基于时空动态的干旱区生态环境质量评价

基于时空动态的干旱区生态环境质量评价

生态环境问题是当今人类社会面临的全球性问题之一,也是环境评价研究的热点问题。生态环境问题已成为阻碍干旱区经济发展所面临的主要问题。干旱地区生态环境质量评价的目的是将生态环境与经济增长的矛盾转为统一,追求干旱区生态经济的平衡,使干旱区经济发展与生态保护协调发展,建立合理的干旱区生态环境质量评价体系。 本文运用RS技术作为主要的监洲手段,利用GIS作为空间分析的主要工具及制图方法,以干旱区生态环境特征为依据,建立气象因子、地形因子、土地因子和植被因子为一级指标层,并且每个一级指标又由若干二级指标组成的干旱区生态环境质量评价体系；建立干旱区生态环境时空动态分析模型,其主要包括十地利用转移分析模型NDVI时空变化度分析模型和EQI时空变化率分析模型：同时,基于Web Service对干旱区生态环境质量评价结果进行信息服务的发布,从而实现信息共享与综合利用。本文以甘肃省石羊河流域为例,验证干旱区生态环境质量评价体系和时空动态分析方法的正确性。 通过研究,得出以下主要结论： (1)通过对石羊河流域的实证研究,验证了干旱区生态环境质量评价体系和时空动态分析模型的合理性与正确性。 (2)石羊河流域的生态环境具有显著的水平分异、垂直分异与时空分异。在水平方向上,流域上游生态环境质量最好,中游次之,下游最差；生态环境质量空间分布破碎程度较高,除沙漠戈壁地带比较连续外,其余呈零星状分布；从行政区域来看,古浪县、永登县、肃南裕固族自治县和天祝藏族自治县生态环境质量较好,但由于其多为出地,人口居住也少,环境质量变化相对不大。在垂直方向上,分布差异比较明显,呈现正态变化,从区域最低点1180m开始,到3000m左右,生态环境质量呈上升趋势,从3000m开始往上,生态环境质量呈下降趋势,总体为倒“U”字形分布格局。在时空动态分异上,主要从土地利用转移、NDVI时空变化度、EQI时空变化率等方面分析时空分异。 (3)从土地利用转移变动来看,1990-2000年发生变动的主要是中部地区,2000-2004年主要是东南部地区,而2004-2009年发生变动的地区极为分散破碎,生态环境破坏影响很大；从NDVI时空变化度来看,三个时段的NDVI时空变化度基本相似,但中南部地区变化度较高,东西横向比南北纵向的平均变化度较大,东西横向为0.04,南北纵向为0.03；从EQI时空变化率来研究,在1990-2000年发生生态破坏的地区在2000-2004年期间生态环境质量有所改善,在2000-2004年发生生态破坏的地区在2004-2009年期间部分生态环境质量有所改善。 (4)基于Web Service地理信息技术将空间信息数据库、空间信息服务与业务服务系统进行了深度整合,并利用Web Service地理信息技术实现了石羊河流域生态环境质量服务信息发布,从而达到共享与综合利用的日的。