X市城市生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測與質(zhì)量評價研究9400字【論文】

緒論1.1研究依據(jù)1.1.1城市生態(tài)環(huán)境對人類可持續(xù)發(fā)展的作用城市生態(tài)環(huán)境是人類生活賴以生存的基礎(chǔ)，隨著城市化的發(fā)展，中國的城市化進程加快，導(dǎo)致城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間出現(xiàn)矛盾，進而產(chǎn)生了一系列環(huán)境問題：如住房緊張、能源短缺、交通擁擠、城市熱島等，直接危害人民群眾的身體健康，城市生態(tài)環(huán)境問題日漸突出[1]。作為發(fā)展中國家，我國正處于高速城市化發(fā)展時期，生態(tài)環(huán)境問題尤為突出。黨的十八大以來，習(xí)近平為了實現(xiàn)“五位一體”總布局的中國特色社會主義事業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)，為了實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢，強烈促進生態(tài)文明建設(shè)，引導(dǎo)中華民族的可持續(xù)發(fā)展。因此，城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價是協(xié)調(diào)城市經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的重要方法。開展區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價，為相關(guān)部門了解該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況，揭示其破壞的原因，指導(dǎo)該區(qū)域經(jīng)濟開發(fā)、環(huán)境保護和綜合協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃具有重要的理論意義和現(xiàn)實價值。1.1.2使用RS和GIS技術(shù)相結(jié)合對生態(tài)環(huán)境做出監(jiān)測傳統(tǒng)的站點監(jiān)測手段與生態(tài)環(huán)境評價方法存在著許多的不足，監(jiān)測范圍小，數(shù)據(jù)更新不及時，無論在時效上還是空間上都不能滿足要求。如今，隨著“3S”技術(shù)的發(fā)展，這為環(huán)境監(jiān)測提供了一項更有效的方法。目前，“3S“技術(shù)廣泛應(yīng)用在以下方面：水利、農(nóng)業(yè)、交通、軍事、林業(yè)、政治、經(jīng)濟、礦業(yè)、文化等，推動了經(jīng)濟的發(fā)展，促進了社會的進步。因此，對于徐州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測可以使用“3S”技術(shù)，將“3S”技術(shù)用到長處[2]。由于生態(tài)環(huán)境具有許多特點，如實時性、周期性、區(qū)域性和全面性。而為了滿足生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價需要的數(shù)據(jù)具有如下特點：時效性、復(fù)雜性、精準(zhǔn)性[3]。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法存在費時、效率低下、定位不準(zhǔn)確等問題，但RS技術(shù)比起傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法具有很多優(yōu)點，具有時效強、大面積區(qū)域內(nèi)同步觀察、數(shù)據(jù)全面可比性高、對訪問條件有很少限制等等，本文為了結(jié)果的準(zhǔn)確度，選擇RS技術(shù)作為監(jiān)測方法[4]。到目前為止，很多行業(yè)里都有GIS技術(shù)的蹤影。GIS技術(shù)以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)來統(tǒng)計、分析和處理空間數(shù)據(jù)。在生態(tài)環(huán)境評價方面，GIS技術(shù)有很多優(yōu)勢，比如它可以高速有效的查詢、更新和提取評價生態(tài)環(huán)境所需要的數(shù)據(jù),它可以將評價結(jié)果直觀顯示出來[4]。1.1.3徐州進行環(huán)境質(zhì)量評價的重要性江蘇省分為多個區(qū)域，有好多個重要的經(jīng)濟中心，徐州作為一個重要的城市，也是經(jīng)濟重要之一。