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自然资源遥感  2024, Vol. 36 Issue (1): 227-234    DOI: 10.6046/zrzyyg.2022369
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基于Landsat的巴音河流域生态环境综合演化分析
吴冰洁(), 文广超(), 赵梅娟, 谢洪波, 冯雅杰, 贾琳
河南理工大学资源环境学院,焦作 454000
Analyzing the comprehensive evolutionary characteristics of the ecological environment in the Bayin River basin based on Landsat data
WU Bingjie(), WEN Guangchao(), ZHAO Meijuan, XIE Hongbo, FENG Yajie, JIA Lin
Insitute of Resources & Environment, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China
全文: PDF(9377 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

为揭示巴音河流域生态环境的综合演化特征,指导当地或类似地区土地利用和生态环境优化管理,选取2005—2020年12景遥感影像数据,基于研究区生态环境问题,引入地理探测器定量探究关键因子,结合生态系统服务和权衡的综合评估模型(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,InVEST),综合运用统计分析、叠加分析、层次分析等方法建立生态环境质量评价模型,揭示流域生态环境的综合演化特征。结果表明: 影响流域生态环境质量演化的关键因子为人口数量、国内生产总值、高程和降雨量,流域生态环境质量综合评价值从0.455增至0.533,整体呈上升趋势。研究区内生态环境质量地域差异明显,14.9%的区域呈现退化状态,主要分布于巴音河流域附近及德令哈市区周边区域; 33.6%的区域呈改善状态,分布于巴音河流域中下游湖泊以南区域。研究表明巴音河流域在未来生态环境保护与规划中应更注意城镇化过程中农业及其他生态用地与建设用地的平衡,科学地进行空间格局规划,实现经济与生态的协调发展。

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吴冰洁
文广超
赵梅娟
谢洪波
冯雅杰
贾琳
关键词 巴音河流域地理探测器InVEST模型生态环境质量时空演化    
Abstract

This study aims to provide a guide for the optimal management of land use and ecological environment in the Bayin River basin or similar areas by revealing the comprehensive evolution characteristics of the ecological environment in the Bayin River basin. Based on the 12 scenes of remote sensing image data from 2005 to 2020, this study quantitatively explored the critical factors influencing the ecological environment in the study area using a geographical detector. By combining the model for integrated valuation of ecosystem services and trade-offs (InVEST), this study established an ecological environment quality assessment model through statistical analysis, overlay analysis, and analytic hierarchy process, revealing the comprehensive evolutionary characteristics of the ecological environment in the basin. The results show that: ① The critical factors influencing the ecological environment quality in the basin included population size, GDP, elevation, and rainfall. The comprehensive assessment value of the ecological environmental quality in the basin increased from 0.455 to 0.533, suggesting an overall upward trend; ② The ecological environmental quality in the basin exhibited significant regional differences. Specifically, 14.9% of the basin manifested degraded ecological environmental quality, primarily distributed in the vicinity of the Bayin River basin and the surrounding area of Delingha City. In contrast, 33.6% displayed improved ecological environmental quality, spreading in areas to the south of lakes in the middle and lower reaches of the Bayin River basin. This study indicates that the future ecological environment protection and planning in the Bayin River basin should focus on the balance between agricultural land and other ecological and construction land during urbanization, thereby achieving coordinated development of economy and ecology through scientific planning of spatial framework.

Key wordsBayin River basin    geographic detector    InVEST model    ecological environment quality    spatio-temporal evolution
收稿日期: 2022-09-13      出版日期: 2024-03-13
ZTFLH:  TP79  
基金资助:河南省科技攻关计划项目“社区地质灾害避险指引系统建设的关键技术研究”(212102310389);河南理工大学博士基金项目“巴音河流域下游溢出带迁移转化的动力学机制及其生态效应”(B2020-54)
通讯作者: 文广超(1979-),男,博士,副教授,主要研究方向为水文过程与生态环境保护、地学信息技术与“3S”集成应用等。Email: wengc366@163.com
作者简介: 吴冰洁(1998-),女,硕士研究生,主要研究方向为资源与环境遥感。Email: yanwmin98@163.com
引用本文:   
吴冰洁, 文广超, 赵梅娟, 谢洪波, 冯雅杰, 贾琳. 基于Landsat的巴音河流域生态环境综合演化分析[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(1): 227-234.
WU Bingjie, WEN Guangchao, ZHAO Meijuan, XIE Hongbo, FENG Yajie, JIA Lin. Analyzing the comprehensive evolutionary characteristics of the ecological environment in the Bayin River basin based on Landsat data. Remote Sensing for Natural Resources, 2024, 36(1): 227-234.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2022369      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2024/V36/I1/227
Fig.1  巴音河流域位置示意图
数据名称 数据来源 空间分
辨率/m
备注
Landsat数据 美国陆地资源卫星(http://glovis.usgs.gov/) 30 2005年、2010年、2015年、2020年7—9月共12景
DEM数据 地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/) 90 若干幅DEM数据
气象数据 中国气象数据分享平台(www.cma.gov.cn) 2005—2020年逐月气象数据
人口、经济等数据 《海西州统计年鉴》《青海统计年鉴》 2005—2020年
Tab.1  数据来源
不同地貌单元 生态环境问题
北部高山区域 主要由于气温升高等气候因素变化,北部高山区域冰川及永久性积雪融化,减少固体水源储存量,同时导致土地利用类型的裸地、草地、冰川等发生改变
中部冲洪积扇区域 中部主要是宗务隆山脉所在区域,区内由于气候因素、地质条件改变,草地、林地等土地利用类型、植被覆盖度发生变化
南部湖泊水体聚集的盆地区 南部区域主要为巴音河流域、柯鲁克湖、托素湖、尕海湖等水体聚集区,同时也是人类活动的主要区域,由于农业种植、牧业发展、水库枢纽工程建设、工业园建设、制碱业发展等生产生活活动,区内土地利用类型改变、土地沙化、土地荒漠化、湖泊水体面积缩减、植被覆盖度改变等生态环境问题
Tab.2  不同地貌单元下生态环境问题
地类
名称
生境
适宜度
威胁因子
耕地 建设
用地
河流 盐碱地 戈壁
河流 0.7 1 0.3 0 0.2 0.5
冰雪 0.4 0.1 0.2 0.7 0 0.2
滩涂 0.2 0.1 0 0.5 0 0.3
盐碱地 0.3 0.4 0.7 0.3 0 0.2
建设用地 0 0 0 0 0.3 0.2
耕地 0.3 0 0 0 0.2 0.2
戈壁 0.2 0 0 0 0.3 0
裸地 0.3 0 0 0 0.2 0.1
草地 0.8 0.8 0.4 0.8 0.6 0.7
林地 1 0.5 0.5 0.8 0.5 0.5
Tab.3  不同地类对威胁因子的敏感度量
Fig.2  地理探测器因子探测结果
Fig.3  2005—2020年研究区生态环境质量评价
Fig.4  研究区2005—2020年生态环境质量等级占比
Fig.5  2005—2020年生态环境质量变化
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