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摘要：经济的发展，城市化进程的加快，促进高速公路建设项目的增多。高速公路为线型开发建设项目，一般具有线路长、工程规模大、涉及环境敏感区多和影响面广等特点，其建设活动对生态环境的影响较大，所以生态影响评价是高速公路环境影响评价中的重点内容。本文就遥感解译在高速公路生态环境评价中的应用展开探讨。
关键词：遥感解译；高速公路；生态环境
引言
近年来我国的公路建设数量逐年增多，相应的勘测技术只有不断的提升和进步才能够满足当今社会的需求，目前国内的勘察水平也位居先进行列。在整项公路建设过程中勘测工程是主体，勘测的水平直接取决于线路的修建水平，也直接关乎公路的安全使用性能。
1概述
（1）遥感的概念。遥感（RS）是在一定距离外，不与目标直接接触，通过传感器收集被测目标所反射的电磁波能量，并加以记录形成影像，以此作为有关专业信息识别、分类和分析的一种技术。它是20世纪60年代发展起来的一门新型综合性学科。（2）遥感解译方法。遥感解译包括目视解译和计算机分类。目视解译指运用人的作用，结合野外调查，对研究区域进行分类的方法。计算机分类指运用计算机硬件和软件系统对研究区域进行分类的方法。目前常用的有2种，即监督分类（或称训练场地法）和非监督分类（或称空间积集法）。这2种方法都属于特征空间识别方法。（3）遥感影像的解译与分析。遥感研究中影像的判释原理就是根据影像的色调、图案及其时空分布规律来判释事物或现象的电磁波特性，从而确定事物或现象的位置和属性。遥感影像上影像色调的深浅及其所形成图案的差异，是地面（包括浅表地层）物体或现象反射或发射电磁波强弱不同的反映和记录，标志着地面物体或现象自身的光谱特点。所以在遥感影像上影像色调的微小变化就会反映出物体或现象的不同。然后，在计算机中进行彩色增强处理和反差增强与色彩平衡调整等处理，提高影像的质量与判释效果。
2项目及区域概况
本文以山西某高速公路为例，应用遥感解译对高速公路沿线植被分布进行调查，并结合现场调查及遥感解译调查结果对沿线植被进行分析评价，为高速公路建成后路域生态环境保护及植被恢复提供参考依据。该高速公路主线推荐方案路线全长84.231km，全线按照双向四车道高速公路标准建设，设计速度80km/h，路基宽度25.5m，主要工程量为永久占地555.32hm2，路基土石方3837.08万m3，排水防护工程78.68万m3，沥青混凝土路面112.92万m2，设置隧道13375m/12座，桥梁17920m/41座，涵洞154道，另建设两条连接线，建设工期3年。项目区内地貌可划分为黄土梁峁沟壑区和基岩低中山区两个地貌单元，多年平均降水量502.5mm，年平均气温8.9℃左右，年平均风速为2.1m/s。
3遥感影像解译与生态评价
生态环境状况评价是对调查所得信息资料进行梳理分析,判别轻重缓急,明确主要问题及根源的过程。因此,通过调查所获得的信息是进行评价的基础和关键,用常规手段要耗费大量的时间,人力、物力和财力来调查诸如地形、地貌、地面水体、植被的类型及其分布,土地利用类型及其面积等相关信息,随着遥感技术的发展,我们可以利用这项技术轻松、准确的获取相关信息。可以对从卫星获得的遥感影像进行波段合成、几何纠正、矢量化操作,然后用地理信息系统的相关软件提取土地利用类型及面积,达到评价的目的,同时还可以利用ArcMap软件制作各地区、各种土地利用类型、水体、植被分布的矢量化图层,可以清晰的以图形的方式展现各地区生态环境状况。遥感解译已经成为生态环境状况监测和评价的主要技术方法。
4植被现状调查研究
4.1研究方法
在现场调查的基础上，采用GPS、RS和GIS相结合的地理信息技术，进行植被类型的数字化判读，完成数字化的植被类型现状分布图，进行沿线植被分布情况的定量评价。本次调查选用美国Landsat8卫星OLI陆地成像仪于2016年7月采集的项目区影像卫片，其全色波段（Band8）分辨率为15m，采用遥感图像处理软件ENVI对影像波段Band1～Band8进行融合处理得到空间分辨率为15m×15m多光谱影像数据，然后对公路中心线两侧3km的研究区域进行裁剪得到影像底图。采用ENVI软件中监督分类工具，根据取得的公路沿线样本采集数据对底图进行植被信息的提取，并结合路线调查记录进行目视解译校正。最后将分类处理得到的植被现状图输入ArcGIS，利用ArcGIS提供的缓冲区分析功能对公路生态评价范围（公路中心线两侧各300m）内的各类型植被分布面积数据进行统计。
4.2植被类型解译结果
根据卫片遥感解译数据并结合现场调查，公路评价范围各类型植被可分为针叶林、阔叶林、灌草丛及栽培植被。沿线各类型植被分布面积统计结果见表1。
表1 评价范围内各类植被面积统计表
对沿线植被分布情况进行分析，从表1可以看出，公路评价范围内植被主要为灌草丛和栽培植被，分别占评价范围内植被总面积的44.19%和24.69%，针叶林和阔叶林所占比例较小，分别为12.23%和18.89%。
5生态环境质量指数
生态环境质量指数是指评价区域内生态环境质量的总体优劣程度。根据生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、环境质量指数的重要性分别赋以不同的权重进行计算。计算公式:生态环境质量指数EI=0.25×生物丰度指数+0.2×植被覆盖指数+0.2×水网密度指数+0.2×土地退化指数+0.15×环境质量指数。
研究区内各生态环境质量评价指标数据见表2。
表2 各生态环境质量评价指标
生态环境状况分级标准:根据生态环境状况指数,将生态环境分为五级,即优、良、一般、较差、差。EI≥75,级别为优;55≤EI<75,级别为良;35≤EI<55,级别为一般;20≤EI<35,级别为较差;EI<20,级别为差。
评价结果:经过计算，该研究区范围内的生态环境质量指数EI为56.89,评价等级为良。
结语
公路属于一种不可或缺的基础设施，在国民经济发展中扮演着十分关键的角色。通过以山西某高速公路为例，采用遥感解译技术结合现场调查快速对沿线植被信息进行提取并分析评价，结果表明，公路评价范围内的自然植被以灌草丛为主，工程建设前后植被类型结构比例变化较大为灌草丛，针叶林、阔叶林和栽培植被在工程建设前后结构比例变化较小，区域现有植被类型组成及分布格局不会因公路的建设而发生改变。
参考文献
[1]曾厚波.山西高速公路建设中主要环保问题及对策研究[J].山西交通科技，2016（1）：68-70.
[2]肖进原.乌江流域自然植被遥感解译分析研究[J].贵州地质，2015，13（4）：357-362.
论文作者:赵伟敏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：植被论文; 遥感论文; 评价论文; 影像论文; 指数论文; 环境质量论文; 高速公路论文; 《防护工程》2018年第35期论文;