基于RS/GIS和RUSLE的福建武步溪流域土壤侵蚀研究

将地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和美国修正的通用土壤流失方程(RUSLE)相结合对武步溪流域的土壤侵蚀量进行计算.运用ERDASIMAGINE 8.4软件对武步溪流域2001年和2003年的遥感影像进行监督分类,结合数字高程模型(DEM)和土壤分布图在ArcView3.2软件平台上获取RUSLE模型中的LS、C、P、R因子,通过ArcView3.2软件进行数据处理和叠加分析,最终得到武步溪流域两个年份的土壤侵蚀等级的空间分布图及土壤侵蚀量.研究结果表明:2001年和2003年中度侵蚀及其以上等级的土壤侵蚀量分别占同年总侵蚀量的88.1%和59.8%,2001年的土壤侵蚀状况比2003年更为严重,其主要原因是2001年降雨侵蚀因子大于2003年的降雨侵蚀因子.改变不合理的土地利用方式将有利于改善该流域土壤流失状况.     

淮河流域工业生态安全时空演变评价——以安徽段为例

为促进淮河流域工业生态可持续发展，探究流域产业转型与生态治理协调路径。基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型，运用熵权-正态云模型和探索性空间数据分析法研究淮河流域工业生态安全内在机理及时空演变特征，并用灰色预测法预测研究区未来工业生态安全状况。结果表明：1)2013—2020年淮河流域安徽段工业生态安全等级整体明显提升，2013年工业生态安全等级处于Ⅰ、Ⅱ等级城市占总数比例为44.4%,2020年有8个城市达到Ⅲ级及以上生态安全等级。2)淮河流域安徽段工业生态发展南部优于北部，省会合肥的发展远超其余8市，淮北和亳州增速比较缓慢亟须提升。3)未来7年整体呈现向好趋势，各市发展水平有较大的差距。总之，研究区工业生态安全有较大的提升空间，但改善压力较大，且区域间差距值得关注。     

基于POI数据的河岸带“三生功能”解译与空间格局分析——以煤炭资源型城市古交为例

流域生态保护和高质量发展是国家重大战略,通过“生产-生活-生态”功能解译来识别“三生空间”是认识流域发展格局的重要依据和决策基础。以煤炭资源型城市古交市“一河三川”河岸带为例,利用兴趣点(Point of Interest, POI)数据,采用GIS空间分析法进行“三生功能”识别和分析。结果表明：古交市“三生空间”整体沿河谷地带呈串珠式分布;生产空间呈“小聚集、大分散”点状分布;生活空间沿汾河下游的南岸聚集并与生产空间交错分布;生态空间整体呈破碎的散点状分布,缺乏整体联动;混合功能空间围绕主要的生产空间和生活空间呈向心分布。结合煤炭资源型城市的特殊性,提出以“三生融合”为目标的城水格局构建、“刚柔并济”的岸线功能分区、项目带动沿岸腹地功能转型的策略,以期为河流生态修复和流域空间规划提供参考依据。     

独流减河流域污染现状及空间分布特征

为进一步明确流域主要污染物负荷及负荷贡献,解析流域污染的优先控制区域、重点污染源及其空间分布特征,基于数字高程模型(DEM),应用Arc Map的拓展模板Arc Hydro tools软件,进行独流减河流域河流水文分析及汇流计算,划分控制单元和子流域。在此基础上,估算独流减河流域点源和农业非点源COD、TN、TP和NH_3-N四种污染物的排放量和入河量。利用SPSS和GIS软件对污染排放强度进行聚类分析及空间解析,解析出流域污染的优先控制区域、重点污染源及其空间分布特征。结果表明:独流减河流域农业非点源COD、NH_3-N、TN、TP入河量分别为5 036 t、574 t、1 374 t和232 t,点源COD、NH_3-N、TN、TP入河量分别为2 204 t、299 t、461 t和16 t;流域农村生活、农田种植、污水处理厂、水产养殖、直排企业和畜禽养殖6类污染源中,农村生活是首要控制来源,贡献率为25.58%,其次为农田种植,贡献率为20.16%;流域内子牙河是独流减河流域污染排放量最大的水系,其次是南运河、青静黄排水渠、运东排干;流域上游子牙河、南运河、青静黄排水渠、运东排干等子流域为整个流域非点源污染的敏感区和优先控制区,流域内西部和西南部污染物排放处于较高的等级,而流域北部和东部污染物排放量较小,处于较低的污染等级;在独流减河流域划分的污染类型中,以综合污染型面积最大,为1 708 km~2,占整个流域总面积的47.24%。     

