基于RS与GIS的喀斯特地区生态环境脆弱性评价研究——以贵阳市为例

基于RS与GIS的喀斯特地区生态环境脆弱性评价研究——以贵阳市为例

谷花云[1]2004年在《基于RS与GIS的喀斯特地区生态环境脆弱性评价研究》文中认为生态环境日益恶化是全球尤其是发展中国家所面临的极其紧迫而严重的问题,在中国叁大脆弱环境区—喀斯特、黄土和沙漠边缘,生态环境脆弱形势较其它地区更为严重。本研究区地处我国西南喀斯特的腹心地带,属中国的生态环境脆弱区之一,近年来由于自然因素和人为因素的影响,使得原本就脆弱的喀斯特生态环境日益脆弱,给西部大开发增加了困难与障碍。要建设开发西部必须首先解决西部的生态环境问题,因此有必要对西部喀斯特的生态环境脆弱程度做出合理的评价,为政府有关部门制定政策提供依据。生态环境脆弱性评价研究的理论基础主要有遥感理论、地理信息系统理论、岩溶环境学、喀斯特学、地域分异理论、可持续发展理论、数字环境数据模型理论、层次分析模型理论、专家知识库理论以及数理统计理论等。本研究对于喀斯特地区生念环境的改善,促进社会、经济与资源、环境的可持续发展具有重要的理论指导意义和利用价值,研究内容和所得结论如下。 首先在分析研究区(贵阳市)的生态环境概况及其生态环境脆弱性的成因和表现特征的基础上,利用遥感和地理信息系统为丰要技术手段,通过建立专家分类器,提取了生态环境信息因子,达到了令人满意的效果;其次,确定了生态环境脆弱性评价的指标体系,并建立了数字环境模型对研究区的生态环境进行了脆弱性定量评价,将生态环境脆弱性划分为五个等级。通过建立生态环境脆弱性指数图和土地利用程度指数图,研究了两者之间的相关性,结果表明生念环境脆弱性和土地利用程度呈负相关关系;最后,在Visual Basic可视化的编程环境下,利用美国ESRI公司的MapObjects控件,实现了对生态环境本底数据库的显示、查询与简单编辑功能。

周旭[2]2006年在《3S支持下喀斯特退化景观生态安全评价研究》文中研究指明生态安全是人类同生态环境间亘古关系新诠释。生态安全研究为地理学、环境学、生态学等多学科重要研究热点。生态安全评价属生态安全研究基础与核心。就喀斯特脆弱生态环境系统而言,无论其生态安全评价理论研究,还是案例研究都属空白。结合相关学科发展与社会实际需要,依靠“贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室”及“中巴资源卫星数据质量提高与生态环境监测应用典型研究”项目资助,以贵阳市为例,展开3S支持下喀斯特退化景观生态安全评价研究。 通过大量文献综述、理论探讨和技术实践,论文完成:生态安全与相关概念关系、生态安全评价系统组成、生态安全评价方法体系、生态安全评价操作程序等生态环境安全基础理论研究。针对喀斯特生态环境服务功能、生态环境安全问题、生态环境研究状况,提出以喀斯特生态环境安全科学命题统帅全局,整合喀斯特土壤侵蚀与石漠化相关研究。以景观生态理论为基础,结合喀斯特土壤侵蚀与石漠化相关研究成果,提出喀斯特退化景观分类体系;以生态安全与生态安全评价理论为基础,结合喀斯特生态环境评价研究成果,提出喀斯特退化景观生态安全评价指标体系,该指标体系仅39.39%依靠传统社会经济统计数据,其余指标能够通过现代3S空间信息科学技术获取,较大程度满足评价指标数据科学性、先进性、现势性和可靠性要求;以3S理论、技术与应用发展状况为基础,提出3S支持下喀斯特退化景观生态安全评价技术框架。 围绕喀斯特退化景观生态安全评价指标体系,通过生态安全评价空间数据库内容详细设计,针对贵阳市不同评价指标空间数据来源,用不同技术方法实现其数字化。具体地讲,包括纸质地图扫描数字化、离散数据内插数字化、CBERS遥感数据信息化。扫描数字化着重论述操作步骤及误差来源;内插数字化着重论述算法原理与技术实现。CBERS遥感数据信息化通过数据质量定量评价、最佳波段选择定量研究、植被盖度定量反演、多步骤分类支持土地利用/土地覆盖遥感解译、多源信息复合辅助喀斯特退化景观生态遥感分类等图像处理技术基础研究与