自從改革開放到現(xiàn)在，許多城市都致力于環(huán)境保護方面的工作，徐州也不例外，2016年2月15日徐州市獲得了省級生態(tài)市的命名。但近十年來暴露的環(huán)境問題仍不容樂觀。由于礦產(chǎn)資源、地下水資源過度開采，高密集的污染物排放等問題使徐州生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。因此，需要對徐州的生態(tài)環(huán)境做出評價，也可為徐州未來的可持續(xù)發(fā)展提出可依靠的理論依據(jù)1.2城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價國內(nèi)外研究狀況在1960年代初，國外的學(xué)者開始研究生態(tài)環(huán)境評價的問題[6]。1969年，美國選出6個指數(shù)（包括空氣、水、野生動物、森林、土壤、礦藏）來評價生態(tài)環(huán)境。1974年加拿大創(chuàng)建使用水、土地、大氣、其他方面四個指標(biāo)來評價環(huán)境好壞[7]。生態(tài)決策支持系統(tǒng)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)被U.M.Morthberg等人利用，在建立評價模型、指標(biāo)體系之上研究了影像生物多樣性的影響因素[8]。包括MatthewA在內(nèi)的許多人認(rèn)為人類生態(tài)足跡模型結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)過程得到的模型正好可以利用來評價城市的生態(tài)系統(tǒng)[9]。Reitti提出了一種新的生態(tài)質(zhì)量評價方法：滲透理論是這一說法的理論依據(jù)，生態(tài)質(zhì)量安全的影響因素是擴散能力、干擾強度、斑塊間距等[10]。JohnT.Lee認(rèn)為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價與景觀質(zhì)量有關(guān)[11]。RichardG.Latnrop也認(rèn)為與景觀質(zhì)量有密切關(guān)系[12]。在中國，1980年代末生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估開始吸引人們的注意力。對于生態(tài)環(huán)境的評價主要是從定性走到半定量和定量的過程[25]。到目前為止，不同研究者研究出的評價指標(biāo)和評價模型各有不同。在梁境的碩士學(xué)位論文[13]中，在“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”模型的基礎(chǔ)上，對生態(tài)環(huán)境采用建立“層次分析-變權(quán)-模糊復(fù)合評價”模型和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)體系的方法來評價。王宏偉等人[14]以縣級為單元對伊犁河流域的8縣1市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行評價，主要采用國家環(huán)境保護局頒布的規(guī)范[19]。王鵬等人同樣參考了國家環(huán)境保護總局發(fā)布的規(guī)范[19]評價汾河流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，，然而不同的是該篇文章選擇了上中下游、行政地區(qū)、小流域3個尺度分別進行了評價[15]。朱曉華，楊秀春以徐州市為例采用層次分析法對生態(tài)環(huán)境進行評價[16]。李春艷等人對哈爾濱松北區(qū)城市濕地通過BP網(wǎng)絡(luò)模型（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的）來進行評估[17]?？偨Y(jié)上文，人們對自然要素地形、土壤、氣候、植被、水等，對由于人類活動造成的生態(tài)環(huán)境問題等，都用來對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價進行研究，然而這些評價方法體系不一。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價分為兩種類型定性、定量：在定性評價中，只能選取一個對生態(tài)環(huán)境有更大影像的指標(biāo)來對生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣進行評價；在定量評價中通過公式或模型進行計算，利用結(jié)果指標(biāo)來評價生態(tài)環(huán)境的好壞程度[18]。