“一湖两海”自然保护区生态保护状况评估分析

本文以《生态环境状况评价技术规范》（HJ 192—2015）中自然保护区生态保护状况评价体系为依据,对呼伦湖、乌梁素海和岱海3处自然保护区2020年生态状况进行评价。评价结果表明：“一湖两海”自然保护区生态保护状况指数（NEI）分别为77.42、82.20和78.94,生态保护状况等级均为“优”,属于主要保护对象的原生生境保护状况较好,有开发干扰现象,但程度较低的自然保护区。为擦亮呼伦湖、乌梁素海、岱海这几颗草原上的“明珠”,根据评估结果,提出了严格监管保护区人类活动,加强湿地生态环境综合治理,提升湿地生态系统服务功能的相关建议。     

阜新煤矿区生态环境动态演变预测

生态环境因子动态预测是区域生态环境质量动态演变预测的基础。通过对影响煤矿区生态质量的16个指标因子的筛选,建立了自然环境、生态环境及社会经济三维体系下由年开采量等7个指标组成的煤矿区生态环境质量预测指标体系;结合阜新煤矿区生态环境特点,建立了煤矿区生态环境指标因子灰色系统GM(1,1)预测模型。根据2003—2012年阜新煤矿区生态环境指标因子环境统计数据,采用数值拟合得出开采量、埋藏深度、地面塌陷面积/开采面积、煤尘爆炸指数、矿区居民人均GDP及矿区经济贡献率6个指标因子的Quadratic模型与年降水量的指数模型。应用煤矿区生态环境指标因子灰色系统GM(1,1)预测模型和拟合模型分别对阜新煤矿区2003—2012年煤矿区生态环境进行了指标因子动态演变预测。结果表明,Quadratic模型和指数模型的预测误差相对较小,煤尘爆炸指数指标因子的预测拟合曲线决定系数最高(R2=0.96726)。最后应用Quadratic模型和指数预测模型对2013年阜新煤矿区生态环境指标因子进行了预测,并结合矿区实际环境状况给出了预测模型的适用性。     

内蒙古黄河流域生态环境质量状况评价

对2016年以来内蒙古黄河流域生态环境质量监测数据进行统计分析,归纳变化规律。结果表明：“十三五”期间内蒙古黄河流域地表水水质明显好转,水功能区水质持续改善,集中式饮用水水源地水质保持稳定,地下水考核点位水质总体稳定;城市环境空气质量明显好转,沙尘天气明显减少;土壤环境质量总体较好;生态质量等级为较差;声环境质量总体较好。2021年,地表水水质、饮用水水源地取水量达标率和地下水整体水质较“十三五”期间有所下降,流域自然生态质量保持稳定。总的来讲,“十三五”期间内蒙古黄河流域生态环境质量得到全面改善。2021年部分环境质量较“十三五”期间有所下降,呈现出流域污染防治攻坚战成效不稳固现象,流域生态环境保护与污染防治工作仍然任重而道远。     

特大城市生态空间识别及管控单元划定——以上海市为例

划定和保护生态空间是提升生态功能和改善环境质量的重要保障。本研究基于生物多样性维护、水源涵养、水土保持等重要性评估和盐渍化、水土流失等敏感性评估结果,开展了特大城市--上海的生态功能重要区域和生态环境敏感区域的空间识别,筛选了适合上海特征和需求的生态空间要素类型,并结合生态空间连续性、稳定性和管理要求,确定了生态空间分布并划分了管控单元。研究结果显示,上海市生态系统重要性和生态环境敏感性均主要处于一般等级,识别并确定的上海市生态空间面积为1879. 20 km2,共包括11种要素类型。全市共划定113个生态空间管控单元,其中80个为一般生态空间管控单元。本研究可为特大城市的生态空间识别以及长三角区域生态空间格局的构建提供重要参考。     

