基于Landsat TM遥感影像的扬州市生态环境质量动态分析

摘要：利用扬州市近5年的遥感影像,对扬州市生态环境质量进行了动态分析。通过对遥感影像进行几何校正,对遥感数据进行解译,提取土地利用/覆盖信息,计算了扬州市生态环境质量指数,研究了扬州市近5年生态环境状况动态变化趋势。研究表明：扬州市近5年林地面积大幅度提高,植被覆盖指数、生物丰度指数逐年增加,生态环境状况逐年好转。

关键词：遥感;植被覆盖;生物丰度;生态环境质量;动态变化

收稿日期：2012-02-09

作者简介：童桂凤（1971―），女，高级工程师,主要从事生态环境监测工作。

中图分类号：X171

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2012)02-0147-03

1 引言

生态环境质量是指生态环境的优劣程度,它以生态学理论为基础,在特定的时间和空间范围内,从生态系统层次上,反映生态环境对人类生存及社会经济持续发展的适宜程度,通过生态环境监测了解掌握生态环境质量状况及其变化趋势对生态环境保护与建设具有重要意义。遥感技术是当今生态环境监测中最为重要的技术之一,具有时效性强、分辨率高、资料获取快捷和费用低廉的特点,在生态环境、土地利用形态与环境变化研究等方面具有广泛应用,尤其从景观学入手,开展以省、流域以及城市等为研究对象的生态环境状况监测与评价,获得了非常好的分析结果,客观、及时地反映了研究区域内的生态环境质量。本文采用Landsat TM遥感影像数据,通过室内解译和野外核查相结合,提取扬州市土地利用/植被覆盖信息,动态研究扬州市近5年生态环境状况及其变化趋势。

收集近5年扬州市遥感影像和其他专题资料,对遥感数据进行几何纠正、镶嵌,以土地利用/覆盖分类为基础,应用Arcgis9.2和Erdas9.1软件进行影像解译,提取土地利用/覆盖信息,计算生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数和土地退化指数,结合环境质量指数,计算扬州市生态环境状况指数。

2 技术方法

2.1 数据源

选取2006年、2008年和2010年Landsat TM美国陆地资源卫星影像为基础数据源,空间分辨率为30m×30m,选取4、3、2波段组合,时相选择基本在4～10月间。

2.2 影像处理

扬州市地理空间范围跨了2景Landsat TM影像图幅,采用符合要求的标准投影Albers Conical Equal Area,波段组合为RGB 4、3、2的统一控制影像对遥感数据进行几何纠正。纠正后的影像景内空间坐标误差(与控制影像对比)x坐标和y坐标均小于15m,景与景之间接边小于30m。

2.3 影像解译与地面核查

以土地利用分类为基础,解译的指标体系采用全国生态遥感监测土地利用/覆盖分类体系,采用二级分类系统:一级分为6类,主要根据土地的自然生态和利用属性;二级分为26个类型,主要根据土地经营特点、利用方式和覆盖特征。判读提取目标地物的最小单元:一般规定变化的面状地类应大于120m×120m,线状地物图斑短边宽度最小为60m,长边最小为180m,屏幕解译线划描迹精度为2个像元点,并且保持圆润。林地432合成影像上颜色呈鲜红色,水田432合成影像上呈棕红色和青灰色,建设用地432合成影像上灰白色、天蓝色和墨绿色。

地面核查是根据自然分异、人类活动的特征以及遥感信息提取过程中遇到的问题,选择有代表性的路线来修正判读过程中出现的误判,检验遥感判读的正确率,并对判读数据进行室内修正。主要选取有代表性的林地、湖泊、河流、水田等典型地物开展野外核查（图1）。

2.4 生态环境状况指数计算

生态环境状况指数综合反映生态环境质量状况,本文参考我国环境保护行业标准《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJ/T192-2006),结合扬州市生态环境的具体情况,选择反映生态环境生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地退化和环境质量5个方面的指标计算生态环境状况指数。其中生物丰度指数权重0.25,植被覆盖指数权重0.20,水网密度指数和土地退化指数权重分别为0.20,环境质量指数权重0.15。

3 结果与分析

2006年至2010年扬州市生态环境状况指数均在55~75之间,生态环境质量均为良(55《EI〈75,生态环境状况为良),生态环境状况指数逐年上升,2010年EI比2006年提高了7.09,生态环境质量大幅好转,并有不断创出新高的趋势。卫星遥感解译所得土地利用/覆盖情况见表1。

扬州市生态环境状况指数持续刷新,源于各级政府高度重视生态环境,大力植树造林,节能减排,改善水环境,不断提高生态环境质量。各地按照“政府导向投入、企业主体投入、社会广泛投入”的原则,5年内共营造以意杨为主的用材林1万hm2;重点对3大湖泊3km范围内全面实施“三退三还”,建设环湖200m的生态、景观、防护林带;结合古城历史文化特色,在建成区大力开展绿化美化建设,营造城市出入口绿化广场、街头园林小品、城市中心绿化广场等,形成以文昌阁为中心,向四周辐射、纵横交错的景观绿色廊道。2010年市区新增森林面积,建成区新增绿地154万m2,扬州尽显“十里栽花算种田”的生态宜居城。

“十二五”期间,扬州将以“打造绿杨城郭,建设生态扬州”为基本理念,全力营建功能完备的城市森林生态体系、高度发达的城市森林产业体系和内涵深厚的城市森林文化体系,增强林业碳汇功能,唱响扬州生态品牌,扬州市生态环境质量将更上一层。

4 结语

利用遥感影像数据监测生态环境状况,具有信息量大,速度快、成本低等优势,可以实时、动态的开展相应研究。从5年趋势看,扬州市林地、草地面积增加了114.47km2,植被覆盖指数提高了12.06,生物丰度指数提高了9.41,扬州市生态环境状况指数提高了7.09,扬州市生态环境质量呈现逐年好转、总体上升趋势。

参考文献：

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Dynamic analysis of Ecological Environmental Quality based on Landsat

TM Remote Sensing Image in Yangzhou City

Tong Guifeng,Chen Zhifang,Fan Ying

（Yangzhou Environmental Monitoring Center Station,Yangzhou 225007,China）

Abstract: Based on the remote sensing Image of Yangzhou in recent 5 years,this paper makes a dynamic analysis of the ecological environmental quality in Yangzhou City.First of all,it makes the geometric correction of remote sensing image,and then,interprets these remote sensing images,extracts the information of vegetation cover,calculates the index of ecological and environmental quality,and at the same time studies the condition of the ecological and environmental quality in nearly five years.The research shows that the woodland areas Substantially increase in the past five years in Yangzhou City,the vegetation cover index and biological abundance index increase year by year,and the ecological environment situation gets better year after year.

Key words: remote sensing;vegetation coverage;biological abundance;ecological environmental quality;dynamic changes