定性評價方法的缺陷有：相關(guān)的評價指標(biāo)體系不足，容易導(dǎo)致評價結(jié)構(gòu)存在一定片面、主觀性。此外，評價指標(biāo)的選取缺乏宏觀性、整體性?，F(xiàn)在各種各樣的生態(tài)環(huán)境的評價指標(biāo)體系，不能全年、客觀反映生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，只能反映生態(tài)環(huán)境的幾個方面[2]，這樣就不能完全反映出生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣程度和對人類生活的影響程度[25]。所以，基于國家環(huán)境保護總局頒布的規(guī)范[19]，本文采用此規(guī)范作為評價方法。本規(guī)范詳細(xì)說明了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評價指標(biāo)，并總結(jié)出每個指標(biāo)的計算公式，從而可以對生態(tài)環(huán)境進行定量的分析。它的頒布，彌補了生態(tài)環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)不一的缺點[19]。1.3研究內(nèi)容運用遙感和其他相關(guān)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，基于GIS技術(shù)，提取遙感影像上有關(guān)生態(tài)環(huán)境的信息，與此同時，依據(jù)中國環(huán)保總局規(guī)定的評價標(biāo)準(zhǔn)[19]，對徐州市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行評價，并研究徐州市的可持續(xù)發(fā)展模式，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面提出了一些比較科學(xué)的依據(jù)以及決策方面的支持。步驟如下：（1）遙感影像上有關(guān)生態(tài)環(huán)境信息的提?。豪肦S技術(shù)完成區(qū)域生態(tài)環(huán)境指標(biāo)因子提?。ㄖ饕ㄎ鍌€指標(biāo)指數(shù)）[29]。（2）建立生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型：依據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（試行）》的評價指標(biāo)、方法，構(gòu)建徐州市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價模型，計算出生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，實現(xiàn)對徐州地區(qū)的生態(tài)環(huán)境綜合評估和質(zhì)量空間分析。（3）制作區(qū)域評價因子專題圖，依據(jù)專題圖分析評價徐州生態(tài)環(huán)境，并提出相關(guān)解決方法。2研究區(qū)與數(shù)據(jù)源2.1研究區(qū)概況徐州位于華北平原的東南部（東經(jīng)116°22′~118°40′、北緯33°43′~34°58′），是蘇北與蘇、魯、豫，皖四省接壤地區(qū)最大的城市，也是中華名族的發(fā)祥地之一。東西長210公里左右，南北寬140公里，總面積為11258平方公里，大約占江蘇省總面積的11%。，人口總共為1023.52萬?，F(xiàn)徐州市下轄豐縣、沛縣、睢寧縣、新沂、邳州、銅山縣、徐州市[20]。徐州市的地理位置如圖2-1所示圖2-1徐州市行政區(qū)劃圖Fig2-1MapofXuzhoudistrict2.2數(shù)據(jù)源2.2.1遙感數(shù)據(jù)源因為衛(wèi)星遙感對地觀測系統(tǒng)的周期性、過空性特點和多光譜的特性使得遙感影像成為研究城市空間特征的最佳影像[21]。Landsat8OLI_TRIS遙感影像被本研究選擇作為圖像數(shù)據(jù)來源，衛(wèi)星接收時間分別是2014年12月2日、2014年10月24日、2014年10月24日?？臻g分辨率是30m。其影像數(shù)據(jù)可以從地理空間數(shù)據(jù)云（/csearch.jsp）下載。2.2.2其它輔助數(shù)據(jù)地形圖：本研究采用1:5萬的徐州地形圖2015江蘇統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)（/2015nj/indexc.htm）中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（/Default.aspx）3徐州市生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測3.1總體技術(shù)路線圖3-1實驗技術(shù)路線Fig3-1Thecourseofresearch從地理空間數(shù)據(jù)云中獲取數(shù)據(jù)，首先利用ERDAS對遙感圖像進行預(yù)處理，主要包括數(shù)據(jù)融合入、圖像鑲嵌、圖像裁剪。