中国煤炭地质总局航测遥感局 陕西西安 710199
摘要:通过新兴的遥感技术和地理信息系统技术,获取相关的影像数据、环境监测数据,在这些数据的基础上,建立评估指标体系,确定环境脆弱性评估指标权重。本文结合所研究地区的生态敏感性,生态性和压力性各方面因素进行生态环境脆弱性评估,构建脆弱性评估模型,通过该模型对生态环境特点进行分析。
关键词:生态环境脆弱性评估模型;遥感技术;地理信息系统
引言
目前,我国关于生态环境脆弱性的研究成果非常多,有着赵跃龙,赵艺星等前辈在脆弱生态环境方面奠定了研究基础,随着研究的深入,又带给学者新一轮的关于环境研究的思考。在研究的初级阶段,学者通常局限于县级市级的行政单元,利用遥感影像提取出植被覆盖率和生长状况的数据值,虽然这种方法能够快速准确的完成模型构建,但是评价的因子选择比较单一,所以在本阶段,采用了遥感技术和地理信息系统技术相结合的手法,能够快速提取多种反映生态环境脆弱性的指标因子,利用层次分析法,得到各种指标因素的权重,来完成生态环境脆弱性模型。
1.生态环境脆弱性的简介
1.1基本概念
在现有社会经济和技术水平的基础上,人类所处的生态环境,已经退化到无法维持人类利用和发展的阶段时,就便称之为脆弱生态环境。脆弱生态环境的形成是和当地人类的生产活动,历史发展过程,当地原本自然条件密切相关的。脆弱生态环境也会对自然生态、社会生活、经济发展状况等方面产生重大影响。
1.2生态环境脆弱性的相关表现
以福州地区为例,福州地区的气候条件多变,水热资源丰富,该地区的生态环境脆弱性主要表现在水土流失严重、河道洪涝灾害频繁、沿海地区干旱等问题。
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基于遥感及气象数据的福州生态环境脆弱性表现图
1.3建立生态环境脆弱性模型的意义
合理建立生态模型脆弱性模型,可以帮助人类了解该地生态环境的相关情况,对该区域的生态环境脆弱性进行客观、正确的评价。这不仅仅能够更好的保护当地的自然环境,而且对该地区的资源合理利用、合理开发,实现该区域经济环境可持续发展,具有重要意义。
2.简要分析造成地区生态环境脆弱的原因
利用遥感技术和GIS技术分析,当地区域生态环境脆弱的因素可以通过相关数据直观而形象的表明,引发当地生态环境脆弱的直接原因,为接下来实现生态环境脆弱性逆转奠定基础。
2.1山地地区容易山多坡陡
我国的地貌特征可谓是多种多样,但部分山地和丘陵地区非常容易,借助自身的高度落差,造成山体滑坡,形成水土流失。其中提到的我国福州地区的山体滑坡,水土流失情况较为严重,就造成了当地地区生态环境的脆弱。
2.2一年内降水比较集中
一个地区如果一年内的降水比较集中,那么在集中时容易发生洪涝灾害,而在降水稀少时则容易发生干旱。这样在同一片土地上,雨水忽多忽少,雨水过多容易冲刷图表形成洪涝灾害危害当地人民生命财产安全和当地的自然环境。雨水过少容易发生干旱现象,对当地植被的生长状况产生较大影响。经常性的洪涝和干旱会对当地土壤环境造成严重破坏,非常容易形成脆弱性的生态环境。
2.3人类活动的影响
如果在一片原本土壤肥沃,植被茂盛的地区进行商业开发,挖走表面土壤,去除部分植被,使地表覆盖率发生变化,那么这种地形极容易,从肥沃的土地变成寸草不生的荒地,这种弃耕行为,也极其容易造成生态环境的脆弱。再者,部分人类活动对生态环境造成了极大的破坏,工业生产造成的污染全部排放到生态环境中给自然循环带来了沉重的负担,会打破原有的生态规律,一旦自然环境无法承受人们的所作所为便会出现脆弱性生态环境。
2.4当地森林覆盖率的影响
通过对甘肃省生态环境的相关分析,我们可以得到,生态环境的脆弱性和森林覆盖率有着极大的关系,森林覆盖率越大,那么生态环境的脆弱性就越弱,反之,森林覆盖率越小,生态环境的脆弱性就越强。森林区域,可以称之为一个小型的生态系统这个小型生态系统的正常运转可以为整个生态系统助力,如果地球上一个个小型生态系统受到破坏,下一步便是形成生态环境的脆弱性,再下一步便是我们生存的生物圈遭受无法弥补的损伤。
