基于RSEI模型的贡山县生态质量动态监测及影响因素分析.pdf

西 北 师 范 大 学 学 报(自然科学版)第5 9卷2 0 2 3年第5期 J o u r n a l o f N o r t h w e s t N o r m a l U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e)V o l.5 9 2 0 2 3 N o.5 D O I:1 0.1 6 7 8 3/j.c n k i.n w n u z.2 0 2 3.0 5.0 1 7收稿日期:2 0 2 2 0 7 2 0;修改稿收到日期:2 0 2 3 0 7 1 5基金项目:中国地质调查局资助项目(D D 2 0 2 2 1 8 2 4);云南省科技厅-云南大学联合基金重点项目(2 0 1 9 F Y 0 0 3 0 1 7);国家自然科学基金资助项目(4 1 1 6 1 0 7 0)作者简介:蒋文学(1 9 9 8),男,云南宜良县人,硕士研究生.主要研究方向为地图学与地理信息.E m a i l:1 7 2 6 1 4 5 7 6 2q q.c o m*通信联系人,女,研究员,学士.主要研究方向为3 S技术在山地环境与地质灾害中的应用.E m a i l:6 4 8 1 1 9 6 1 1 q q.c o m基于R S E I模型的贡山县生态质量动态监测及影响因素分析蒋文学1,李益敏1,2*,杨 雪1,邓选伦1,刘师旖1(1.云南大学 地球科学学院,云南 昆明 6 5 0 5 0 0;2.云南省高校国产高分卫星遥感地质工程研究中心,云南 昆明 6 5 0 5 0 0)摘要:在碳中和及生态文明建设背景下,生态环境质量得到高度关注.利用遥感技术可以快速、实时获取全面的地表综合信息以及评价生态环境质量,为区域生态环境治理、改善以及未来规划提供参考.文中选取怒江州贡山县2 0 0 4年L a n d s a t 5 TM影像和2 0 1 3、2 0 2 0年L a n d s a t 8 O L I影像构建遥感生态指数(R S E I)模型,对贡山县2 0 0 42 0 2 0年的生态状况及变化趋势进行监测与评价分析.结果表明,2 0 0 4、2 0 1 3、2 0 2 0年研究区R S E I值分别为0.7 3,0.7 5,0.6 9,呈先上升再下降趋势,生态环境质量整体下降;2 0 0 42 0 2 0年期间研究区大部分地区生态环境质量变异程度非常稳定,面积占比为8 7.3 7%,仅独龙江乡和捧当乡少部分地区变异程度相对较高,面积占比为2.0 4%;影响贡山县R S E I变化的主要因素是人口、国内生产总值和建筑面积,表明贡山县生态环境质量变化与快速增长的人口和人类活动干扰有关;预测到2 0 2 5年R S E I值较2 0 2 0年有所上升,但幅度较小,在未来生态环境治理中仍应进行持续的保护与治理.关键词:生态环境质量;遥感生态指数;主成分分析;影响因素;贡山县中图分类号:X 8 2 6 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 1-9 8 8(2 0 2 3)0 5-0 1 0 6-1 0D y n a m i c m o n i t o r i n g a n d i n f l u e n c i n g f a c t o r s a n a l y s i s o f e c o l o g i c a l q u a l i t yi n G o n g s h a n C o u n t y b a s e d o n R S E I m o d e lJ I ANG W e n-x u e1,L I Y i-m i n1,2,YANG X u e1,D E NG X u a n-l u n1,L I U S h i-y i1(1.C o l l e g e o f E a r t h S c i e n c e s,Y u n n a n U n i v e r s i t y,K u n m i n g 6 5 0 5 0 0,Y u n n a n,C h i n a;2.Y u n n a n U n i v e r s i t y D o m e s t i c H i g h S c o r e S a t e l l i t e R e m o t e S e n s i n g G e o l o g i c a l E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r,K u n m i n g 6 5 0 5 0 0,Y u n n a n,C h i n a)A b s t r a c t:U n d e r t h e b a c k g r o u n d o f c a r b o n n e u t r a l i t y a n d e c o l o g i c a l c i v i l i z a t i o n c o n s t r u c t i o n,t h