由此得到徐州遙感影像圖。其次對遙感圖像進行分類與解譯，采用的方法是監(jiān)督分類。將解譯好的圖像轉(zhuǎn)換成shp格式并將其加載到ArcMap，計算各種類型土地的面積。根據(jù)獲取的面積數(shù)據(jù)并與網(wǎng)站相關(guān)查找數(shù)據(jù)相結(jié)合，計算評價指數(shù)，并在ARCGIS中制作專題圖，最后對徐州的生態(tài)環(huán)境進行評價。3.2遙感影像的預(yù)處理3.2.1數(shù)據(jù)融合從地理空間數(shù)據(jù)云上下載的數(shù)據(jù)精度比較高，本文中不需要對遙感圖像進行幾何校正。但我們拿到的原始數(shù)據(jù)大多都是單波段的，比如五個、七個，甚至更多，所以還需要將若干單波段圖像組合成多波段圖像文件。對于Landsat8OLI_TRIS，只需選擇2、3、4、5、6、7波段，這樣就能使圖像上不同形態(tài)、類型的地物獲得良好的顯示效果[22]。3.2.2圖像鑲嵌徐州市作為整個研究區(qū)，要想對其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行完整的評價，必須對同一時相的多景影像進行鑲嵌。本文運用ERDAS系統(tǒng)中的mosaictools工具來進行遙感影像的鑲嵌。3.2.3研究區(qū)的提取在完成影像鑲嵌后，根據(jù)研究區(qū)域的范圍裁剪鑲嵌后的圖像，就可以得到徐州的遙感影像。將徐州邊界矢量圖轉(zhuǎn)化為img格式，利用ERDAS中的MASK工具完成裁剪。圖3-2徐州市遙感影像圖Fig3-2RemotesensedimageofXuzhou3.3圖像分類與解譯3.3.1土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ137—90）[28]，以城市為研究范圍，按土地使用的性質(zhì)進行劃分和歸化，采用3個層次的分類體系：小類、中類、大類，共分為73小類，46中類，10大類。這10大類包括居住、倉儲、工業(yè)、道路廣場、對外交通、市政公用、公共設(shè)施、特殊用地、綠地、水域、其他用地[23]。為對中國生態(tài)環(huán)境狀況進行綜合評價，及時發(fā)現(xiàn)生態(tài)問題，服務(wù)于環(huán)境管理，2006年國家環(huán)保局頒布了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)[19]，并于同年5月1日試行。該規(guī)范在我國縣級以上范圍的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價都適用[19]。本文遙感圖像解譯分類標(biāo)準(zhǔn)共分為6類，主要參考國家環(huán)?？偩忠?guī)定的分類標(biāo)準(zhǔn)的二類指標(biāo)，總體上來看，分類比較粗略。表3-1本次生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的分類標(biāo)準(zhǔn)Table3-1classificationcriteriafortheassessmentoftheecologicalenvironmentquality土地類型TM影像特征農(nóng)田深紅色或紅白色，邊界清晰，幾何特征較規(guī)則，呈現(xiàn)網(wǎng)格狀林地成片鮮紅色、深灰綠色，邊界不規(guī)則，結(jié)構(gòu)較粗糙，呈顆粒狀草地粉紅色或者深青色，呈現(xiàn)面狀或條帶狀，邊界清晰水體藍或者淺藍色邊界清晰，片狀或者帶狀建筑用地淺青色，呈現(xiàn)團狀或片狀，形狀規(guī)則，面積較大，一般都有交通線穿過，村莊和居民點內(nèi)部常常栽種樹木，呈紅色陰影未利用地灰白色、白色，形狀不規(guī)則，邊界清晰3.3.2遙感影像解譯與分類常用的圖像分類方法有：監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)分類等。本文采用的主要分類方法是監(jiān)督分類，再輔以輔助調(diào)查資料，實現(xiàn)對圖像的最終解譯。由于監(jiān)督分類有一定的盲目性，所以很容易分錯。因此，要對分類圖像進行后處理，主要有聚類分析，過濾分析，去除分析，最終才能得出比較理想的分類結(jié)果[26]。整個過程處理結(jié)束后，再對分類結(jié)果進行評價，ERDAS中有很多分類評價方法，包括定義閾值、分類重編碼、分類疊加和精度評估。