基于改进遥感生态指数(MRSEI)的淮河流域生态环境质量评价

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作者 徐克立 吕伟才 汤连盟 《中国环境监测》 北大核心 2025年第1期225-234,共10页

淮河流域是我国重要的粮食生产基地,研究其生态环境变化具有重要意义。针对目前对淮河流域生态环境缺乏充分研究的问题,通过构建改进的遥感生态指数(MRSEI),对淮河流域2000—2022年生态环境质量时空变化进行了评价和分析。结果表明:①2... 淮河流域是我国重要的粮食生产基地,研究其生态环境变化具有重要意义。针对目前对淮河流域生态环境缺乏充分研究的问题,通过构建改进的遥感生态指数(MRSEI),对淮河流域2000—2022年生态环境质量时空变化进行了评价和分析。结果表明:①2000—2022年,淮河流域MRSEI先降后升,其中2000—2010年缓慢下降,2012—2022年逐渐升高。②MRSEI变化趋势的显著水平较低,显著降低的区域集中在淮河流域西北部,显著升高的区域集中在淮河流域北部和南部。③重标极差(R/S)分析结果表明,淮河流域未来生态环境变化以反持久性为主,58.1%的像元未来会表现为恶化,31.1%的像元未来会表现为改善,平均持续时长为4.2年。④未来趋势变化的莫兰指数为0.828,说明未来趋势变化的空间分布呈聚集态。⑤地表温度是淮河流域生态环境变化的主导因素,植被覆盖、干度、湿度影响力次之,高程、风速、降雨量、蒸发量和相对湿度的影响力较小。研究结果可为淮河流域生态环境治理提供依据。 展开更多

关键词 改进遥感生态指数(MRSEI) 趋势分析 HURST指数 聚类分析 地理探测器 淮河流域

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基于改进遥感生态指数(IRSEI)的锡林郭勒盟生态质量动态监测及影响因素分析

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作者 熊金婷 张绍良 +4 位作者 侯湖平 冯启航 梁洁 图木 李耀 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第4期213-222,共10页

为监测并分析生态环境质量时空变化特征及其影响因素,本文以内蒙古锡林郭勒盟为研究区,基于Landsat数据,借助Googel Earth Engine(GEE)平台构建改进遥感生态指数(IRSEI)模型,对锡林郭勒盟地区2001—2021年生态环境质量进行变化监测和评... 为监测并分析生态环境质量时空变化特征及其影响因素,本文以内蒙古锡林郭勒盟为研究区,基于Landsat数据,借助Googel Earth Engine(GEE)平台构建改进遥感生态指数(IRSEI)模型,对锡林郭勒盟地区2001—2021年生态环境质量进行变化监测和评价分析。结果表明:1)2001—2021年,锡林郭勒盟地区改进遥感生态指数(IRSEI)和遥感生态指数(RSEI)均值都呈现先增加再减小又增加的趋势;生态质量差和较差的区域集中在研究区西南部,占比29%~37%,生态质量良和优的区域集中分布在东北部,占比18%~27%,生态质量较差及以下的区域面积占比仍然大于生态质量较好及以上的区域;2)2001—2021年整体生态环境质量变好的面积占比达8.96%,整体变好比率略大于变差比率;3)NDVI是主要生态响应因子,7个影响因子的平均Q值大小依次为绿度(NDVI)>干度(NDBSI)>湿度(WET)>盐度(SI_T)>热度(LST)。研究表明,IRSEI能够低成本,快速准确地监测区域生态质量,更好地监测矿业城市生态质量长时序变化,为区域合理制定修复决策、有序开展修复工作提供理论支撑。 展开更多

关键词 生态监测 主成分分析 改进遥感生态指数 地理探测器

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基于改进遥感生态指数的吐鲁番-哈密地区生态环境质量评价及驱动机制分析 被引量：19

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作者 傅楷翔 贾国栋 +1 位作者 余新晓 陈立欣 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3911-3923,共13页

吐鲁番市和哈密市是我国盐渍化危害最严重的地区之一,明晰其生态环境变化趋势和驱动机制对吐鲁番-哈密地区生态文明建设具有重要意义。基于Google earth engine(GEE)平台,筛选2005—2020年6—9月Landsat影像,选取绿度(SVAI)、湿度(Wet)... 吐鲁番市和哈密市是我国盐渍化危害最严重的地区之一,明晰其生态环境变化趋势和驱动机制对吐鲁番-哈密地区生态文明建设具有重要意义。基于Google earth engine(GEE)平台,筛选2005—2020年6—9月Landsat影像,选取绿度(SVAI)、湿度(Wet)、热度(LST)、干度(NDBSI)和盐度(NDSI)构建改进型遥感生态指数(SRSEI)对吐鲁番-哈密地区生态环境进行评估。结果表明:(1)SRSEI使用SAVI代替NDVI并加入盐度指标(NDSI),与RSEI相比有着更高的第一主成分贡献率,能更全面客观地评价吐鲁番-哈密地区生态环境质量。(2)时间尺度上,2005—2020年吐鲁番-哈密地区SRSEI先下降后上升,均值0.49,并在2020年均值达到0.5575,较差和良的面积占比变化显著,较差占比减少了11.54%,良占比增加了30.15%。且未来生态环境变化趋势还将以改善为主;空间尺度上,北部西山台原和中部莫钦乌拉山生态质量多为优和良,较差区域主要集中在南部噶顺戈壁。(3)年均降水量、年均气温和经济生产总值是驱动SRSEI变化的主要控制因子,q值均大于0.092;与单因子对生态环境影响力相比,双因子交互产生的影响力更强,年均降水量∩经济生产总值是驱动吐鲁番-哈密地区生态环境发生变化的最强交互因子。 展开更多

