遥感技术在开发建设项目环境监测中的典型应用——以郑徐客运专线穿越开封国家森林公园为例

以新建铁路郑州至徐州客运专线工程为例,以遥感技术为手段,针对铁路穿越开封国家森林公园,分析和阐述了做好生产建设项目生态监测的方法。通过遥感监测,再进行数据分析,森林公园2015年较2014年,交通运输用地、草地均有所增加,林地有略微的减少,可能是由于线路经过区域砍伐了部分树木所致。但是,在工程完工后,通过后期植被恢复,会将该部分林地弥补,不会对森林公园整个用地格局造成影响。2015年较2014年,森林公园有林地和栽培植被减少,草地增加。通过比较分析,减少量很小,反之,草地有所增加,加上后期生态恢复,会逐渐弥补减少的林地不会对森林公园的生态格局造成影响。2015年较2014年,森林公园内水力侵蚀面积增加,工程侵蚀面积减少。说明工程对森林公园的影响正在逐步降低,工程所引发的水土流失减少,生态有所恢复和改善。     

基于GF-2的江苏滨海湿地遥感深度学习分类算法研究

以江苏盐城滨海湿地为研究区,基于高分二号(GF-2)高空间分辨率遥感影像,应用VGG16_BN深度学习网络对研究区不同地物类别进行分类,并与VGG16、SVM和BP神经网络分类结果进行对比,综合评价分析分类结果精度与适用性.研究结果表明:与其他分类算法结果相比,基于深度学习VGG16_BN网络的影像分类精度相对最高,总体分类精度达99.32％,Kappa系数0.99,均显著高于其它分类算法精度.此外,通过局部可视化分析,VGG16_BN网络算法分类结果可有效保持大面积同类地物的区域一致性,有效避免"椒盐"噪声,对道路、河流等线状地物的连续性和边界提取较为完整和清晰.     

近16年金沙江流域植被覆盖时空特征及其对气候的响应

植被覆盖度是生态系统变化的主要指标之一.改善植被观测的时空尺度和植被动态变化及其驱动因素的方法,能够为我们提供更多植被变化的信息,有利于更好地了解该地区生态环境的特征和变化.基于MODIS-EVI数据,使用Sen和Mann-Kendall模型,结合偏相关分析和灰色关联分析(GRA)等方法,探索了金沙江流域近16年植被覆盖的时空演变特征及其气候驱动力.结果表明:(1)在近16年中,金沙江流域的植被覆盖总体上呈增加的趋势,EVI增速为0.011/10a;(2)植被覆盖改善区和退化区面积分别占总面积的55.53％和28.95％;(3)植被覆盖受气温和降水驱动的区域分别占总面积的32.627％和28.265％.在半干旱区,植被覆盖变化主要受降水的影响,而在半湿润和湿润区主要受温度的影响,但地形和植被类型会改变气候与植被覆盖之间的相关性;(4)半干旱区植被覆盖对气候的响应不明显,在半湿润和湿润区植被覆盖对温度的响应要慢于降水,响应时间也随海拔和植被类型的不同而变化.高海拔地区的植被对气候因素的响应要快于低海拔地区,农作物和草地对气候的响应更快,针叶林和混交林对温度的响应要快于降水.     

基于熵权的黄河流域生态环境演变特征

基于系统论和信息熵理论,对黄河流域1980~2019年重要生态环境指标数据进行熵权分析,结果表明,各项指标的熵权存在随时间序列的动态变化,单一年度的指标权重结构随时间变化不断调整,各项指标在系统中的重要性非恒定.在此基础上,计算得到近40a黄河流域的环境发展指数（EDI）,EDI范围为56.64~76.60.1980~2019年黄河流域EDI总体呈现“稳定-增长”的变化趋势,2003年显著增长,之后EDI持续上升.经过多年的保护与治理,黄河流域生态环境负反馈效应正在显现,系统逐步由混乱无序向稳定有序发展,黄河流域生态环境整体向好.     

北运河流域植被覆盖度变化及其生态环境质量评估

北运河流域作为北京城市副中心建设涉及的重要自然地理单元,流域内人类活动剧烈,生态问题突出,植被覆盖率下降.基于植被覆盖度快速实现流域内生态环境质量的全面评价,是打造生态和谐宜居示范区的重要支撑,也是实现新时期首都生态文明建设的关键.本文选取1990年、2004年、2018年时相相近的3期Landsat TM/OLI数据,首先采用线性光谱混合模型进行植被覆盖度(FVC)的计算,再利用主成分分析法构建遥感生态指数(RSEI),并对二者时空变化规律及相关性进行探究.结果表明,1990—2018年,研究区平均植被覆盖度与遥感生态指数均呈现先增后减的趋势,植被覆盖度由0.36增长至0.43再降至0.41,遥感生态指数由0.545增加为0.584后又降至0.545.1990—2004年生态质量下降的区域集中分布在北京市主城区四周,环境质量改善的区域集中分布在北运河流域北部、中心城区及东南部,而2004—2018年生态质量下降的重点区域则向东南部流域下游转移,环境质量改善的区域则大面积减少.流域内生态质量保持稳定的区域大幅增加,生态质量差与较差区域占比连续降低,表明研究区大部分区域生态系统状况趋于稳...     