e q u a l i t y o f t h e e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t h a s r e c e i v e d g r e a t a t t e n t i o n.U s i n g r e m o t e s e n s i n g t e c h n o l o g y c a n q u i c k l y a n d r e a l-t i m e o b t a i n c o m p r e h e n s i v e s u r f a c e i n f o r m a t i o n,e v a l u a t e t h e q u a l i t y o f t h e e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t,a n d p r o v i d e s c i e n t i f i c a d v i c e f o r t h e r e g i o n a l e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t s g o v e r n a n c e,i m p r o v e m e n t a n d f u t u r e p l a n n i n g.T h i s p a p e r t a k e s G o n g s h a n C o u n t y,N u j i a n g P r e f e c t u r e a s t h e r e s e a r c h a r e a,s e l e c t s L a n d s a t 5 TM i m a g e s i n 2 0 0 4 a n d L a n d s a t 8 O L I i m a g e s i n 2 0 1 3 a n d 2 0 2 0 t o c o n s t r u c t a r e m o t e s e n s i n g e c o l o g i c a l i n d e x(R S E I)m o d e l t o m o n i t o r a n d a n a l y z e t h e e c o l o g i c a l s t a t u s a n d c h a n g e t r e n d s o f G o n g s h a n C o u n t y f r o m 2 0 0 4 t o 2 0 2 0.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e R S E I v a l u e s o f t h e s t u d y a r e a i n 601 2 0 2 3年第5期 蒋文学等:基于R S E I模型的贡山县生态质量动态监测及影响因素分析 2 0 2 3 N o.5D y n a m i c m o n i t o r i n g a n d i n f l u e n c i n g f a c t o r s a n a l y s i s o f e c o l o g i c a l q u a l i t y i n G o n g s h a n C o u n t y b a s e d o n R S E I m o d e l2 0 0 4,2 0 1 3 a n d 2 0 2 0 w e r e 0.7 3,0.7 5 a n d 0.6 9,r e s p e c t i v e l y,s h o w i n g a t r e n d o f r i s i n g f i r s t a n d t h e n f a l l i n g,a n d t h e o v e r a l l q u a l i t y o f t h e e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t d e c l i n e d;d u r i n g 2 0 0 42 0 2 0,i n m o s t a r e a s o f G o n g s h a n C o u n t y,t h e e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t q u a l i t y s d e g r e e o f v a r i a t i o n w a s v e r y s t a b l e,t h e a r e a a c c o u n t e d f o r 8 7.3 7%,a n d o n l y a f e w a r e a s i n D u l o n g j i a n g T o w n s h i p a n d P e n g d a n g T o w n s h i p h a d h i g h l