本文中主要采用精度評估方法，遙感圖像最終的Kappa系數(shù)大于80%，就可以說明分類效果較好[27]。圖3-32014年徐州土地利用分類圖Fig3-3Xuzhoulanduseclassificationfigurein2014表3-2徐州各縣區(qū)土地利用類型面積統(tǒng)計表（單位：km2）Table3-2Land-usetypeinXuzhouCountiesArea地區(qū)建筑用地農(nóng)田草地林地水體未利用地總面積豐縣74.471106.4940.031913.348.831424.16沛縣78.95923.717.0281.971.250.921103.81邳州市464.76646.939.441439.746.728.571934.09銅山縣696.85884.7475.231039.8186.826.612809.75新沂縣413.43642.2797.84215.67200.1623.181572.55徐州市98.2712.475.4065.98141.06183.18睢寧縣358.59329.8103.28287.943.8622.231766.23總面積2365.324546.37378.243359.31467.0581.411197.694生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的指標(biāo)4.1.生物豐度指數(shù)生物豐度指數(shù)：衡量生物多樣性的指標(biāo)。權(quán)重表4-1生物豐度指數(shù)因素權(quán)重Tab4-1weightofBiologicalabundanceindex生態(tài)系統(tǒng)林地（A)水體(B)草地(C)其他(D)權(quán)重0.50.30.150.05（2）計算公式生物豐度指數(shù)=生物豐度指數(shù)的歸一化系數(shù)×（0.3×B面積+0.15×C面積+0.5×A面積+0.05×D面積）/區(qū)域面積4.2植被覆蓋指數(shù)權(quán)重表4-2植被覆蓋指數(shù)因素權(quán)重Tab4-2weightofVegetationindex植被類型林地(A)草地(C)農(nóng)田(E)權(quán)重（2）計算公式植被覆蓋指數(shù)=植被覆蓋指數(shù)的歸一化系數(shù)×（0.3×C面積+0.5×A面積+0.2×E面積）/區(qū)域面積[31]4.3水網(wǎng)密度指數(shù)水網(wǎng)密度指數(shù)=湖庫面積的歸一化系數(shù)×湖庫面積/區(qū)域面積+河流長度的歸一化系數(shù)×河流長度/區(qū)域面積+水資源量的歸一化系數(shù)×水資源量/區(qū)域面積[31]4.4土地退化指數(shù)土地退化指數(shù)：被評價地區(qū)內(nèi)水力、風(fēng)力、凍融侵蝕面積占被評價地區(qū)面積的比重。權(quán)重表4-3土地退化指數(shù)因素權(quán)重Tab4-3weightofLanddegradationindex土地退化類型重度(A)中度(B)輕度(C)權(quán)重5（2）計算公式土地退化指數(shù)=土地退化指數(shù)的歸一化系數(shù)×(0.25×B面積+0.7×A面積+0.05×C面積）/區(qū)域面積4.5污染負(fù)荷指數(shù)污染負(fù)荷指數(shù)：反映被評價地區(qū)所承擔(dān)的環(huán)境污染壓力。權(quán)重表4-4污染負(fù)荷指數(shù)因素權(quán)重Tab4-4weightofPollutionloadindex污染指數(shù)固體廢物CODSO2權(quán)重（2）計算公式污染負(fù)荷指數(shù)=COD的歸一化系數(shù)×0.4×COD排放量/年均降雨量+（固體廢物的歸一化系數(shù)×0.2×固體排放量+SO2的歸一化系數(shù)×0.4×SO2排放量）/區(qū)域面積4.6生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（EQI）計算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)=0.1×（100－污染負(fù)荷指數(shù)）+0.25×水網(wǎng)密度指數(shù)+0.15×（100－土地退化指數(shù)）+0.2×植被覆蓋指數(shù)+0.3×生物豐度指數(shù)[32]生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分為優(yōu)秀、良好、一般、比較差、最差五級。表4-5生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)Tab4-5Gradestandardofecologicalenvironmentquality級別最差比較差一般良好優(yōu)秀級別EQI＜2020≤EQI＜3535≤EQI＜5555≤EQI＜75EQI≥75條件較惡劣，植被覆蓋較差，植被覆蓋度處于植被覆蓋度較好，植被覆蓋度好，多屬戈壁、嚴(yán)重干旱少雨，中等水平，生物生物多樣性較好，生物多樣性沙漠，鹽堿物種較少，存多樣性一般，水平適合人類生存。