关键词 吐鲁番-哈密地区 改进型遥感生态指数 地理探测器 驱动机制分析

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基于改进遥感生态指数的干旱内流区生态质量评价--以阴山北麓塔布河流域为例 被引量：19

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作者 张浩斌 王婉 +2 位作者 宋妤婧 苗林光 马超 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期523-543,共21页

干旱-半干旱地区生态环境脆弱,开展多要素、长时序生态质量动态变化研究,可为干旱-半干旱区生态建设与区域可持续发展提供科学依据。在遥感生态指数RSEI基础上,根据干旱-半干旱地区特点,耦合了绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(... 干旱-半干旱地区生态环境脆弱,开展多要素、长时序生态质量动态变化研究,可为干旱-半干旱区生态建设与区域可持续发展提供科学依据。在遥感生态指数RSEI基础上,根据干旱-半干旱地区特点,耦合了绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(SI)和盐度(SI-T)五个指标,提出适应干旱-半干旱区域生态质量评价的mRSEI模型,对1986—2022年间塔布河流域生态质量进行动态评价。利用Mann-Kendall突变检验、Theil-Sen(T-S)分析联合Mann-Kendall趋势分析法探究生态质量时空变化;引入欧洲中期天气预报中心发布的第五代再分析数据集(ERA5)的气象数据,在逐像元层面探讨了气候因素与mRSEI的相关关系。研究表明:(1)相较于RSEI而言,mRSEI能更好集成各生态分量包含的信息,且模型更加稳定可靠;(2)mRSEI受到的负面影响主要来自于盐度指标(SI-T),相关系数均值为-0.922,其影响力大于干度、热度指标,表明引入盐度指标对干旱-半干旱区生态质量评价具有重要意义;(3)研究时序内mRSEI介于0.179—0.423,生态质量总体呈下降趋势(Slope=-0.0014,P<0.05);(4)趋势分析结果表明,塔布河流域84.37%的区域生态质量未发生变化,另外15.63%中,生态质量退化面积占比远高于生态质量变好的区域,研究区生态质量总体呈退化趋势。(5)气候因素与mRSEI相关分析结果表明,降水与mRSEI呈正相关(r=0.411—0.807),年均气温与mRSEI呈负相关(r=-0.824—-0.398);时序相关分析结果表明,气温是研究区生态质量的主控因子。(6)人文因素虽然会对塔布河流域生态质量产生扰动,但并不起决定作用。基于改进的遥感生态指数mRSEI,能够科学监测干旱-半干旱区生态质量空间分布、准确把握生态质量变化趋势,可为干旱-半干旱地区生态保护提供理论支撑。 展开更多

关键词 干旱-半干旱地区 遥感生态指数 改进的遥感生态指数 趋势分析 气候因素 塔布河流域

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基于改进遥感生态指数的宁夏生态环境质量时空变化 被引量：14

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作者 冯自贤 佘璐 +2 位作者 王秀慧 杨璐 杨晨 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期131-143,共13页

在遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)的基础上引入PM10作为大气环境质量指标,提出了改进的遥感生态指数(Improved remote sensing ecological index,IRSEI),并基于IRSEI分析了宁夏2000-2020年的生态环境质量时空分布... 在遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)的基础上引入PM10作为大气环境质量指标,提出了改进的遥感生态指数(Improved remote sensing ecological index,IRSEI),并基于IRSEI分析了宁夏2000-2020年的生态环境质量时空分布格局与演变,以及宁夏生态环境质量的变化趋势,此外还深入讨论了不同的指标归一化方式对IRSEI结果的影响。结果表明,1)2000-2020年,宁夏生态环境质量呈现“先上升,后下降,又上升”的趋势,21年间IRSEI从0.329上升至0.426,总体上升了约29.48%;空间分布上,生态环境质量等级为“优”和“良”的地区主要分布在宁夏北部、南部以及黄河流域沿岸,生态环境质量等级为“差”和“较差”的区域主要分布在宁夏中部。2)宁夏生态环境质量改善面积远大于退化面积,21年间改善面积占比达到54.42%,且极强改善区域集中在宁夏南部,中部以较强改善为主,退化面积占比为14.98%,主要分布在北部城市区域。3)趋势分析结果表明,宁夏生态环境质量呈改善趋势的区域面积占比达到64.02%,显著改善趋势的面积占比为29.18%,但仍有28.81%的区域呈现显著退化和轻微退化趋势,生态环境质量修复与保护应重点关注呈现退化趋势的区域。4)不同的指标归一化方式对IRSEI影响显著,基于各期数据分别进行指标归一化容易高估生态环境质量较差年份的IRSEI,低估生态环境质量较好年份的IRSEI,基于全局极值的指标归一化方式,能更真实客观地反映不同时期的变化和差异。 展开更多