基于共生度模型的中国省域科技金融生态安全评价

基于共生度模型构建包括科创企业、科技金融机构、科技服务环境和政府4方面在内的科技金融生态安全综合评价指标体系，结合熵权法测算我国2011—2020年的科技金融生态安全状态，并借助障碍度模型研究科技金融生态安全各因素对科技金融生态安全状态影响程度的大小。结果表明，2011—2020年我国各省域科技金融生态安全状态均有不同程度的提升，平均从V级不安全状态升为Ⅲ级临界安全状态，其中56.67%省域的科技金融生态安全等级提升，没有省域出现降级情况。3大地区“东—中—西”呈现从高到低排列的发展态势，各地区差异明显且逐年缩小。结合障碍度模型计算，总体来看，10 a内科创企业要素的障碍度呈上升趋势，科技金融机构、科技服务环境和政府3个要素的障碍度呈波动下降的变化趋势。目前科创企业要素是阻碍我国总体科技金融生态安全水平的主要因素，其中东部和中部地区的主要障碍因素为政府要素，西部地区的主要障碍因素为科创企业要素。     

基于RS&GIS的长白山地区生态安全评价研究

以遥感影像数据、专题数据、DEM数据、气象站实测数据和统计数据为数据源,采用极差法、层次分析法、综合指数法、RS&GIS等方法对长白山地区的生态安全进行了评价.结果表明:长白山地区生态安全水平呈现出明显的空间差异性,整体由中部向东西两端逐渐降低.各生态安全等级面积从大到小为临界安全等级、较安全等级、不安全等级、较不安全等级、安全等级.统计了各行政单元的平均生态安全指数和等级构成,各县市生态安全水平从高到低为长白县、抚松县、安图县、和龙市、临江市,各县市的生态安全等级构成也有所差异.长白山地区生态安全水平以临界安全等级为主,整体上生态环境质量一般,系统服务功能受到了一定程度的破坏.     

基于多元统计分析的独流减河水质时空特征

为了解独流减河流域水质时空特征及污染物排放结构情况,准确掌握污染来源和防控重点,达到改善流域水质的目的,基于2017年独流减河流域9个监测断面的8个水质指标的监测数据,采用综合水质标识指数法进行水质评价,运用多元统计分析方法中的聚类分析和主成分分析开展水质时空分布特征及污染物来源解析研究.结果表明:独流减河流域水质时空特征差异显著,干流水质优于支流水质;时间维度划分为2个时段T1(1-3月)和T2(4-12月),T2时段水质优于T,时段,氨氮、总磷和阴离子表面活性剂是各时段的主要污染因子,畜禽养殖、农村居民生活为主要污染源,氟离子和CODCr分别是T1和T2时段的另外主要污染因子,代表工业电镀行业废水污染和耗氧有机污染.空间分布划为G1组和G2组,其中G1组主要位于中上游,主要污染因子为氨氮、总磷及阴离子表面活性剂,代表畜禽养殖和居民生活污染;G2组位于中下游,主要污染因子为化学需氧量、总磷和氟化物,代表城镇居民生活污染和工业电镀行业废水污染,G2组水体水质优于G1组.     

四川梭罗沟采矿对生态环境影响及对策研究

运用遥感图像解译和GIS分析的方法,选择土地利用、植被、生态完整性为评价因子,评价研究区域工程建前生态环境影响,并提出相应的生态恢复措施.结果表明,项目实施后使土地利用类型增加,土地偏离度略有增加;不同植被类型面积均有所下降,其中对林地和天然草地影响最大,其面积分别减少了123.17 hm2和57.28 hm2;永久占...     