张玉彪, 容丽, 谷花云[3]2005年在《基于GIS平台的CBERS-1卫星数据的应用研究——以贵阳市生态环境调查为例》文中提出以地理信息系统(G IS)为数据处理平台、CBERS-1卫星遥感数据为信息源,结合野外考察,从贵阳市生态环境、人口和经济现状入手,主要利用RS与G IS为技术手段,详细研究了区域生态环境评价因子信息提取的技术、环境指标确定的方法,构造生态环境质量评价模型,探讨了开发利用土地资源对生态环境的影响,对贵阳市生态环境现状进行综合评价,并从景观生态的角度探讨生态环境现状背景指数与土地利用程度的关系,由于岩溶地区的人口压力过大,因此还进一步研究了该地区生态环境质量中人为干扰度的评价。

张雅梅[4]2004年在《3S支持下的喀斯特景观生态格局研究——以贵阳市为例》文中研究表明文章从景观生态学角度来进行脆弱喀斯特景观的空间格局分析。选择贵阳市为研究区,奠定了研究的两大基础,一是,从城市向农村过渡的景观生态系统;二是,脆弱喀斯特生态环境的典型山区。 以地球空间信息技术为总的技术背景,以“3S”技术为主要技术支持。运用地理信息系统软件ArcGIS、ArcView3.2、图像处理软件ERDAS、景观格局分析模块Patch Analyst2.0和多元统计分析软件SPSS开展工作。 以2001年CBERS-1为数据源,进行数据评价,并与2000年TM数据进行质量比较、与1991年TM数据进行应用方面的比较,都具有一定的可比性。 以野外调查为基础,重点在于对影像处理和景观遥感认知的方法进行多种试验和深入研究。景观类型划分时,选用了直方图均衡化处理后锐化处理的影像增强方法,分别进行叁种监督分类(阴影区非阴影区分别建立解译标志的分类、植被指数分类、归一化处理后的分类),然后有选择的融合图像来提高解译精度。为了利于采石场的解译,探讨了影像最佳波段组合方案,一是波段组合方法,二是主成分分析方法,按试验效果选用了主成分分析的最佳波段组合,然后监督分类、非监督分类相结合以及人工目视解译修正的方法完成解译。 以ArcView3.2平台建立的景观数据库为基础,贯穿景观生态学空间理论,用数量分析法进行格局研究。首先分析格局的形成过程、原因与摘要作用机制,揭示格局形成和发展的控制因素和基本动力。然后确定指数体系,进行指数分析,探讨斑块类型及其空间组合,分析、判断与评价景观生态特征,揭示景观空间分布的规律性,获知类型划分对格局研究有重要的影响。最后进行空间分析:①距离分析和R型聚类,反映出景观类型之间相互作用的性质、强度和方式;景观类型和人口密度之间的简单相关和偏相关分析,表明人类活动对景观格局不存在决定性的作用,而是以人类干扰为主;格局指数和城市化水平相关分析,表明某些格局指数在某种程度上决定了城市化的发展水平;②高程和坡度作为代表因子,对地形景观生态学意义展开探讨,表明地形的梯度性对景观格局有明显的控制作用;③以地形图获取叁维数据,ERDAS软件实现表面建模、模拟飞行、制作飞行动画!赋予了人与立体真实景观客时交互的能力,实现了格局的可视化分析。 对典型的人为干扰景观进行重点论述,开展了199卜2卿1年采石场景观的空间分布规律、动态发展趋势、道路缓冲区的分析,对信息图谱在采石场的时空动态演化中的应用进行初步探索。 最后,通过层次分析法确定评价指标的权重,应用格网法计算出景观综合评价指数,探讨景观格局的现状评价,并提出景观优化方案。