关键词 生态环境质量 改进型遥感生态指数 时空演变 主成分分析 趋势分析

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基于改进遥感生态指数的岩溶山区生态质量评价——以澄碧河流域为例 被引量：12

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作者 孙桂凯 王国帅 +3 位作者 魏义熊 赵荣娜 莫崇勋 杨云川 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第2期230-239,F0003,共11页

[目的]研究澄碧河流域1988—2019年生态环境的时空演变特征及其变化原因,旨在快速、科学地评价岩溶区生态环境质量变化,为岩溶区生态环境的保护、治理以及发展规划提供科学依据。[方法]基于Landsat遥感影像,引入归一化山地植被指数(NDMV... [目的]研究澄碧河流域1988—2019年生态环境的时空演变特征及其变化原因,旨在快速、科学地评价岩溶区生态环境质量变化,为岩溶区生态环境的保护、治理以及发展规划提供科学依据。[方法]基于Landsat遥感影像,引入归一化山地植被指数(NDMVI),改进综合生态评价指数(CEEI)模型,对西南典型岩溶区澄碧河流域1988—2019年生态环境质量进行动态监测,利用空间自相关方法定量分析流域生态环境质量的空间分布特征。[结果]①CEEI具有一定的科学性,并能较好反映研究区生态环境质量情况及时空分异特征;②1988—2019年研究区生态环境质量处于中上水平,整体呈上升趋势,低值区主要分布在流域北部岩溶峰林区与库区周边;③研究区生态环境质量具有一定的空间正相关关系,但聚集性逐渐减弱。[结论]改进的CEEI模型能够较好地反映澄碧河流域生态环境质量。澄碧河流域CEEI均值总体呈上升趋势,生态环境质量得到改善。 展开更多

关键词 生态环境质量 改进遥感生态指数 动态监测 空间自相关 澄碧河流域

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改进遥感生态指数的典型海岸带城市生态环境质量评价--以湛江市为例 被引量：4

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作者 王静 王佳 +2 位作者 徐江琪 黄邵东 刘东云 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2023年第3期43-52,共10页

随着湛江市城镇化的发展,湛江市生态用地面积减少,生态环境恶化。因此,快速、全面及准确地定量监测湛江市生态环境质量变化具有重要意义。选用2000年、2005年、2009年、2015年、2020年Landsat系列卫星影像,选取绿度、湿度、干度、热度... 随着湛江市城镇化的发展,湛江市生态用地面积减少,生态环境恶化。因此,快速、全面及准确地定量监测湛江市生态环境质量变化具有重要意义。选用2000年、2005年、2009年、2015年、2020年Landsat系列卫星影像,选取绿度、湿度、干度、热度、土地利用与人口分布6项指标,构建改进遥感生态指数(improved remote sensing ecological index,IRSEI),定量分析湛江市2000—2020年间生态环境质量变化。研究结果表明:2000年、2005年、2009年、2015年与2020年IRSEI指数均值分别为0.18,0.18,0.35,0.42和0.38,呈先升后降的变化趋势;对2000—2020年间IRSEI进行差值处理,研究区生态环境变化“明显变好”、“轻度变好”、“基本不变”、“轻度变差”、“明显变差”的面积占比分别为78.95%,8.70%,8.01%,1.35%和2.99%,以“明显变好”为主;IRSEI指数可以较好地反映出2000—2020年间海岸带城区环境较差的现象,具体表现为海岸带区域的建筑用地IRSEI指数较低,研究结果将为湛江市生态环境保护提供理论基础和科学依据。 展开更多

关键词 生态环境质量 海岸带 改进遥感生态指数

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基于改进遥感生态指数的海南岛生态环境质量动态变化 被引量：19

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作者 付杰 王萍 +2 位作者 张清 李兴荣 田燕芹 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1102-1111,共10页