基于GIS和RS的银川市城市生态环境质量动态监测与评价

城市生态环境质量的监测和评价对于城市可持续发展具有重要意义.为准确且直观地监测与评价银川市生态环境质量变化,以其主要建成区及周边地区为研究区,基于2002年、2009年和2016年3期Landsat遥感影像构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)模型,对研究区15年间的生态环境质量进行动态监测及评价,从时间和空间两个尺度分析生态环境变化情况;同时针对RSEI模型不宜应用于大面积水体的情况,对研究区水体变化情况单独进行分析;最后从自然因素和人为因素两个方面讨论了变化形成的驱动因素.结果表明:1)2002-2016年,较高和高等级RSEI面积持续减小,中等级和较低等级RSEI面积持续增加,低等级RSEI面积占比被减小至0.78％;2)生态环境质量变差的地区占到54.03％,主要为城市扩张的建成区,变好地区仅占13.22％,其中2009-2016年生态环境质量有所回升;3)研究区内水体情况变动较大,整体上对生态环境质量有负面影响;4)大部分面积生态环境质量变差主要归因于城市的扩张,而贯彻生态建设政策和发展生态农业经济,对稳定及改善研究区生态环境质量起到较好的作用.研究可为银川市城市环境保护、生态建设等决策提供依据.     

基于多源数据的生态环境与经济耦合协调水平时空演变——以京津冀城市群为例

定量研究城市群生态环境与经济二者之间的耦合协调关系对于区域可持续发展目标的实现具有重要意义。针对已有研究较少利用多源时空数据从空间视域角度定量评价二者耦合协调水平的时空演变情况,以京津冀城市群为研究区,基于中分辨率成像光谱仪数据(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)、夜间灯光和人口密度等数据,分别计算得到2010—2020年3期遥感生态指数(I_RSE)、夜间灯光差异指数(I_NTD)以及耦合协调度指数(I_CCD),之后利用空间自相关等方法分析3期I_RSE、I_NTD以及I_CCD的时空演变状况,并定量探究了I_RSE、I_NTD以及I_CCD三者之间的关系。结果表明：1)在2010—2020年,京津冀城市群3期I_RSE均值分别为0.504 4、0.456 0和0.478 3,呈现出先下降后上升的变化趋势;3期I<...     

基于PSR模型的石嘴山市生态安全评价与预测

老工业城市面临资源过度开采带来的生态环境破坏问题，生态安全评价与预测有助于改善环境质量，提高生态系统稳定性。基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response, PSR)模型构建生态安全评价指标体系，综合使用熵权法和层次分析法确定指标权重，运用综合指数模型对宁夏石嘴山市2010—2020年进行生态安全评价，并通过障碍度模型分析限制石嘴山市发展的制约因素，使用灰色预测GM(1, 1)模型对石嘴山市未来几年生态安全状态进行预测。结果显示：石嘴山市生态安全由2010年的“恶劣”逐渐转变为2020年的“临界安全”。目前，制约石嘴山市生态发展的主要因素有工业废气排放总量、一般工业固体废物综合利用率、化肥施用量和能源消耗量。石嘴山市未来几年生态安全状态将继续呈现好转，其状态将由“临界安全”逐渐转换为“较安全”。     

基于多种空间静态指标的土地生态安全评价——以精河县为例

生态安全是区域可持续发展的核心问题,是地区安全和社会稳定的重要组成部分。以精河县为例,综合应用数字高程模型(DEM)、TM遥感数据和各种数据,在地理信息系统(GIS)支持下建立了生态安全指标体系。结果表明,1)精河县生态安全水平呈现明显的空间差异性,整体由中部绿洲向周边逐渐降低。2)从空间分布来说,研究区中部的土地生态安全要优于北部和南部,中部大部分土地处于安全和临界安全状态;南部山地土地生态安全类型分布零散,临界安全区、安全区交叉分布;极不安全和临界安全区集中在艾比湖周围、古尔班通古特沙漠及南部山区;很安全区所占比重较小,集中在绿洲内部。3)1998年和2013年各生态安全等级分布面积由大到小排序为生态安全区、生态临界安全区、生态极不安全区、生态很安全区。研究表明,精河县土地生态状况整体良好,与实际情况相符合。今后应加强土地利用结构优化,减少水土流失与土壤的盐渍化,保证土地生态系统健康稳定。     