2.5垦殖率的影响
我国某些地区土地结构和开发利用方式的强度差异性较大,土地垦殖率有明显差异。通过分析,河西地区河东地区,有关土地耕植绿和生态环境脆弱性的相关指标,可以得出降水资源丰富的地区,土地垦殖率越高,生态环境的脆弱性程度就越强的结论。
2.6当地气候条件的影响
生态环境脆弱性是地核表层、岩石圈、生物圈、大气圈综合作用下的产物,因此,当地生态环境的脆弱性变化和当地气候的变化联系得非常紧密。结合国家各个区域生态环境脆弱性变化的发展历程来看,它并不是直线发展,而是随着气候的波动而波动。当气候变干时,当地原有的植被会消退,地表环境受到损害,土壤受到侵蚀,长期积累的有机物质有机养分,会逐步降低,生态环境,容易变得脆弱,这个过程也是生态系统物质和能量不断消耗的过程。相反,当气候变湿时,荒漠化的土地逐渐向生草化方向发展,地表植被逐渐茂盛,森林覆盖率增高侵蚀速率降低,甚至是消失,土壤的有机质养分逐步增多,这是生态环境脆弱性逆袭的过程,也是生态系统的物质和能量不断积累的过程。
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3.生态环境脆弱性指标因子的提取,以及权重的确定
3.1对指标因子展开分析
各地的生态环境脆弱程度不一,各地的森林覆盖率程度不同,地形地貌,土壤类型,植被类型在我国各地都有差异。在评价当地生态环境脆弱性时,一般从自然灾害、社会、经济系统这几大方面选取一些表现因子来确定指标。以福州市的脆弱生态环境指标因子为例,该地设置的一级指标有:气候、水热、地形地貌、植被、土壤、土地利用,二级指标则是在一级指标的程度上进行细分。
3.2各个指标因子权重的确定
由于福州市的山地地形比较多,地形地貌因子所占的权重比较大,坡度成为影响福州市生态环境脆弱性的主导因子。我国其他地区根据各地所属地貌的不同,各类指标因子所占的权重也不同,一切情况根据实际考察而定。
4.对生态系统脆弱性程度展开分析
4.1将生态系统的脆弱性进行划分
依据各种指标,我们可以得到各种信息转化成的数据。人为地将这些数据划分等级,分别对应脆弱程度不同的生态系统。该地区综合考察数据为0~3的则是无脆弱度的生态环境,3~4.5的则是微度脆弱生态环境,4.5~6则是轻度脆弱爱环境,6~7.5则是中度脆弱的生态环境,7.5~8.5则是很脆弱生态环境,8.5~10则是极度脆弱生态环境。
4.2生态系统脆弱性逐级增大的原因
一些沿海区域的生态环境极其恶劣,是因为这些地区是人类活动的密集区域,长期的人类活动破坏了大量的天然植被,图表环境遭到破坏,植被难以生存,并且还边趋于平坦的地貌,接受阳光的直射热量太高,地表水分蒸发较快,而年降水量较少,季节变化太大。森林覆盖率本来就少的地表受到阳光的长期直射,很难恢复原有的地表环境,使生态环境的脆弱性程度逐渐加深。
人类长期的自然环境对生态环境造成了不可逆转的损伤,生态环境的脆弱性则是人类无法阻抗的,要想对这些区域进行改善,必须合理调整土地利用方式,协调自然植被和建筑用地的关系。
5.结束语
引起生态环境脆弱性的因素有很多,目前我国通过遥感和GIS技术,全方位地掌握生态系统脆弱性的相关因素,根据不同层次的指标因子,得出生态环境脆弱性逆袭的方法,使人类活动和生态环境协调发展,实现可持续发展。从这一程度上来讲,遥感技术和GIS技术,对人类做出的贡献非常大。
参考文献:
[1]章远钰,李远华.遥感与GIS技术在生态环境脆弱性评价中的作用[J].世界地质,2009,28(02):249-253.
[2]张红梅.遥感与GIS技术在区域生态环境脆弱性监测与评价中的应用研究[D].福建师范大学,2005.