好，系統(tǒng)穩(wěn)定，地、禿山、在著明顯限制人較適合人類生存，最適合人居住。人類生存環(huán)境類生存的因素。偶爾有不適人類生存的惡劣。制約性因素5徐州生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果與分析5.1評價指數(shù)的計算5.1.1生物豐度指數(shù)通過上文RS和GIS技術(shù)，得到徐州地區(qū)草地、林地、水體、其他土地的面積（見表5-6）表5-1各類型的面積統(tǒng)計表（單位：km2）Tab5-1AreaSatTableeachtype（單位：km2）類型林地水域草地其他面積3359.31467.05378.246993.09全國生物豐度指數(shù)歸一化系數(shù)=100/生物豐度指數(shù)中間值的最大值；查找相關(guān)論文[24]得出為400.62代入公式，得指數(shù)為79.655.1.2植被覆蓋指數(shù)同上得到林地、草地，農(nóng)田面積（見表5-7）表5-2各類型的面積統(tǒng)計表（單位：km2）Tab5-2AreaSatTableeachtype（單位：km2）植被類型林地草地農(nóng)田面積3359.31378.244546.37查找相關(guān)論文[24]，全國植被覆蓋指數(shù)歸一化系數(shù)是355.24代入公式，得指數(shù)為85.735.1.3水網(wǎng)密度指數(shù)根據(jù)徐州水文特征，選擇湖庫面積、水資源量、河流長度。利用ARCGIS數(shù)字化江蘇省地圖，畫出湖泊、河流矢量圖，再計算面積。由江蘇省統(tǒng)計局《江蘇統(tǒng)計年鑒2015》得出水資源量。（見表5-8）表5-3水網(wǎng)密度因素面積（單位：km2）Table5-3Waternetworkdensityareaofvariousfactors區(qū)域名稱區(qū)域面積（km2）湖庫（km2）水資源(×10^6m3）河流長度（km）徐州11197.69363.63170176.7查找相關(guān)論文[2]得出全國湖庫面積歸一化系數(shù)、全國水資源量歸一化系數(shù)、全國河流長度歸一化系數(shù)各是17.88,61.42,16.43代入公式，得指數(shù)為18.795.1.4土地退化指數(shù)依據(jù)中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供的中國土壤侵蝕空間分布數(shù)據(jù)，徐州主要是水力侵蝕，提取徐州的數(shù)據(jù)（見表5-9）表5-4土地退化面積（單位：km2）Tab5-4Areaoflanddegradation（單位：km2）區(qū)域名稱輕度中度重度徐州10264.55933.140查找相關(guān)論文[2]知全國土地退化指數(shù)的歸一化系數(shù)是146.33代入公式，得指數(shù)為9.7555.1.5污染負(fù)荷指數(shù)由江蘇省統(tǒng)計局《江蘇統(tǒng)計年鑒2015》得出COD、SO2、固廢排放量，見表5-12表5-5污染負(fù)荷因素面積（單位：km2）Tab5-5Eachfactorssquaresofvariouspollutionloads（單位：km2）區(qū)域名稱COD(t)SO2(t）固廢（t）降水量（mm）徐州13206811282814692200826.6查找相關(guān)論文[2]得出相關(guān)全國歸一化系數(shù)：COD歸一化系數(shù)是0.06，SO2歸一化系數(shù)是0.07，固廢歸一化系數(shù)是0.33代入公式，得指數(shù)為21.515.1.6生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)表5-6生態(tài)環(huán)境指數(shù)取值Table5-6Eachfactorsvaluesofbiologyenvironmentquality區(qū)域名稱土地退化指數(shù)生物豐度指數(shù)水網(wǎng)密度指數(shù)植被覆蓋指數(shù)污染負(fù)荷指數(shù)EQI級別徐州9.7579.6518.7985.7321.5267.13良根據(jù)上文表格判斷徐州生態(tài)環(huán)境質(zhì)量屬于“良好”狀態(tài)。5.2生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果綜合分析在評價體系的五個指標(biāo)因子中，因為對水網(wǎng)密度指數(shù)起到?jīng)Q定性作用的是自然條件，改變自然作用是不可能的。