y d e g r e e o f v a r i a t i o n,t h e a r e a a c c o u n t e d f o r 2.0 4%.T h e m a i n f a c t o r s a f f e c t i n g R S E I c h a n g e s i n G o n g s h a n C o u n t y a r e p o p u l a t i o n(P O P),g r o s s d o m e s t i c p r o d u c t(G D P)a n d b u i l d i n g a r e a(B-A R E A),i n d i c a t i n g t h a t c h a n g e s i n t h e e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t q u a l i t y o f G o n g s h a n C o u n t y a r e r e l a t e d t o t h e r a p i d g r o w t h o f t h e c o u n t y,p o p u l a t i o n i s r e l a t e d t o t h e d i s t u r b a n c e o f h u m a n a c t i v i t i e s.T h e p r e d i c t e d R S E I v a l u e i n 2 0 2 5 i s h i g h e r t h a n t h a t i n 2 0 2 0,b u t t h e a m p l i t u d e i s s m a l l,a n d c o n t i n u o u s p r o t e c t i o n a n d g o v e r n a n c e s h o u l d s t i l l b e c a r r i e d o u t i n t h e f u t u r e e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t g o v e r n a n c e.K e y w o r d s:e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t q u a l i t y;r e m o t e s e n s i n g e c o l o g i c a l i n d e x(R S E I);p r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s;i n f l u e n c i n g f a c t o r;G o n g s h a n C o u n t y 良好的生态环境是人类赖以生存和生产的物质基础,人类活动会对生态环境质量产生影响,因此有必要对生态环境进行监测和评估1.遥感技术实时、快速、准确获取地表综合信息的能力成为区域生态环境研究强有力的工具,在生态环境质量评价与监测中得到广泛的应用2-3.徐涵秋4提出了基 于 L a n d s a t 的 新 型 遥 感 生 态 指 数(R e m o t e s e n s i n g b a s e d e c o l o g i c a l i n d e x,R S E I),该指数弥补了 生态环境状况评价技术规范中E I指数在时间和空间上的不足,为生态环境质量评价提供了新方向,该指数不仅可以快速准确地监测和评价区域内的生态质量,还可对该区域的生态环境变化进行可视化分析、时空分析、建模和预测等,因而得到广泛应用.宋慧敏等5利用遥感生态指数对陕西省渭南市生态环境状况进行监测与分析评价;赵嘉丽等6基于R S E I构建适用于干旱和半干旱区流域的AWR S E I指数并以岱海流域为例分析其适用性;Y a n g等7基于R S E I评价了长江流域生态环境动态 变 化 及 其 驱 动 因 素;C u i等8通 过 构 建R S E I,评价了淮北市生态环境变化趋势及其驱动因素;Wu等9利用G E E平台中分辨率成像光谱仪(MO D I S)数据,对萨赫勒地区生态环境质量进行分 析,分 析R S E I的 趋 势 和 波 动 及 各 指 标 对R S E I的贡献.目前,已有诸多学者在城市1 0,1 1、自 然 保 护 区1 2,1 3,1 4、水 土 流 失 区1 5,1 6、工 矿区1 7,1 8,1 9等地区使用R S E I指数进行应用研究.但是针对高山峡谷地区相关的研究还相对较少,因此文中耦合基于遥感反演的绿度、湿度、热度和干度指标,利用遥感生态指数(R S E I)对怒江州贡山县2 0 0 42 0 2 0年的生态环境状况进行分析评价,分析研究区1 6年来生态环境的空间分布及动态演变特征,探究其变化原因,为该区域的生态环境建设提供科学依据.1 研究区域与数据1.1 研究区概况贡山独龙族怒族自治县(下文称贡山县)地处三江并流区自然遗产地核心区,隶属云南省怒江傈僳族自治州,其地理坐标位于北纬2 7 2 9 2 8 2 3,东经9 8 0 8 9 8 5 6 之间,总面积4 5 0 6 k m2(图1).