植被演替下植物组成多样性和群落稳定性与土壤团聚体的关系

为揭示植被自然恢复过程中植物组成多样性和群落稳定性与土壤团聚体的关系,防治水土流失,提高土壤质量.通过野外调查采样,确定并分析黄土高原近150年植被演替不同阶段的植被特征与土壤团聚体数据.结果表明：该过程共有种子植物39科99属128种,优势科是菊科、蔷薇科、禾本科和豆科,优势属是蒿属,单种属是该过程植物属的主体,出现频率较高的植物有大披针薹草、胡枝子、白刺花、水栒子、青蒿、虎榛子、辽东栎、茶条枫、油松、绣线菊、狗娃花等.植物地理成分在属级水平上有11个分布区类型8个变型,温带性质明显,热带性质（R值）与温带性质（T值）的比值（R/T）随恢复年限的增加而降低,R值与R/T值显著正相关,热带成分扩散分布受到限制.植物丰富度呈单峰曲线,在恢复年限为40~70年时最高.依照不同恢复年限对群落稳定性进行排序：70>120>135>150>40>10>20>0年.R值与植物种系分化度（SD值）极显著正相关,T值与稳定性极显著正相关.>5mm粒径团聚体与受热带性质物种驱动的植物丰富度有关.>0.25mm粒径团聚体总体上与群落稳定性保持一致,均受温带性质物种维持.大披针薹草、胡枝子、白刺花是该区植被演替过程中维持群落稳定性的关键种和具有潜在提高土壤大粒径团聚体比例的功能植物,植被近自然恢复、土壤质量提升和土壤侵蚀防治,可以考虑增加这3个物种.     

黄土高原小流域退耕还林还草的生态水文效应与可持续性

黄土高原实施退耕还林还草工程20余年,区域生态环境发生巨大变化,过度植被恢复产生的负效应也逐步显现,有关黄土高原高强度植被恢复的可持续性问题引起讨论。当前,黄土高原植被恢复已进入一个节点性时期,但植被重建的终极目标并不十分明确。未来50—100 a,黄土高原退耕还林还草工程的环境效应与可持续性如何,目前缺乏前瞻性的科学认识。鉴于这一问题,本文对黄土高原近20 a大规模植被恢复和重建产生的生态、水文、侵蚀和气候效应进行了回顾,并对在甘肃庆阳南小河沟长期退耕还林和还草小流域持续开展近10 a的观测研究成果进行了总结分析,探讨长期自然和人为植被恢复背景下小流域的生态水文效应,最后从小流域视角对黄土高原退耕还林还草的可持续性进行了探讨。针对当前黄土高原退耕还林还草工程取得的成绩和面临的挑战,提出了退耕还林还草的两阶段论。第一阶段为退耕还林还草实施至今20 a,主要目标是增绿、控蚀、减泥沙,目前这一目标已基本实现;第二阶段为未来20—30 a,目标是稳绿、增水、促发展,当前工作的重点是需要针对第二阶段的目标开展规划和研究工作,提高黄土高原生态质量的持久性和区域人地关系的协调。     

安太堡露天矿排土场植被恢复模式与土壤因子相关性研究

在中煤平朔矿区设置4种植被恢复模式的样地,采用样方法调查植物群落特征,并对样地内的土壤因子进行了分析,比较了不同植被恢复模式下植物物种组成与土壤因子的相关关系.结果表明:与复垦初期相比,四种植被恢复模式物种丰富度都明显提高,土壤有机质、全氮和速效钾含量与未进行植被恢复前的原地貌土壤相比都有提高.土壤速效钾、有机质、全氮对沙枣、柠条种群特征的影响较大,影响程度依次为:有机质＞速效钾＞全氮.     

上海市生态用地属性与空气负离子浓度的关联性

空气负离子具有杀菌、降尘、清洁空气的功效,能够表征环境空气的清洁度.为探明上海市生态用地空气负离子浓度的分布特征,便于人们休闲游憩,选择24个上海市生态核查样区,在植被最为茂盛的夏季进行空气离子浓度监测(离子迁移率为0.4 cm2/(V· s)),共获得正、负离子现场监测数据各21 600个,研究生态用地属性与空气负离子浓度的关系.结果表明:外环以内生态用地负离子浓度总体低于外环以外,内陆地区总体低于临海地区,上海植物园最低,海湾森林公园最高;除东平森林公园外,其他生态用地空气负离子浓度均大于正离子浓度;市区的共青森林公园、世纪公园,郊区的余山森林公园、金山岛自然保护区等8个样区CI均大于1,空气清洁度为A,最清洁;负离子浓度与植被覆盖度、LAI总体没有明显相关性,但在同一样区3个样方植被覆盖度相差大于等于0.10或LAI相差大于等于1的地区,负离子与植被覆盖度、LAI呈正相关性;负离子与温度呈负相关,不具备显著性,与相对湿度呈明显的正相关性.