为定量分析海南岛生态环境质量,基于耦合绿度、湿度、干度、热度4项指标的遥感生态指数(Remote sensing ecological index,RSEI),考虑土地利用强度、人口聚集度与坡度对海岛生态系统的影响,增加土地利用、人口分布、地形3项指标,利用主... 为定量分析海南岛生态环境质量,基于耦合绿度、湿度、干度、热度4项指标的遥感生态指数(Remote sensing ecological index,RSEI),考虑土地利用强度、人口聚集度与坡度对海岛生态系统的影响,增加土地利用、人口分布、地形3项指标,利用主成分分析法构建了改进遥感生态指数(Improved remote sensing ecological index,IRSEI)模型。利用RSEI与IRSEI分别对海南岛2000—2020年的生态环境质量进行动态监测,分析IRSEI的合理性以及两者与生态环境状况指数(Ecological index,EI)的相似性。结果表明:与RSEI相比,IRSEI与EI指数更接近,且具有很好的合理性,IRSEI突出土地利用、人口分布与地形地貌对生态环境质量的影响,可以对海南岛生态环境质量进行准确、客观的评价。2000—2020年间海南岛生态环境质量呈现"下降-上升-下降"的变化趋势,但整体来说,IRSEI均值从0.721上升至0.766,其生态环境质量得到提升。生态环境质量等级为优、良的土地各年份占比均超过89%,等级为差、较差的土地占比极少,二者之和在各年份所占比例均低于1.48%;海南岛中南部地区的生态环境质量高于东部、北部以及环岛地区,生态环境质量总体处于优良水平。生态环境质量提升的区域覆盖面积为12278.00 km^(2),占比47.5%,生态环境质量有所下降的区域覆盖面积为3124.07 km^(2),占比12.1%;改善地区主要分布在北部和东部,退化地区主要分布在人口密集的环岛沿海城市带。研究构建了适用于海南岛的生态质量评估体系,为海南省生态环境的治理保护和相关政策法规的制定提供科学依据。 展开更多

关键词 海南岛 改进遥感生态指数(IRSEI) 主成分分析 生态环境质量 时空变化

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基于改进遥感生态指数的南昌市生态环境质量监测与评价 被引量：4

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作者 王新驰 鲁铁定 +1 位作者 龚循强 周秀芳 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第35期15319-15327,共9页

城市生态环境质量监测是实现城市绿色发展必不可少的环节,遥感技术以其监测范围大和能实时传输的优势被广泛应用于城市生态环境质量评价。为了客观全面地反映城市生态环境质量,采用遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)... 城市生态环境质量监测是实现城市绿色发展必不可少的环节,遥感技术以其监测范围大和能实时传输的优势被广泛应用于城市生态环境质量评价。为了客观全面地反映城市生态环境质量,采用遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)模型进行评价,而RSEI模型存在第一主成分贡献率不高的问题,使得评价结果不够准确。因此采用改进遥感生态指数(improved remote sensing ecological index,IRSEI),将原RSEI模型中的绿度指标归一化差值植被指数替换为通用归一化植被指数,从而构成IRSEI模型,以提高模型对生态环境质量评价的准确性。对南昌市2003—2021年Landsat遥感影像进行处理,得到南昌市生态环境质量的分布情况和变化趋势。结果表明:IRSEI的第一主成分贡献率较RSEI平均提高3.6%,湿度、绿度、干度、热度各年份平均相关度的均值提高7.2%;2003—2021年南昌市IRSEI总体均值变化不显著,生态质量较高的区域主要分布在鄱阳湖区域、梅岭和安义县,较低的区域主要分布在中心城区和西南方向的流湖镇。可见,2003—2021年南昌市总体生态环境质量呈先下降后持续上升的趋势。 展开更多

关键词 改进遥感生态指数 通用归一化植被指数 生态环境质量 南昌市 主成分分析

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基于改进遥感生态指数的宁夏沿黄平原区生态环境质量评价 被引量：11

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作者 董春媛 乔荣荣 +2 位作者 杨智程 罗立辉 常学礼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第16期6706-6715,共10页

区域生态环境质量评价是国民经济建设与可持续性发展规划的基础,是生态学研究的主要方向之一。以土地利用/覆盖数据和Landsat OLI数据为基础,分别在ArcGIS和GEE平台上进行景观多样性指数(Landscape Diversity Index, LDI)与归一化植被指... 区域生态环境质量评价是国民经济建设与可持续性发展规划的基础,是生态学研究的主要方向之一。以土地利用/覆盖数据和Landsat OLI数据为基础,分别在ArcGIS和GEE平台上进行景观多样性指数(Landscape Diversity Index, LDI)与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)、湿度(Wet Index, WI)、归一化裸土和建筑指数(Normalized Difference Building-Soil Index, NDBSI)、遥感生态指数(Remote Sensing Based Ecological Index, RSEI)和改进遥感生态指数(Modified Remote Sensing Ecological Index, MRSEI)的计算。在LDI最佳尺度约束下分析表明,宁夏沿黄平原区景观多样性指数具有显著尺度依赖特征(P<0.001),阈值出现在3000 m×3000 m。主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)解释了研究区改进遥感生态指数主要受到NDVI和LDI影响,其中NDVI是PC1(特征值贡献率68.98%)的决定因子,特征向量为0.8901;LDI为次要决定因子,特征向量为-0.4146,该分量在MRSEI计算中分值较高。LDI是PC2(特征值贡献率28.76%)的决定因子,特征向量为0.9100;NDVI为次要决定因子,特征向量为0.4056,该分量在MRSEI计算中分值较低。从MRSEI在应用中可信性来看,其在分析中采用LDI替代LST有效地避免了RSEI分析中NDBSI和LST之间存在的生态学意义重复表达和多因子向量投影中的高度聚集。研究区空间异质性主要以“差”和“较差”级别分布在不同土地利用/覆盖类型交错区且以环绕研究区为主要特点。在“差”到“好”梯度上,斑块密度为减少趋势由8.3个/km^(2)减少到5.9个/km^(2),而平均斑块面积呈增加趋势由0.120 km^(2)增加到0.169 km^(2)。综合来看宁夏沿黄平原区生态环境质量总体MRSEI值为0.0117刚好超过“较好”水平下限。 展开更多