境内呈碧罗雪山、高黎贡山、担当力卡山三山耸立,怒江、独龙江镶嵌其间的“三山夹两江”的高山峡谷地貌;海拔高差达3 9 5 8 m,最低海拔1 1 7 0 m,最高海拔5 1 2 8 m.怒江(萨尔温江)和独龙江(伊洛瓦底江)呈南北走向,纵穿整个贡山县,且均为国际河流.高黎贡山气候属于温带气候,由于独特的地貌和巨大的海拔高差,其立体气候和小区域 气 候 特 征 明 显,年 平 均 日 照 时 数1 1 0 01 4 0 0 h,年平均气 温1 6,年 降 雨 量2 7 0 04 7 0 0 mm,空气湿 度 达9 0%以 上,全 年 无 霜 期2 8 0天.贡山县森林面积达4 3 0多万亩,森林覆盖率为8 0.5%.2 0 1 4年高黎贡山独龙江公路隧道开通,2 0 1 9年被命名为全国第三批“绿水青山就是金山银山”实践创新基地.1.2 数据来源及预处理美国地质调查局和地理空间数据云提供了文中研究所使用的2 0 0 4年L a n d s a t 5 TM影像、2 0 1 3年和2 0 2 0年L a n d s a t 8 O L I和T I R S影像,遥感影像详细信息见表1.非遥感数据包括贡山县行政区划图和相关统计文本资料.为了消除水汽、光照等701西 北 师 范 大 学 学 报(自然科学版)第5 9卷 J o u r n a l o f N o r t h w e s t N o r m a l U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e)V o l.5 9 图1 研究区位置示意图F i g 1 L o c a t i o n d i a g r a m o f s t u d y a r e a干扰因素对遥感影像的影响,需对影像图进行预处理.使用E NV I 5.3中R a d i o m e t r i c c a l i b r a t i o n工具和F L A S H大气校正工具对3期影像图进行辐射定标和大气校正;再使用二次多项式方法对3期影像进行几何校正,把影像图的均方根误差(RM S E)控制在0.5像元内,使其几何精度达到应用要求,同时利用贡山县行政边界矢量数据提取研究区内各时期的多波段遥感影像数据.由于贡山县整体海拔较高,部分地区冬季积雪较多,为避免影响计算结果,预处理过程中将积雪部分予以剔除,剔除后研究区面积为3 6 5 3 k m2.此外,从国家气象科学数据中心获得气象资料,包括气温(T)和降雨量(P),国内生产总值(G D P);从云南统计年鉴贡山县部分获得建筑面积(B-A R E A)和人口(P O P).表1 贡山县遥感影像数据信息T a b 1 G o n g s h a n C o u n t y r e m o t e s e n s i n g i m a g ed a t a i n f o r m a t i o n时间路径/R o w传感器2 0 0 4-1 1-2 61 3 2/0 4 1TM2 0 0 4-1 2-1 91 3 3/0 4 0TM2 0 0 4-1 2-0 31 3 3/0 4 1TM2 0 1 3-1 2-0 51 3 2/0 4 1O L I2 0 1 3-1 1-2 61 3 3/0 4 0O L I2 0 1 3-1 1-1 01 3 3/0 4 1O L I2 0 2 0-1 2-2 41 3 2/0 4 1O L I2 0 2 0-1 2-3 11 3 3/0 4 0O L I2 0 2 0-1 2-3 11 3 3/0 4 1O L I2 研究方法2.1 遥感生态指数R S E I是一种新型的遥感指数,它与生态环境状况指数(E c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t i n d e x,E I)相比具有更大的优势.R S E I由绿度、湿度、干度和热度4个指标耦合形成,其中绿度由植被指数2 0表示,湿度由湿度指数2 1表示,热度由地表温度2 2表示,干度由裸土指数2 3-2 4表示.各指标计算公式如下:1)绿度指标(N D V I)由归 一 化 植 被 指 数(N o r m a l i z e d d i f f e r e n c e v e g e t a t i o n i n d e x,N D V I)表示,其计算公式为IN D V=N I R-r e dN I R+r e d,(1)其中,N I R,r e d为近红外波段和红波段.2)湿度指标(WE T)遥感缨帽变换所获取的湿度分量能较好地反映地表面 植 被、水 体 和 土 壤 的 湿 度 状 况5.