Evaluation of ecosystem health for regional development in the southwestern Beijing, China

Ecosystem health assessment is one of the most important issues in regional ecological quality and safety studies. It also has a great significance to ecological conservation and regional development. This study focused on assessing the health status of forest, agriculture and urban ecosystems in the southwestern Beijing, China, including the Fangshan and Fengtai Districts. Based on field surveys and data collection, an assessment index system containing the vigor, organization and resilience factors was developed to measure the ecosystem health. Each index was scored from 1 to 5, representing five levels that contribute to the whole ecosystem health. The analytic hierarchy process (AHP) method was used to measure the weights of each index and three factors, and thus an overall score for a certain ecosystem was calculated. The results show that the forest ecosystem in the Fangshan District had higher health value than the Fengtai District, while the urban ecosystem had a slightly lower value in the Fangshan District than the Fengtai District. Both districts show lower resilience values in forest and urban ecosystems. Maintaining the ecosystem health will definitely benefit the long-term development of two districts. This study suggested that an approach for assessing the regional ecosystem health could be further developed to address spatial and synergy relationships between ecosystems and the three health factors.     

Cost-effective forest conservation and criteria for potential conservation targets: a Finnish case study

Selecting reserves for forest biodiversity maintenance is often done by setting criteria for components of structural elements of biodiversity, such as a volume of decaying wood. We tested how the different threshold values for the components of structural elements affect the cost-effective site selection. Using Finnish National Forest Inventory information and remote sensing data, we determined a habitat quality index and economic value for each site in Satakunta region in Finland. Moreover, we defined several sets of potential conservation targets using alternative criteria for the habitat quality index developed for the Finnish case study. These figures were used in the site selection model in order to maximize the sum of habitat index of selected areas under a given budget constraint. We found that the production possibility frontier for the outputs of timber and biodiversity is only slightly concave when using the given threshold values. Thus, the optimal combination of the outputs is sensitive to the relative values of these goods. Our results suggest that an integrated approach in forest conservation could provide to environmental managers considerable cost savings compared with current management practices. Environmental managers could also reduce conservation costs by loosening the criteria for potential conservation targets. This would not lower considerably the quality of conserved forests.     

Spot遥感影像照片在森林资源二类调查上的应用

为了提高森林资源二类调查质量,提高工作效率,辽宁省森林资源二类调查改变以往的地形图调绘、实测等传统调绘方法,利用法国Spot5遥感影像照片作为外业调绘的图面资料,结合现地调查,取得较好效果。Spot5遥感影像经PCI软件处理后具有明显特征,根据遥感影像中各地类的色调、形状、阴影、纹理、位置、大小等特征直接沿影像特征的边缘准确勾划出地类界线,即可完成森林资源二类调查野外调绘工作。大大降低了野外调绘人员的劳动强度,省时、省工、省钱。     

基于无人机多光谱影像和OPT-MPP算法的水质参数反演

无人机多光谱遥感可用于监测多个水质参数,如悬浮物、浊度、总磷和叶绿素等,建立稳定和准确的水质参数反演模型是开展这一工作的前提.matching pixel-by-pixel(MPP)算法是一种针对无人机影像高分辨率特点的反演算法,但其存在运算量过大和过拟合的问题,基于此,提出optimize-MPP(OPT-MPP)算法,以克服运算量过大和过拟合的问题.本研究以浙江省杭州市青山湖作为研究区域,采集45个样本,分别构建悬浮物浓度(SS)与浊度(TU)的OPT-MPP算法反演模型.结果表明,最佳悬浮物反演模型的决定系数R~2达到0.787 0,综合误差为0.130 8;最佳浊度反演模型的决定系数R~2达到0.804 3,综合误差为0.150 3.最后利用分别建立的两个参数的最优模型,实现青山湖各实验区域的水质参数空间分布信息的反演.     

基于RS和GIS的峨眉山风景区生态风险评价

风景区的生态风险评价有助于指导其村镇建设、产业发展和实现绿色生态可持续发展.为探究峨眉山风景区生态风险分布和主要影响因素,在RS(Remote Sensing,遥感)和GIS(Geographic Information System,地理信息系统)技术支持下,以2015年土地覆盖数据为基础,结合DEM、遥感影像数据,从自然灾害和人类干扰两方面分析生态风险,依据生态风险度量原理,通过计算风险发生概率和生态易损性求得生态风险值,利用克里金插值法求得峨眉山风景区生态风险空间分布.结果表明:①峨眉山风景区综合生态风险值较小,主要受自然灾害影响,其贡献率高达89.9%;人类干扰带来的影响也不可忽视,贡献率为10.1%.自然灾害中,干旱、地质灾害对风景区的影响较大,贡献率分别为40.9%、49.3%.②峨眉山风景区综合生态风险呈条带状分布,越往东综合生态风险值越大,自然灾害风险空间分布与其基本一致.综合生态风险高风险区聚集在万年寺、清音阁、神水阁景区,景区东部黄湾乡旅游镇属于人文风险高风险区.研究显示,峨眉山风景区综合生态风险主要受到自然灾害影响,存在带状分异的空间规律.      