关键词 改进遥感生态指数 景观多样性指数 主成分分析 宁夏沿黄平原

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基于改进遥感生态指数的山西省及煤炭矿区生态环境分析 被引量：22

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作者 李晶 李生财 +2 位作者 郭伟 闫星光 张瑞 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第1期30-39,共10页

遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)是目前生态监测评价中使用较为广泛的一种遥感指数,在矿区生态环境研究中也得到了大量应用。但是其提出是基于城市区域的生态环境分析,对于黄河流域水土侵蚀易发区的适用性尚待研究。... 遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)是目前生态监测评价中使用较为广泛的一种遥感指数,在矿区生态环境研究中也得到了大量应用。但是其提出是基于城市区域的生态环境分析,对于黄河流域水土侵蚀易发区的适用性尚待研究。黄河流域中游煤炭矿区高强度、大范围开采带来的局部地质环境、生态状况改变,更对该指数的适用性提出了挑战。基于现有遥感生态指数并兼顾地域差异化特点,提出了一种改进型遥感生态指数(Modified Remote Sensing Ecology Index,MRSEI),即在顾及绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)和干度(NDBSI)因子的同时,引入土壤侵蚀模型(The Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE),通过归一化运算获取土壤侵蚀因子(Erosion),并将该因子纳入生态环境质量分析中。通过在谷歌云平台(Google Earth Engine,GEE)上计算MRSEI并将其应用于山西省及煤炭国家规划矿区,结果表明:(1)与传统的RSEI相比,改进的生态指数MRSEI有效集成了绿度、湿度、干度、热度和土壤侵蚀5个生态因子的综合信息,可以更全面客观地揭示山西省及煤炭国家规划矿区生态环境及其变化;(2)2000—2020年,山西省的生态环境质量呈现先恶化后好转的趋势,空间分布特征主要表现为省域东南部生态环境质量较高,而西北、西南区域相对较低。 展开更多

关键词 改进型遥感生态指数 谷歌云平台 黄河流域 煤炭矿区 土壤侵蚀

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改进遥感生态指数的宜宾市三江汇合区生态环境评价 被引量：28

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作者 张秦瑞 赵良军 +1 位作者 林国军 万虹麟 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2022年第1期230-237,共8页

城市扩张是宜宾市近年来的主要特征,研究其对生态环境的影响,对城市发展与生态保护具有重要意义。为了更好地评价城市扩张对生态的影响,基于遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI),构建归一化不透水面和裸土指数替代原有... 城市扩张是宜宾市近年来的主要特征,研究其对生态环境的影响,对城市发展与生态保护具有重要意义。为了更好地评价城市扩张对生态的影响,基于遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI),构建归一化不透水面和裸土指数替代原有建筑指数作为干度指标,建立了改进型遥感生态指数(improved remote sensing ecological index,IRSEI),耦合对生态具有重要影响的绿度、湿度、温度及改进后的干度指标信息,利用主成分分析法及相关性对IRSEI进行了分析,建立基于IRSEI的宜宾市三江汇合区生态评价模型,对该地区2013—2020年间生态环境做出分析评价。结果表明:IRSEI能够更加精准地反映出干度对生态造成的负面影响,较RSEI在第一主成分分量中能够集中更多有用信息,对城市生态环境质量评测具有更好的适用性。2013年,该区域IRSEI为0.54,生态总体状况一般,原因在于城区扩张严重,破坏了原有植被;2017年,IRSEI为0.67,退耕还林的持续推进以及城区生态的恢复,使得绿度明显上升,因此生态状况较2013年大为好转;2020年,IRSEI为0.63,绿度、湿度以及干度基本与2013年持平,但由于城市扩张带来的热岛效应,温度较2017年有所上升,因此生态水平轻微下降。 展开更多

关键词 改进型遥感生态指数(IRSEI) 主成分分析 相关性 宜宾三江汇合区 生态评价

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改进型遥感生态指数在银川市生态环境质量评价中的应用

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作者 蒋欣洪 宋伟东 孙尚宇 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第3期208-218,共11页