基 于L a n d s a t TM 和O L I影像数据的湿度分量的公式为WTM=0.0 3 1 5b l u e+0.2 0 2 1g r e e n+0.3 0 1 2r e d+0.1 5 9 4N I R-0.6 8 0 6SW I R 1-0.6 1 0 9S W I R 2,(2)WOL I=0.1 5 1 1b l u e+0.1 9 7 3g r e e n+0.3 2 8 3r e d+0.3 4 0 7N I R-0.7 1 1 7SW I R 1-0.4 5 5 9S W I R 2.(3)其中,WTM,WO L I为TM和O L I遥感影像的湿度指标,b l u e,g r e e n,r e d,N I R,SW I R 1,SW I R 2为蓝、绿、红、近红外、短波红外1和短波红外2波段.3)干度指标(N D B S I)干度指标由裸土指数(Is)和建筑指数(IB I)合成2 5,计算公式为IN D B S=IS+IB I2,(4)IS=(SW I R 1+r e d)-(b l u e+N I R)SW I R 1+r e d+(b l u e-N I R),(5)IB I=2S W I R 1SW I R 1+N I R-N I RN I R+r e d+g r e e ng r e e n+S W I R 1 2S W I R 1SW I R 1+N I R+N I RN I R+r e d+g r e e ng r e e n+S W I R 1 .(6)4)热度指标(L S T)由 经 过 反 演 的 地 表 温 度(L a n d s u r f a c e t e m p e r a t u r e,L S T)表示.基于 TM 6 的地表温度提取公式为L6=TD+B,(7)T=K2l nK1L6+1 ,(8)801 2 0 2 3年第5期 蒋文学等:基于R S E I模型的贡山县生态质量动态监测及影响因素分析 2 0 2 3 N o.5D y n a m i c m o n i t o r i n g a n d i n f l u e n c i n g f a c t o r s a n a l y s i s o f e c o l o g i c a l q u a l i t y i n G o n g s h a n C o u n t y b a s e d o n R S E I m o d e l其中,L6为TM 6波段在传感器处的辐射值;D为灰度值;G和B为TM 6波段的增益与偏置值;T为传感器处温度值;K1=6 0 6.0 9 W(m2s rm)-1,K2=1 2 8 2.7 1 K.对(8)式 计 算 的 温 度T进 行 比 辐 射 率 纠正2 5,求得地表真实温度TL S=T1+Tl n,(9)其中,中 心 波 长取1 1.4 5 m;取1.4 3 81 0-2mK;为地表比辐射率,其取值见参考文献2 4.2.2 遥感生态指数构建2.2.1 因子归一化 由于N D V I,WE T,L S T以及N D S I各指标具有不同的数值范围,为方便各指标之间进行对比及后续研究,需要对各个指标进行归一化处理,归一化公式为Ni=Ii-Im i nIm a x-Im i n,(1 0)其中,Ni为各指标归一化后值;Ii为各指标在第i个像元值;Im i n,Im a x为各指标最小、最大值.2.2.2 主成分分析主成分分析是在对图像数据进行降维处理后,重新组合得到新的数据2 6,该方法可去除波段间多余 信 息,将 多 波 段 影 像 中 的 有 效 波 段 提 取 出来2 7.文中基于E NV I 5.3软件主成分分析工具对4个指标进行处理,结果如表2所示.从表中可以看出,各时期的第一主成分(P C 1)所占的特征值贡献度分别为8 5.3 4%,8 8.0 2%,8 6.4 4%,均大于8 0%,各指标相对稳定,表明4个指标的绝大部分特征已被集中于P C 1中,因此使用P C 1来构建遥感生态指数,公式为IR S R=f(N D V I,WE T,N D B S I,L S T).(1 1)表2 指标主成分分析T a b 2 P r i n c i p a l c o m p l n e n t a n a l y s i s o f i n d i c a t o r s年份P C 1P C 2P C 3P C 42 0 0 4特征值0.0 6 0 0.0 0 4 0.0 0 4 0.0 0 1特征值贡献率/%8 5.3 45.2 07.6 81.7 82 0 1 3特征值0.0 5 0 0.0 0 8 0.0 0 6 0.0 0 1特征值贡献率/%8 8.0 26.7 33.0 00.2 52 0 2 0特征值0.0 7 0 0.0 0 9 0.0 0 5 0.0 0 1特征值贡献率/%8 6.4 46.1 35.6 51.7 82.2.3 R E S I归一化 经主成分分析后,得到的R S E I初始值为I0,需要再次进行归一化处理,使I值位于0,1 之间.越接近1,代表其生态越好,反之则越差.归一化表达式为I=I0I0_m i nI0_m a x-I0_m i n,(1 2)其中,I0为初始遥感生态指数;I0_m a x,I0_m i n为I0最大、最小值.2.3 变异系数变异系数又称离散系数,其定义为标准差与平均值之比,该系数表示因变量的变化程度2 8,在生态环境质量研究中可反映区域生态环境多年的年际变化稳定程度.