李辉[5]2016年在《基于3S技术的叁峡库区万州区生态脆弱性评价研究》文中研究表明叁峡库区特殊的自然环境条件以及水库建设和社会经济快速发展所带来的人口增加、污染加重等一系列问题,致使原本已经很脆弱的叁峡库区生态系统在外界干扰下变得更加特殊和复杂,是我国典型的生态脆弱带。曾经不合理的人类活动对叁峡库区生态系统造成了严重的后果,并对叁峡工程和长江下游地区的安全以及整个长江流域社会经济的可持续发展造成了一定的不利影响。万州区处于叁峡库区腹心地带,其地形、地貌与整个叁峡库区具有较高的相似度,长江贯穿整个区域而过,经过叁峡水库叁次蓄水后,其被淹没的区域和移民的规模都十分巨大,区域内的生态环境发生了显着变化,是叁峡库区的典型区域。文章将万州区作为研究对象,以遥感影像数据、环境监测数据以及社会经济统计数据作为基础数据来源,在3S技术的支撑下,建立了万州区生态脆弱性评价因子数据库和指标体系,并确定评价指标权重,运用专项评价法对万州区生态敏感性、生态弹性、生态压力进行评价,再通过综合评价法对万州区生态脆弱性进行综合评价,分析其生态环境特点与分布规律,结果表明:(1)万州区平均生态敏感性(ESI)指数处于中等偏低水平,在空间分布上也存在差异。生态一般敏感区主要分布在万州区的边界部分;轻度敏感区则相对均匀地分布在整个研究区且分布十分广泛;中度敏感区主要分布在万州区东南和西南的山麓;高度敏感区主要分布在万州区的高海拔山区并且呈带条状分布,是需要引起特别关注的区域。(2)万州区生态弹性(EEI)指数整体处于中等水平,在空间分布也呈现出一定的规律性。生态较低弹性度区主要分布在地形复杂、植被覆盖度相对较低的高海拔山区;生态中度弹性度区则相对均匀地分布在研究区的中部腹地;而生态高弹性度区主要分布在长江沿岸海拔相对较低地区。(3)万州区生态压力(EPI)处于中等偏高水平。生态高度压力区分布在研究区经济发达、人口稠密的中部偏北地区(县城及周边乡镇),其中双河口街道面临的生态压力最大;生态中度压力区主要分布在人口密度属于中等水平的中部腹地;生态低压力区主要分布在万州区的西部和东部边缘。整个研究区的平均生态压力为47.37,处于中高水平。(4)万州区生态脆弱性整体处于中度脆弱,且在空间的分布上呈现一定的规律性。从生态脆弱性分级来看,万州区没有生态极低脆弱区和生态极高脆弱区,研究区生态脆弱性呈现北高南低的空间格局分布特征,高度脆弱区集中于万州区的经济发达地区,这些区域植被覆盖度较低;低度脆弱区则主要分布于研究区的西北部和东南部生态环境良好、人口稀少且植被覆盖度高的山区。

陈恺丽[6]2016年在《喀斯特地区城市生态景观格局演变及优化策略研究》文中研究表明喀斯特地区生态系统非常脆弱,一旦遭到破坏就极难恢复。随着城市化进程的快速推进,高强度的人类活动造成了中国喀斯特主要分布区域——西南地区生态环境的严重退化,形成了石漠化、土壤侵蚀、土壤贫瘠、地下水污染、旱涝频繁和塌陷六大喀斯特城市生态环境问题,其中又以石漠化问题最为突出。这些生态环境问题已经极大地影响和威胁到当地的社会经济环境和人类生存环境的可持续发展。而城市生态景观格局作为生态系统中人类活动的主要空间承载,一方面反映出区域生态环境的品质内涵和结构特征,另一方面也是城市环境是否可持续发展的健康性标识。因此,研究喀斯特地区城市生态景观格局演变对于相关城市构建与实现可持续发展目标具有重要意义。本文以位于西南喀斯特地区中心地带的安顺市为例,综合运用3S技术,以安顺1990年至2015年的遥感解译影像为基础,对安顺景观要素演变、生态景观格局时空演变以及安顺典型的石漠化特征及成因机制进行了研究,并在此基础上提出了安顺生态景观格局的优化策略。

参考文献:

[1]. 基于RS与GIS的喀斯特地区生态环境脆弱性评价研究[D]. 谷花云. 贵州师范大学. 2004

[2]. 3S支持下喀斯特退化景观生态安全评价研究[D]. 周旭. 贵州师范大学. 2006

[3]. 基于GIS平台的CBERS-1卫星数据的应用研究——以贵阳市生态环境调查为例[J]. 张玉彪, 容丽, 谷花云. 贵州师范大学学报(自然科学版). 2005

[4]. 3S支持下的喀斯特景观生态格局研究——以贵阳市为例[D]. 张雅梅. 贵州师范大学. 2004

[5]. 基于3S技术的叁峡库区万州区生态脆弱性评价研究[D]. 李辉. 重庆工商大学. 2016

[6]. 喀斯特地区城市生态景观格局演变及优化策略研究[D]. 陈恺丽. 华中科技大学. 2016

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