针对遥感生态指数(RSEI)评价干旱、半干旱地区的生态环境质量的不足,本研究在RSEI的基础上引入了盐分指标(NDSI)和荒漠化指数(DI),构建改进型遥感生态指数(SD_RSEI),选用2009、2014、2017和2021年4期Landsat系列卫星影像,对银川市2009—... 针对遥感生态指数(RSEI)评价干旱、半干旱地区的生态环境质量的不足,本研究在RSEI的基础上引入了盐分指标(NDSI)和荒漠化指数(DI),构建改进型遥感生态指数(SD_RSEI),选用2009、2014、2017和2021年4期Landsat系列卫星影像,对银川市2009—2021年的生态环境质量进行评估。结果表明:1)2009—2021年银川市的生态环境质量呈现先上升后下降的趋势,生态环境质量有所提升的区域面积为5255.22 km^(2),占比为75.7%,生态环境质量恶化的区域面积为1316.95 km^(2),占比为18.97%;2)生态环境质量改善的区域主要分布在银川市的东南部和西北部地区,环境恶化的区域主要集中在中部城区;3)单因子探测影响力排序为:荒漠化指标>绿度指标>盐度指标>干度指标>湿度指标>热度指标>土地利用>降水量>气温>人口密度,各因子的交互作用提升了对SD_RSEI空间分异的解释力,荒漠化指标和干度指标是银川市生态环境变化的主要驱动因子。改进的遥感生态指数SD_RSEI能够科学地监测银川市生态环境质量的时空变化,可为该区域生态环境治理工作提供理论依据。 展开更多

关键词 生态环境质量 改进遥感生态指数 地理探测器 银川市

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基于改进型遥感生态指数的塔里木河干流生态环境质量评价 被引量：3

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作者 刘伟 凌红波 +2 位作者 公延明 陈伏龙 单钱娟 《干旱区地理》 北大核心 2025年第2期271-282,共12页

塔里木河干流是我国西北干旱区的重要生态屏障之一,作为生态输水的直接受益区,研究其生态环境质量变化对于理解生态输水工程的效果和评估流域生态环境质量具有重要意义。基于1998—2022年的Landsat遥感影像,耦合绿度(NDVI)、湿度(WET)... 塔里木河干流是我国西北干旱区的重要生态屏障之一,作为生态输水的直接受益区,研究其生态环境质量变化对于理解生态输水工程的效果和评估流域生态环境质量具有重要意义。基于1998—2022年的Landsat遥感影像,耦合绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)、热度(LST)、盐度(SI_T)5个指标构建改进型遥感生态指数(RSEIS),运用Mann-Kendall检验、Theil-Sen Median趋势分析、Hurst指数、变异系数分析塔里木河干流生态环境质量发展趋势及稳定性,通过地理探测器分析了各驱动因素对RSEIS的影响。结果表明:(1)1998—2022年塔里木河干流生态环境质量整体呈波动上升趋势,平均增幅为0.023·(10a)-1,多年平均RSEIS呈现出北高南低、西高东低的空间分布特征。(2)25 a间流域生态环境改善区域面积占55.06%,生态环境质量得到显著变化;但仍有54.59%的区域生态环境存在由改善向退化转变的潜在风险。(3)从成因分析来看,8个影响因子中,土地利用类型因子(0.534)对RSEIS的空间分异特征解释力最强,土地利用类型因子和潜在蒸散发因子双因子交互(0.659)是研究区生态环境质量的关键驱动因素。研究结果可为塔里木河干流生态区生态环境质量的可持续发展提供科学参考。 展开更多

关键词 改进型遥感生态指数 生态环境质量 地理探测器 塔里木河干流

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基于改进型遥感生态指数的黄石市生态质量评价

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作者 叶洪铭 黄瑾 +4 位作者 徐瑶 唐新华 李映潭 凌国栋 兰雪 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第1期211-224,共14页

黄石市位于湖北省的鄂东幕阜山岩溶地区,长年来一直面临着严峻的石漠化问题,严重影响了当地的环境保护和可持续发展。该研究利用谷歌地球引擎平台,采用主成分分析方法,构建了基于绿度、热度、干度、湿度和石漠化程度的改进型遥感生态指... 黄石市位于湖北省的鄂东幕阜山岩溶地区,长年来一直面临着严峻的石漠化问题,严重影响了当地的环境保护和可持续发展。该研究利用谷歌地球引擎平台,采用主成分分析方法,构建了基于绿度、热度、干度、湿度和石漠化程度的改进型遥感生态指数(MRSEI),分析了黄石市2001-2021年的生态环境变化。研究结果显示:(1)MRSEI与各组分指数的相关性极强,相关系数均大于0.794,且5个时期的平均值达到了0.837,表明MRSEI相比任何单一指标都更具代表性。而MRSEI的第1主成分(PC1)的贡献度在0.696 3以上,且各个年份都比RSEI的PC1贡献度高,说明其能更好地集中各指标特征。(2)2001-2021年黄石市的MRSEI呈现出稳步上升的趋势,生态环境质量得到了显著改善。生态环境质量较差和极差的区域面积减少了870.74 km2,良好和极好的区域面积增加了1 377.91 km~2。这种变化在黄石市的不同区域表现得较为明显,北部及一些特定区域的生态环境质量较差,而南部和中部地区以及阳新县和大冶市南部则表现出较高的生态环境质量。(3)2001-2021年生态环境质量的变化中,轻微改善占据了主导地位,占据了总面积的65.06%,而退化的面积仅占总面积的13.4%,表明黄石市的生态环境质量正逐步改善。(4)空间自相关性分析显示,5个年度的全局莫兰指数均在0.482 2以上,且Z值超过296.486 7,表明黄石市的MRSEI在这20年间具有显著的空间自相关性。通过局部空间自相关分析得出,黄石市的生态环境质量主要表现出MRSEI值在空间上的高-高聚集和低-低聚集。(5)土地利用方式是导致黄石市MRSEI变化的最主要驱动力,5个时期的q值均值为0.548 6。此外,高程以及气候条件与土地利用方式的交互作用也是影响黄石市生态环境的重要因素。该研究可为黄石市生态环境石漠化监测和可持续发展提供重要参考。 展开更多