该系数值与离散程度呈正相关,变异系数值越大,则离散程度越大,该区域的稳定性就越低,反之则越高2 9.为直观表示生态环境质量变化的稳定性,文中按值大小将变异程度分为4个等级:非常稳定、稳定、不稳定以及非常不稳定,其取值范围分别为(0,0.1,(0.1,0.2,(0.2,0.3,(0.3,+)3 0.计算公式为CV=SDIMR S E,(1 3)其中,CV为变异系数;SD为I各栅格的多年标准差;IMR S E为各栅格的多年平均值.2.4 灰色关联分析灰色关联分析(G r e y r e l a t i o n a l a n a l y s i s,G R A)可以根据序列曲线几何的相似程度来判断不同序列之间的联系是否紧密3 1.文中使用邓聚龙3 2提出的灰色关联分析模型来对生态环境质量影响因素进行分析.计算步骤如下:1)确定参考和比较数列.假设评价对象有m个,指标有 n 个,则参考数列与比较数列分别表示为X0=x0(K)K=1,2,3,n,(1 4)Xi=xi(K)K=1,2,3,n,i=1,2,3,m.(1 5)2)无纲量化处理.由于各指标单位和范围均不相同,便于数据比较需将各指标进行归一化处理.3)计算灰色关联系数.i(j)=m i nim i nji(j)+m a xim a xji(j)i(j)+m a xim a xji(j),(1 6)i(j)=X0(n)-Xi(n),(1 7)901西 北 师 范 大 学 学 报(自然科学版)第5 9卷 J o u r n a l o f N o r t h w e s t N o r m a l U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e)V o l.5 9 其中,i(j)为参考和比较数列归一化后绝对差值;为分辨系数,位于0,1,通常取0.5.4)计算关联度.关联系数是参考和比较数列在各时刻中关联程度值,求取各数列的平均值即可得到关联度.关联度数值位于0,1,关联度越大,影响越大.3 结果与分析3.1 生态环境质量分析贡山县2 0 0 4、2 0 1 3和2 0 2 0年3个时期生态环境质量各项指标数值以及R S E I均值如表3所示,可以看出,在2 0 0 42 0 2 0年期间,贡山县生态指数R S E I呈现出先上升再下降的趋势,其均值从2 0 0 4年的0.7 3上升到2 0 1 3年的0.7 5,再下降到2 0 2 0年的0.6 9,总体下降了约5.4 8%,表明贡山县在研究期间生态环境质量呈下降趋势.表3 研究区各年份各指标和R S E I的均值变化T a b 3 T h e m e a n c h a n g e s o f e a c h i n d e x a n dR S E I o f s t u d y a r e a i n e a c h y e a r年份绿度N D V I湿度WE T干度N D S I热度L S T遥感生态指数R S E I2 0 0 40.7 30.4 40.5 30.5 20.7 32 0 1 30.8 00.4 60.5 20.5 00.7 52 0 2 00.7 20.4 20.6 00.5 60.6 9参考 生态环境状况评价技术规范和相关文献2 5,3 3,以0.2为间隔将贡山县各年份R S E I分为5个等级,但由于分级后差与较差区域面积较小,难以区分,故将二者合并为差等级,最终划分等级为:差0.0,0.4、中等(0.4,0.6、良(0.6,0.8、优(0.8,1 共4个等级.生成R S E I等级分布如图2所示.并统计3个时期各等级的面积大小及其占比如表4所示.从图2可以发现,贡山县2 0 0 4年生态等级分布以优和良为主,中等等级零散分布,东部存在少量差等级区域;2 0 1 3年贡山县生态等级分布呈现出以优和良为主,中等等级和差等级分布在贡山县的中部、东部和南部区域;2 0 2 0年贡山县生态等级分布以良为主,生态等级中等的地区主要分布在贡山县的北部、西部、东部以及中部区域.由表4可知,2 0 0 42 0 2 0年,贡山县生态等级面积变化明显,生态等级为差面积占比变化较小,生 态 等 级 为 中 等 面 积 占 比 从2 0 0 4年 的1 5.4 8%下降到2 0 1 3年的1 1.4 3%,但又上升到2 0 2 0年的1 4.2 4%;同时生态等级为优和良面积占比之 和 从2 0 0 4年 的8 3.5 4%上 升 到2 0 1 3年 的8 7.8 6%,下降到2 0 2 0年的8 4.9 6%,生态环境整体呈现下降趋势,表明贡山县1 6年来生态环境质量有所下降.