基于GIS和RS的砒砂岩区生态环境质量综合评价

发布时间：2017-04-03 07:14

  本文关键词：基于GIS和RS的砒砂岩区生态环境质量综合评价，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：生态环境是人类社会可持续发展的核心和基础,生态环境质量标志着经济、社会可持续发展的能力以及社会生产和人居环境稳定可协调的程度。充分认识和理解生态环境的状况,正确评价生态环境的现状质量是制定区域经济发展规划和有效进行环境建设的重要依据。 本文以Landsat TM影像数据、数字高程模型(DEM)、土壤类型数据、基础地图和统计资料为数据源，以GIS和RS为技术手段，建立了砒砂岩区包括水热气象因子、地形地貌因子、土地覆盖因子和土壤侵蚀因子在内的指标体系，采用主成分分析法评价模型，综合评价了砒砂岩区2000年和2010年的生态环境质量状况，并在此基础上探讨砒砂岩分布区生态环境变化的特征和规律，提出生态环境建设的意见和建议。 本文的主要成果和结论有： （1）砒砂岩分布区2000年和2010年的生态环境质量状况整体较差，生态环境质量等级以一般和较差为主，但是2010年的生态环境质量状况相比2000年有了明显的好转。同时，砒砂岩分布区生态环境质量等级空间分布不均衡，生态环境质量状况中部好于东西部，北部好于南部。 （2）本研究通过各个渠道收集到了砒砂岩分布区地理、地貌、人口、环境等多方面的资料，并在此基础上建立了砒砂岩分布区生态环境数据库，为今后该区域的进一步研究提供了良好的基础。 （3）本文采用主成分分析法作为砒砂岩分布区生态环境质量综合评价模型，从而避免了人为赋权重值带来的误差，并且计算模型中保留了反映生态环境质量情况的大部分信息，从而使评价过程更加简便和快捷、评价结果更加合理。 （4）由于砒砂岩分布区自身自然地理环境的特殊性和复杂性，对砒砂岩分布区的环境状况进行整体评价尚未见报道，本文生成砒砂岩分布区生态环境等级分布图，为人们认识当地生态环境状况提供借鉴和参考，为以后的进一步研究提供基础。 （5）GIS和RS技术相结合的手段，具有快速、容易获取丰富信息的优点，同时可实现全空间区域的定量表达。从而可以使我们准确而迅速的把握环境质量的情况。 （6）基于GIS和RS的砒砂岩区生态环境质量评价，为人们了解砒砂岩区生态环境的现状以及环境治理工作的成效提供了途径，可以作为区域或者国家水土保持成果验收和进一步决策的参考。
【关键词】：地理信息系统 遥感 生态环境质量 综合评价 砒砂岩
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X826;P208;X87
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 研究背景目的和意义12-13
• 1.1.1 研究背景12
• 1.1.2 研究目的12-13
• 1.1.3 研究意义13
• 1.2 国内外研究进展13-15
• 1.2.1 国外研究进展13-14
• 1.2.2 国内研究进展14-15
• 1.3 GIS 和 RS 在生态环境质量评价中的应用15
• 1.4 研究内容和技术路线15-18
• 1.4.1 研究内容15-17
• 1.4.2 技术路线17-18
• 2 研究区概况和数据准备18-30
• 2.1 研究区概况18-24
• 2.1.1 砒砂岩的概念18
• 2.1.2 地理位置和分区18-19
• 2.1.3 气象水文19-20
• 2.1.4 地形地貌20-21
• 2.1.5 地质土壤21-22
• 2.1.6 植被22-24
• 2.1.7 社会经济概况24
• 2.2 数据来源24-26
• 2.2.1 基础地理数据24-25
• 2.2.2 遥感数据25-26
• 2.3 遥感数据的处理26-30
• 2.3.1 多波段数据组合26-27
• 2.3.2 直方图匹配27
• 2.3.3 遥感影像镶嵌27-28
• 2.3.4 遥感影像裁剪28-30
• 3 区域生态环境质量评价理论与方法30-36
• 3.1 生态环境质量评价相关概念30-31
• 3.1.1 生态环境30
• 3.1.2 生态环境质量30
• 3.1.3 生态环境质量评价30-31
• 3.2 区域生态环境质量评价理论基础31-33
• 3.2.1 可持续发展理论31
• 3.2.2 生态学理论31-32
• 3.2.3 生态经济学理论32
• 3.2.4 区域经济学理论32
• 3.2.5 系统控制理论32-33
• 3.3 生态环境质量评价常用方法概述33-35
• 3.3.1 层次分析法33
• 3.3.2 指数评价法33
• 3.3.3 模糊综合评价法33-34
• 3.3.4 人工神经网络评价法34
• 3.3.5 物元分析评价法34
• 3.3.6 主成分分析法34-35
• 3.4 生态环境质量评价中存在的问题35-36
• 4 评价指标的提取36-70
• 4.1 水热气象36-46
• 4.1.1 归一化水汽指数 NDMI36-37
• 4.1.2 归一化差异水体指数 NDWI37-39
• 4.1.3 积温指数39-44
• 4.1.4 降雨量指数44-46
• 4.2 地形地貌46-49
• 4.2.1 高程指数47
• 4.2.2 坡度指数47-48
• 4.2.3 坡向指数48-49
• 4.3 土地覆盖49-56
• 4.3.1 植被指数 NDVI49-51
• 4.3.2 土壤亮度指数 NDSI51-52
• 4.3.3 土地利用52-56
• 4.4 土壤侵蚀56-70
• 4.4.1 降雨侵蚀因子 R57-59
• 4.4.2 土壤可侵蚀性因子 K59-61
• 4.4.3 坡度坡长因子61-63
• 4.4.4 植被措施管理因子 C63-65
• 4.4.5 水土保持措施因子65-67
• 4.4.6 土壤侵蚀模数计算与土壤侵蚀强度分级67-70
• 5 砒砂岩区生态环境质量综合评价70-90
• 5.1 生态环境质量综合评价指标体系的构建70-71
• 5.1.1 指标体系构建的原则70-71
• 5.1.2 生态环境综合评价指标体系71
• 5.2 基于主成分分析法的生态环境质量综合评价71-77
• 5.2.1 主成分分析法基本原理71-73
• 5.2.2 主成分分析计算步骤73-74
• 5.2.3 数据标准化处理74-77
• 5.3 空间主成分分析77-79
• 5.4 砒砂岩区生态环境质量综合评价结果79-81
• 5.5 砒砂岩区生态环境质量评价结果分析81-86
• 5.5.1 生态环境变化信息的提取81-82
• 5.5.2 砒砂岩区生态环境时间演变分析82-83
• 5.5.3 砒砂岩区生态环境空间演变分析83-84
• 5.5.4 单项指标对比84-86
• 5.6 决策与建议86-90
• 6 结论与展望90-92
• 6.1 主要成果与结论90-91
• 6.2 研究展望91-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-98
• 攻读学位期间科研成果98-100

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