关键词 改进型遥感生态指数 石漠化指数 莫兰指数 参数最优地理探测器 黄石市

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基于遥感生态指数改进模型的沱江流域生态环境质量时空变化及驱动力研究 被引量：4

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作者 赵晓燕 谈树成 +3 位作者 张素 李永平 吴汉 王超 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期151-163,共13页

[目的]沱江流域面临严重的水土流失、水环境污染和土壤侵蚀等生态环境问题,开展流域生态环境质量评价对推动长江上游生态环境保护和流域社会经济高质量可持续发展具有重要意义。[方法]基于谷歌地球引擎平台,选取2000-2020年的Landsat遥... [目的]沱江流域面临严重的水土流失、水环境污染和土壤侵蚀等生态环境问题,开展流域生态环境质量评价对推动长江上游生态环境保护和流域社会经济高质量可持续发展具有重要意义。[方法]基于谷歌地球引擎平台,选取2000-2020年的Landsat遥感影像,以绿度、湿度、热度、干度、生物丰度指数构建生态环境质量评价模型,采用变异系数、一元线性回归和空间自相关分析方法对流域内生态环境质量的时空演变格局进行分析,并运用最优参数地理探测器模型(optimal parameter geographic detector model,OPGD)对其驱动力进行探测。[结果](1)2000-2020年,沱江流域生态环境质量多年平均值为0.66,等级以良为主,占比为63.01%。成都周边区县、内江、自贡、泸州等城镇地区生态环境质量较差,呈现南北低中间高的空间分布格局。(2)沱江流域生态环境质量总体呈下降趋势,生态环境质量变差的趋势显著,轻微退化和显著退化面积占比分别为19.75%和5.88%。人口密度大,社会经济发展水平高的城镇化地区,生态环境质量以较高波动为主,占比为18.15%。(3)2000-2020年沱江流域全局自相关莫兰指数范围为0.769~0.870,主要分布在第1象限和第3象限,局部自相关的高-高集聚区和低-低集聚区范围随时间呈显著变化,景观斑块破碎化明显。(4)OPGD结果表明,土地利用类型、坡度、高程、夜间灯光为流域生态环境质量变化的主要驱动因子,人口密度、气温和GDP为次要驱动因子,降水量和坡向因子影响较小。土地利用类型与其他因子交互作用增强对流域内生态环境质量变化的影响。[结论]改进的遥感生态指数模型对开展区域生态环境质量评价提供新方法,研究结果为生态环境保护提供参考。 展开更多

关键词 生态环境质量 改进遥感生态指数模型 时空分析 驱动力 地理探测器模型 沱江流域

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基于遥感生态指数改进模型的祁连山国家公园生态环境质量变化

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作者 高翔 闫安 +3 位作者 李杰 常舒杭 李秋染 宋晓娇 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期744-753,共10页

基于Google Earth Engine平台,以Landsat TM/OLI遥感影像为基础数据源,运用遥感生态指数(RSEI)改进模型研究祁连山国家公园1988-2020年的生态环境质量变化,引入地理探测器评判影响因子的贡献.结果表明,RSEI改进模型避免了特征向量方向... 基于Google Earth Engine平台,以Landsat TM/OLI遥感影像为基础数据源,运用遥感生态指数(RSEI)改进模型研究祁连山国家公园1988-2020年的生态环境质量变化,引入地理探测器评判影响因子的贡献.结果表明,RSEI改进模型避免了特征向量方向的干扰,能更好地反映生态环境质量状况;近30多年来国家公园RSEI波动上升,表明其生态环境质量整体改善,空间上呈现“东高西低”分布格局,生态环境质量以无显著变化和改善为主,占比分别为70.13%、25.90%;轻微退化与显著退化占比分别为2.19%、1.78%,主要分布在国家公园西北肃北蒙古族自治县境内;森林和灌丛生态环境质量整体稳定改善,草地和荒漠以稳定为主;干度、热度、绿度是影响生态环境质量的关键因素,其交互作用均表现为双因子增强和非线性增强,交互作 用较强的因子组合主要是干度与热度、热度与绿度. 展开更多

关键词 遥感生态指数改进模型 生态环境质量评价 地理探测器 祁连山国家公园

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近30年天山北坡改进型遥感生态指数时空变化及其驱动因素 被引量：6

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作者 葛石冰 宋晓君 +3 位作者 陈润 杨永均 马静 陈浮 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期865-876,共12页

