基于栅格尺度的西安市辖区生态环境质量评价

发布时间：2018-05-13 15:17

本文选题：西安市辖区 + 生态环境质量　；参考：《陕西师范大学》2016年硕士论文

【摘要】：随着社会经济快速发展以及人口迅速增长,人类对大自然的开发和利用正在逐步制约自身的发展,造成水污染、大气污染、土壤重金属污染、生态退化、土地荒漠化等各种生态环境问题。同时,社会经济发展与生态环境保护之间日益突出的矛盾,将会极大地降低全球经济社会的可持续发展能力,随着全球经济的发展,这种现象还将持续加重。因而,保护、改善生态环境质量已成为重要且紧迫的任务。本文依托陕西省社发攻关项目(2013K14-01-03),在快速城镇化背景下,根据数据的可获取性原则,选取西安市10个市辖区为研究区,选取1992、2000、2007、2014年四期遥感影像数据、当年统计年鉴数据及气象数据、DEM数据、行政边界矢量数据,依据主导性原则、分级性原则、可操作性原则构建生态环境质量评价指标体系,在数据标准化处理的基础上,使用主成分分析法求算权重,通过基于栅格数据的综合指数法,计算综合评价指数,评价生态环境质量,得到研究区生态环境质量评价分级图和动态变化规律。本文研究内容主要包括：(1)对比FLAASH模型和6S模块两种大气校正方法,选取适宜的校正后影像,提高定量遥感准确性；(2)解译西安市辖区遥感影像得到土地利用数据；反演地表温度,计算热岛效应,反演干度指数、归一化植被指数、比值植被指数、大气阻抗植被指数、土壤亮度指数、土壤湿度指数、裸土植被指数；计算景观多样性指数和景观破碎度指数,由此得到研究区30m*30m栅格尺度的各项评价指标空间分布图。(3)将人口和GDP数据格网化分布在30m*30m栅格尺度；(4)将各指数标准化并求算权重,建立综合评价模型；(5)划分生态环境质量等级和探讨变化规律。通过研究,本文得出以下结论：(1)西安10区生态环境质量整体基本稳定,虽存在一定波动变化,但仍在生态环境可自我恢复范围之内。生态环境质量类型等级集中于“中”和“良”类型,“差”和“优”类型的面积极少,研究区生态环境质量变化趋势以“轻度恶化”和“轻度改良”类型为主。生态环境质量在1992-2014年间呈先降低后上升的趋势,呈波浪式变化规律,具有动态、时变性的特点,仍需高度重视生态环境质量问题。(2)人口、经济、地形地貌等格局相似地带,易出现相似的生态环境质量分布格局。长安区南部的秦岭山系,植被覆盖率高,生态环境质量较为稳定,碑林区、莲湖区、新城区等地貌类型以平原地区为主,生态环境质量较山地更差,而经济发展水平则刚好相反,各区生态环境质量发展与城市建设中心的转移和建设用地面积扩展有关,西安的发展是通过中心地区带动周边地区发展,在经济发展的同时应当保护好秦岭这个天然生态安全屏障,加强市区污染防治。(3)应当高度重视平衡经济、人口与生态环境之间关系。早期西安经济发展主要依托工业,而配套的环境保护措施不够完整,生态环境质量出现下降,随后在政策带动下,大力发展旅游业、高新技术等产业；随着经济、人口等发展速度提高,对生态环境造成一定威胁,而生态环境虽易遭到破坏,但在一定阈值范围内,仍可以自我恢复调节,应当注意平衡经济发展速度和生态环境保护之间的关系。(4)利用多源、多时相遥感影像和统计数据相结合的方法,评价区域生态环境质量及变化规律,相对传统做法避免了花费大量人力、物力等资源,同时遥感数据具有易获取、时效性高、信息量丰富、评价结果较客观的优点。本文创新之处：(1)自然和社会经济相结合的综合评价。前人的指标体系多采用遥感数据单一数据源,本文将遥感数据和统计数据相结合制定评价指标体系,遥感数据本身是基于栅格尺度的,而统计数据是基于行政单元的。本文通过格网化的方法,模拟30m×30m栅格尺度西安市辖区人口及GDP的空间分布,旨在较好地反映人口及GDP分布的空间格局与地域差异,打破传统以行政界限为研究单位；同时,栅格数据中同一位置的不同指标具有相对实地位置良好的空间重合性,可进行栅格数据代数运算,满足评价和查询的需要；将所有栅格数据单元的大小统一为30m*30m栅格尺度,提高指标选取的广泛性和研究精度,增加评价的合理性。(2)基于模型对比的定量遥感反演研究。定量遥感中如何提高模型的预测精度、实现精确反演的基础在于精确估算地表反射率,本文通过探讨多种大气校正方法优缺点,并使用FLAASH模块和6S模型两种方法进行大气校正,通过典型地物光谱曲线法(包括水体、植被、土壤、人工地物)对比校正后数据波谱,选取适宜的大气校正数据,提高遥感定量反演的准确性。
[Abstract]:With the rapid development of social economy and rapid population growth , human ' s development and utilization of nature is gradually restricting its development , causing water pollution , air pollution , soil heavy metal pollution , ecological degradation , land desertification and other ecological environment problems .
( 2 ) interpreting the remote sensing images of Xi ' an City to obtain land use data ;
retrieving the surface temperature , calculating the thermal island effect , retrieving the dryness index , normalizing the vegetation index , the ratio vegetation index , the atmospheric impedance vegetation index , the soil brightness index , the soil moisture index and the bare soil vegetation index ;
The indexes of landscape diversity index and landscape fragmentation index are calculated , and the spatial distribution maps of each evaluation index of 30m * 30m grid scale in the research area are obtained .
( 4 ) normalizing each index and calculating the weight , and establishing a comprehensive evaluation model ;
( 1 ) The ecological environment quality in Xi ' an area is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is relatively stable , the ecological environment quality is reduced , and the ecological environment quality is reduced , and then , under the driving of the policy , the development of tourism , high technology and other industries is energetically developed .
In this paper , the spatial distribution of population and GDP in Xi ' an urban area is simulated by using multi - source , multi - temporal remote sensing images and statistical data , and the spatial distribution of population and GDP in Xi ' an urban area is simulated by using multi - source , multi - temporal remote sensing images and statistical data .
meanwhile , different indexes in the same position in the grid data have good spatial coincidence relative to the field position , and the grid data algebraic operation can be carried out so as to meet the needs of evaluation and query ;
A quantitative remote sensing inversion study based on model comparison is carried out .

【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X826

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