基于GIS的祁连山生态敏感性评价

以遥感数据为基础数据源研究祁连山的生态环境特点和主要生态问题,并结合客观条件及评价因子的选取需具有代表性、可计量性的原则,选取气候舒适度指数、土地沙化指数、土地盐碱化指数、水土流失指数和生物多样性指数共5项评价因子对祁连山生态敏感性进行综合评价。运用GIS技术在单因子评价的基础上,再利用空间叠加分析功能和重分类工具进行多因子综合评价,划分5类生态敏感等级,由大到小依次为高敏感性、较高敏感性、中等敏感性、较低敏感性和低敏感性。结果表明,祁连山生态敏感性空间分异明显,高敏感性地区主要分布在祁连山西部地区,低敏感性地区主要分布在东部地区。生态敏感性总体都处于中等偏低的水平上,其中,中等以下的地区占研究区总面积的69.7 8%,高敏感性、较高敏感性占研究区的30.2 2%,表明对于祁连山的生态保护还是卓有成效的,但一些地区还存在不少问题,导致生态敏感性偏高。因此,未来对于祁连山生态环境保护任务依然艰巨,对于高敏感性区域的西部地区应该进行严格保护和生态治理,对于低敏感性区域的东部地区要持续加强生态保护,减少人为活动影响。     

六叉河农业小流域多水塘沉积物中HCHs的历史分布和残留

采集六叉河流域多水塘沉积物,利用沉积物年代学方法,建立未受扰动水塘沉积物年代序列,分析有机氯农药HCHs在江淮地区典型农业流域多水塘沉积物中的残留特征和降解过程,评估农药残留的生态风险.结果表明,过去几十年的农业集约化中农药的投入,是导致农药残留主要因素.HCH的历史投入量约为18400kg,多水塘沉积物中残留的HCH为0.177 kg,HcH残留量已经不再显著.对于HCHs4种异构体,a-HCH在所有样品中均未检出;β-HCH与γ-HCH的检出率为6.98％,β-HCH最高残留质量比为7.88ng/g,γ-HCH为9.51 ng/g;δ-HCH检出率为3.49％,最高残留质量比为5.07ng/g.表明流域水塘沉积物中累积的HCHs在过去几十年基本已经被降解,流域存在较低的HCHs残留风险.在空间分布上看,不同类型的水塘由于其下垫面土地利用类型差别,其沉积物中HCH残留存在明显差异,γ-HCH(林丹)仅在河塘中被检出(检出率为20.7％),表层沉积物质量比9.51 ng/g.研究表明,六叉河流域的HCH已经基本全都降解,不存在HCH农药残留风险,但流域尺度上可能存在新的HCH输入来源.     

2010-2020年济南市经济发展与生态环境的协调度、敏感性及障碍度研究

本文运用指数变换法、变异系数法、协调度模型、敏感性模型、障碍度模型和ARIMA预测对近年来(2010-2020年)济南市经济发展与生态环境的协调度、敏感性及障碍度进行定量分析。研究结果表明：(1)经济发展、生态环境及其协调度分别呈现出“波动增长”、“波动下降”和“整体上升”的变化趋势,协调度敏感性总体上不高,主要障碍因子都具有较强的阶段性,未来时段协调度将平稳上升;(2)济南市经济发展与生态环境协调关系取得一定成效,但仍需高度重视生态环境保护工作;(3)后续研究应当从更广区域、更长时段和更多指标以及多维系统协调度等方面进行拓展。     

关于国际河流生态环境安全的思考

生态环境安全是当今国际社会关注的热点,而国际河流流域的水资源保护与生态环境安全又是这一热点中的敏感点.本文结合中国与有关国家的国际河流的实际,分析了国际河流流域水资源保护与生态环境安全的有关问题、产生的原因与后果及其相互关系,指出维护生态环境安全存在的特殊问题,并提出了对策与建议.