天山北坡是西北地区重要的生态功能区和重要经济带,受气候变化和人类活动的影响,脆弱的生态环境面临着巨大挑战,但目前对该地区生态环境质量时空变化、特征及驱动力的认识较少。为此,本文利用改进型遥感生态指数(ERSEI)、空间自相关分... 天山北坡是西北地区重要的生态功能区和重要经济带,受气候变化和人类活动的影响,脆弱的生态环境面临着巨大挑战,但目前对该地区生态环境质量时空变化、特征及驱动力的认识较少。为此,本文利用改进型遥感生态指数(ERSEI)、空间自相关分析、多元线性回归分析和地理加权分析方法揭示天山北坡1990、2000、2010和2020年4个时期生态环境质量时空变化、特征及其驱动因素。结果表明:(1)1990-2020年天山北坡ERSEI先大幅下降后逐渐恢复并持续上升,生态环境质量逐渐改善并趋于稳定,总体呈“东优西劣”的空间格局;(2)天山北坡生态环境对气候变化较为敏感,温度是ERSEI变化的最重要驱动因子;(3)不同驱动因素对ERSEI的影响存在显著的空间异质性,自然因素对局部ERSEI空间分异起主导作用,人为因素则对年际ERSEI变化产生重要影响。这表明气候变化和人类活动显著影响ERSEI变化,未来应科学规划各类经济活动,减缓气候变化效应,提升天山北坡生态安全和环境可持续性。 展开更多

关键词 天山北坡 改进型遥感生态指数 空间自相关 多元线性回归 地理加权分析

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利用改进型遥感生态指数的岩溶区生态环境质量评价 被引量：8

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作者 焦晓萌 张兵 +3 位作者 高阳 郑铭轩 周岩 况玮婕 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期54-60,共7页

本文选取绿度(NDMVI)、湿度(Wet)、石漠化(RDI)和热度(LST)4个指数,构建了改进型遥感生态指数(IRSEI),以实现县域岩溶地区的生态环境质量评价。基于2003与2023年的县域尺度遥感影像与其他地理信息数据,通过若干方面定量对比IRSEI与RSEI... 本文选取绿度(NDMVI)、湿度(Wet)、石漠化(RDI)和热度(LST)4个指数,构建了改进型遥感生态指数(IRSEI),以实现县域岩溶地区的生态环境质量评价。基于2003与2023年的县域尺度遥感影像与其他地理信息数据,通过若干方面定量对比IRSEI与RSEI指数。结果表明,IRSEI包含了更丰富的山地植被与石漠化状况信息,能够更好地表征和评价岩溶地区生态环境质量,适合作为岩溶地区生态环境质量评价的定量指标。研究区在2003—2023年间,生态环境质量改善和退化情况均有发生,但生态环境质量总体下降了7.46%,生态等级由良变为中等。从空间分布来看,罗平县研究区生态质量差的区域主要分布在北部,生态环境质量优的区域主要分布在中部。 展开更多

关键词 改进型遥感生态指数 岩溶区 生态环境质量评价 绿度指数 石漠化指数

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基于改进的遥感生态指数的黄河三角洲生态环境质量时空变化分析 被引量：5

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作者 王远轲 刘浦东 +3 位作者 刘建涛 张冬 王凌翔 黄丽 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1179-1190,共12页

在黄河流域生态保护和高质量发展的背景下,为监测黄河三角洲整体生态环境变化,为区域未来发展提供合理建议,以黄河三角洲为研究区,选取5期Landsat影像为数据源,在遥感生态指数(RSEI)模型基础上,用盐度指数(SI)代替干度指标,同时引入空... 在黄河流域生态保护和高质量发展的背景下,为监测黄河三角洲整体生态环境变化,为区域未来发展提供合理建议,以黄河三角洲为研究区,选取5期Landsat影像为数据源,在遥感生态指数(RSEI)模型基础上,用盐度指数(SI)代替干度指标,同时引入空气质量指标(DI)构建改进的遥感生态指数(MRSEI),并结合景观指数,借助空间自相关分析方法,通过地理探测器进行驱动因子分析,定量评价黄河三角洲生态环境时空分异特征。结果表明:(1)与RSEI相比,MRSEI更接近生态环境状况指数(EI)值,评价结果与真实地表情况更为接近,更适用于黄河三角洲生态环境质量评价。(2)黄河三角洲生态环境表现为略微变差,生态指数均值由0.53降到0.51。生态环境质量差的区域主要集中在沿海滩涂附近,生态环境质量较好的区域分布在西南部与黄河沿岸地区,随着距海岸距离缩小生态环境质量逐渐降低。(3)不同等级的遥感生态指数斑块破碎度都不断上升,景观格局趋于破碎化。(4)各时期区域生态指数空间分布都存在显著的空间自相关性,局部以高-高聚集与低-低聚集为主,与MRSEI分布变化趋于一致。(5)土地利用是影响区域生态环境空间分异性的主要因素,各因子间的交互作用均表现为双因子增强。 展开更多

关键词 生态环境 改进的遥感生态指数 景观指数 空间自相关 地理探测器 黄河三角洲

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