图2 贡山县R S E I等级分布图F i g 2 G o n g s h a n C o u n t y R S E I l e v e l d i s t r i b u t i o n m a p表4 贡山县生态等级面积和比例T a b 4 A r e a a n d p r o p o r t i o n o f e c o l o g i c a l g r a d e i n G o n g s h a n C o u n t y等级2 0 0 4面积/k m2百分比/%2 0 1 3面积/k m2百分比/%2 0 2 0面积/k m2百分比/%差0.0,0.43 5.7 00.9 82 6.0 30.7 22 9.2 50.8 0中等(0.4,0.65 6 5.4 51 5.4 84 1 7.6 11 1.4 35 2 0.1 11 4.2 4良(0.6,0.81 6 5 3.1 04 5.2 51 7 7 3.5 94 8.5 52 0 2 0.4 15 5.3 1优(0.8,11 3 9 8.7 53 8.2 91 4 3 5.7 73 9.3 01 0 8 3.2 32 9.6 5合计3 6 5 31 0 03 6 5 31 0 03 6 5 31 0 03.2 生态环境质量动态演变为对贡山县生态环境质量整体情况进行时空分析,基于遥感生态指数分级结果,采用差值法对研究区各年份的R S E I进行变化检测.差值为负、0、正分别表示变差、不变和变好3 4,3 5,具体如表5所示.级差值-1-3表示生态等级由优变差等级数;级差值13表示生态等级由差变优等级数.如表5所示,在2 0 0 42 0 1 3年期间,贡山县生态质量等级变好、不变以及变差面积分别为6 4 6.4 2,2 5 3 3.8 8,4 7 2.7 0 k m2,其中变好面积较变差面积多1 7 3.7 2 k m2,期间贡山县生态环境质量有所改善.在2 0 1 32 0 2 0年期间,生态质量等级变好、011 2 0 2 3年第5期 蒋文学等:基于R S E I模型的贡山县生态质量动态监测及影响因素分析 2 0 2 3 N o.5D y n a m i c m o n i t o r i n g a n d i n f l u e n c i n g f a c t o r s a n a l y s i s o f e c o l o g i c a l q u a l i t y i n G o n g s h a n C o u n t y b a s e d o n R S E I m o d e l不变以及变差面积分别为3 1 7.6 3,2 6 0 8.3 1,7 2 7.0 6 k m2,变差面积为变好面积的2.2 9倍,较多的变差区 域 使 得 该 时 期 生 态 环 境 质 量 有 所 下 降.在2 0 0 42 0 2 0年间,贡山县生态质量等级变好的面积为4 6 7.7 5 k m2,其中9 6.2 1%变好的面积集中在变好等级为1的区域,为4 5 0.0 3 k m2;不变的面积为2 4 6 7.4 0 k m2;生态质量等级变差的面积为7 1 7.8 5 k m2,其中9 6.5 9%变差的面积集中在变差等级为-1的区域,为6 9 3.3 7 k m2.2 0 1 32 0 2 0年贡山县生态环境质量变差的面积相较于2 0 0 42 0 1 3年期间变差面积上升2 4 5.1 5 k m2,且生态环境质量变好面积减少1 7 8.6 7 k m2.结果表明,贡山县2 0 0 42 0 2 0年生态环境质量整体下降.表5 贡山县各时期R S E I等级变化检测T a b 5 C h a n g e d e t e c t i o n o f R S E I l e v e l o f G o n g s h a nc o u n t y i n e a c h p e r i o d年份类别 级差级面积/k m2类面积/k m2类比例/%2 0 0 42 0 1 3变好30.0 16 4 6.4 21 7.7 022 9.9 516 1 6.4 6不变0 2 5 3 3.8 82 5 3 3.8 86 9.3 6变差-14 7 1.7 44 7 2.7 01 2.9 4-20.9 6-30.0 02 0 1 32 0 2 0变好30.0 03 1 7.6 38.7 020.1 113 1 7.5 2不变0 2 6 0 8.3 12 6 0 8.3 1 7 1.4 0变差-16 7 5.2 27 2 7.0 6 1 9.9 0-25 1.4 1-30.4 42 0 0 42 0 2 0变好30.0 04 6 7.7 51 2.8 021 7.7 214 5 0.0 3不变0 2 4 6 7.4 02 4 6 7.4 06 7.5 5变差-16 9 3.3 77 1 7.8 51 9.6 5-22 4.4 6-30.0 22 0 0 42 0 1 3年期间,贡山县生态环境质量变差的区域主要集中在贡山县的北部、东部以及南部,变好区域集中在西部、中部以及少量集中在东北部,如图3 a所示;2 0 1 32 0 2 0年期间如图3 b,生态环境质量变差的区域主要集中在西部、西南部,变好区域集中在北部、东部以及东南部,如图3 b所示;在2 0 0 42 0 2 0年整个研究期,西部独龙江乡高黎贡山、东部碧罗雪山及东南部县城所在地茨开镇为贡山县生态环境质量变差区域,中部和东北部区域为生态环境质量变好区域如图3