南极拉森北部冰架表面物质损失机制探讨

基于解密航片、光学遥感影像以及卫星雷达测高数据,完成一个较长时间序列的拉森A和B冰架的范围及表面高程变化监测.在此基础上,结合NCEP/NCAR夏季逐月平均气温数据和GPCP全球降水数据这两种气象数据来探讨拉森北部冰架表面物质平衡机制.结果表明：随着气温的升高,拉森A和B冰架自1968年以来总共消失了14 000km²的浮冰.当前,拉森A冰架已经完全消失,拉森B冰架仅存2 000km².伴随着冰架的持续崩塌与退缩,拉森北部冰架展现出高程持续降低的趋势,而且拉森A冰架的降低速度（-0.45m/a）明显高于拉森B冰架（-0.09m/a）.作为冰架表面物质平衡估算的两个主要参数,拉森A冰架的夏季平均气温从1968年的0.16℃升高到近期的0.84℃;拉森B冰架的夏季平均气温从1968年的0.04℃升高到近期的0.66℃.过去几十年的降水量变化对拉森北部冰架表面物质累积产生的影响很小,反倒是夏季温暖的降雨进一步加剧该地区的表面物质负平衡.对于持续崩塌与退缩型的拉森北部冰架来说,其高程降低除了受到冰架表面冰雪融化与再凝结导致的积雪致密化驱动外,还受到冰架后退导致的背向应力减少,进而导致的冰架物质输送加快的深刻影响.总之,在全球气候变暖的背景下,拉森A和B冰架的表面物质体现出越来越明显的负平衡趋势.     

小尺度潮间带生态系统遥感综合评估方法构建

基于遥感技术,将生态系统格局、质量及服务功能等3方面集成起来,考虑尺度、受益者需求后,构建了小尺度潮间带生态系统遥感综合评估方法,解决了生态系统评估尺度转换及生态系统系统性评估弱的问题.基于构建的评估方法,以辽宁省双台子河口潮间带生态系统为研究区,定量评估了其在1990~2016年间的生态系统状况及变化趋势,结果表明研究区生态系统综合评估状况以差等级和中等级为主,有13.1%的像元呈显著减弱趋势,6.9%的像元呈显著增加趋势.综合评估结果能够定量反映研究区各地物类型的生态系统时空差异,符合受益者感受,并与前人研究成果一致,表明构建的生态系统综合评估方法具有可行性与应用潜力.     

西北干旱荒漠生态区脆弱性动态监测及驱动因子定量分析

全球气候变化和人类活动双重胁迫下,西北干旱荒漠生态区的脆弱生态系统发生了深刻变化。论文在充分考虑研究区生态环境背景特征（沙漠化、盐渍化、风力侵蚀、干旱等灾害严重）的基础上,引入极端气候灾害因子（指示气候变化）和大尺度景观格局指数（指示人类活动对生态景观的干扰）,构建了西北干旱荒漠生态区的生态脆弱性评价体系,并对研究区2000—2013年的生态脆弱性时空变化格局及其驱动机制进行了定量分析和讨论。研究结果表明：西北干旱荒漠生态区的生态脆弱性总体上处于中-重度脆弱状态;其生态脆弱性空间分布格局总体上呈现自东向西递减的趋势,西部局部地区则呈现“E”字型格局,该分布格局主要受西北内陆地区大气环流以及三山夹两盆的特殊地貌影响;2000—2013年,西北干旱荒漠生态区生态脆弱性呈现减小趋势,其生态脆弱性变化状况受气温、降水以及人类活动影响显著。研究成果可以为西北干旱荒漠生态区的生态保护和治理提供决策支持。     

基于遥感的洪水灾害承灾体神经网络的提取方法探讨

洪水灾害承文体信息的快速获取是洪水灾害评估的基础．卫星遥感所获得的遥感图象包含了有关该承灾体的空间分布信息．常规目视解译难以快速并准确地从遥感图象中提取这些信息．神经网络技术的发展为解决这一问题提供了新的工具．本文阐这了将神经网络用于从遥感图象中自动提取洪水灾害承文体的空间分布信息的基本原理和方法,并结合实例说明了这种方法的有效性     

关于建立吉林省重大气象灾害遥感监测评估系统的总体构想

详尽的分析了建立吉林省重大气象灾害遥感监测评估系统的总体构想,其中包括建立该系统的目的意义分析;国内外发展状况分析;建立系统的前期工作基础及未来前景展望,系统的主要工作及效益分析。对当前及今后一段时间利用遥感手段进行灾害监测评估的主要方向和要解决的主要技术问题都作了阐述。