生态环境产生一定的消极作用,以植树造林为主的增加地表植被覆盖的绿化工程、景观经济林带建设等则极大地改善了该区的生态环境质量。因此,人们应增强此方面的意识,切实做到因地制宜、合理规划。

  不足如遥感影像的质量不尽人意、选取的指标均基于生态环境特征等。在后续的研究工作中将进一步完善,如将衡量经济发展、社会保障和文化科技等方面的指标纳入评价体系,从多角度分析社会、经济与生态环境的协调发展。

2.《基于遥感生态指数的永定矿区生态变化监测与评价》

  目前针对煤矿区环境的监测主要侧重于大型煤矿区的土地利用、地表沉陷、植被破坏、热环境影响等单一生态要素遥感反演,但对规模小而矿点多的小矿井集中区的生态遥感监测还比较缺乏。事实上,现对于大型矿区,小矿井集中区的生态环境状况由于缺乏完善的监管体系,而对人类生活的影响更为显著。许多研究采用权重法将各生态因子加权组合形成综合遥感生态评价指数。

  本案例,将区域遥感生态指数(RSEI)应用于矿区生态状况与变化遥感评估,快速客观地对闽西永定矿区进行定量生态环境遥感评价,分析矿区高速发展期内生态状况的时空变化特点及其原因,为矿区进一步保护好生态环境提供科学的依据。

      遥感生态指数(RSEI)将绿度分量(NDVI)、湿度分量(Wet)、干度分量(NDSI)和热度分量(LST)4个遥感指数波段组合成新的指数影像后,并进行主成分分析,然后将其第一主成分归一化处理,即可生成RSEI指数。

  结论:

  ①基于水土流失区构建的遥感生态指数也适用于煤矿区进行生态环境监测。

  ②一般传统的生态环境调查与评估法只能提供区域(如县域、镇域)范围内的生态指数均值,而利用遥感生态指数可以从像元的微观角度来监测生态环境变化,并且可以进行可视化制图,不失为一种高效直观的生态环境监测方法。

  ③植被覆盖度等级与生态指数等级之间有较好的对应关系,表明植被覆盖变化是影响生态质量变化的关键因素。因此,若要提高区域的生态质量,则既要提高植被覆盖度,又要降低区域的热度和干度指标,如减少不透水面、搞好水土保持等,增强土壤蓄积地表水的能力,提高土壤和植被含水量,减少矿业或工程建设活动对植被破坏或粉尘污染等。

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