所以，本文的水網(wǎng)密度指數(shù)專題圖未能給出[29]。此外，因為沒有以市、縣為單元的有關(guān)COD、SO2、固廢排放量的相關(guān)數(shù)據(jù)，所以，本文也未能計算出污染負(fù)荷指數(shù)專題圖[29]。表5-7各區(qū)縣的評價指數(shù)值表5-7Valueofappraisalindexeachcounty徐州各地區(qū)生物豐度指數(shù)植被覆蓋指數(shù)土地退化指數(shù)豐縣2910011.29沛縣21.6324.5311.29邳州市10052..2311.29銅山縣59.5830.0558.67新沂縣38.1222.1111.29徐州市59.5423.8311.29睢寧縣33.0316.01100圖5-1徐州地區(qū)生物豐度指數(shù)專題圖圖5-1ThematicMapofbiologicalabundanceindexinXuzhou由上圖可以看出：銅山縣、徐州市、邳州市的生物豐度指數(shù)比較高，城市兩邊的都比較低。由次可以看出：邊緣城市礦產(chǎn)資源的過度開發(fā)，城市結(jié)構(gòu)規(guī)劃不合理，引發(fā)生物多樣性降低。銅山縣、邳州市的資源開采較少，生物多樣性相對比較富裕。但隨著邊緣礦產(chǎn)向中間開發(fā)，而不加以控制，最終將導(dǎo)致中心地區(qū)的生物豐度指數(shù)不斷減少。圖5-2徐州地區(qū)植被覆蓋指數(shù)專題圖圖5-2ThematicMapofvegetationcoverindexinXuzhou由植被覆蓋指數(shù)專題圖可以看出：植被覆蓋指數(shù)主要在豐縣、邳州市地帶比較豐富，而銅山縣的植被覆蓋指數(shù)最低，這主要由于城市中心人口比較密集，城市化進程加快，對植物破壞度比較大。圖5-3徐州地區(qū)土地退化指數(shù)專題圖圖5-3ThematicMapoflanddeteriorationindexinXuzhou土地退化專題圖顯示：土地中度退化的城市主要是銅山區(qū)、睢寧縣。這說明，由于人類活動造成植被的破壞，進而影響土壤侵蝕，導(dǎo)致土壤退化加劇。輕度退化的沛縣等邊緣地區(qū)，這些地區(qū)的植被覆蓋比較豐富，土地退化的面積也比較少。由上文的計算結(jié)果可知：徐州的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量處于良好的狀況，其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量遭到破壞的主要原因是：資源濫用、不合理規(guī)劃等。因此為了順利的進行生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建，需要不進行非持續(xù)開發(fā)。6結(jié)論與討論6.1主要結(jié)論本文以遙感影像作為主要數(shù)據(jù)源，在GIS與RS技術(shù)的支持下對遙感影像進行分析。研究結(jié)果表明：(1)基于徐州一期的遙感影像，可以反映徐州的土地利用現(xiàn)狀，可以為地區(qū)開發(fā)和管理、生態(tài)環(huán)境保護提供理論支持。(2)在綜合指數(shù)方法的基礎(chǔ)下，采用五個指標(biāo)對徐州進行評價，研究結(jié)果表明：徐州市的生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)(EQI)為67.13，狀況良好。(3)為了評價徐州各地的情況，本文利用ARCGIS軟件獲取有關(guān)比較直觀的專題圖：生物豐度等級、植被覆蓋等級、土地退化等級。由專題圖可知，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化水平和工業(yè)化進程加快，造成城市中心人口過多，自然植被遭到破壞。其次，由于資源的過度開發(fā)，導(dǎo)致城市邊緣的生物多樣性遭到破壞，由此可知，徐州生態(tài)系統(tǒng)的退化主要是由于人類對土地資源的濫用、污染物的大量排放，城市綠地空間結(jié)構(gòu)不合理等原因造成的。因此改善徐州生態(tài)環(huán)境需要做到如下幾點：第一：促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，減少經(jīng)濟發(fā)展對資源利用的依賴，走上可持續(xù)發(fā)展的道路。第二：加大污染治理力度，限制污染排放，改良產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。第三：對城市綠地空間結(jié)構(gòu)進行合理規(guī)劃，增加城市人口高密度區(qū)域的綠地面積。第四：加強對礦產(chǎn)資源開發(fā)的管理，制定合理的開采量制度。第五：大力加強宣傳教育，積極提高市民的環(huán)保意識。6.2討論（1）由于選取的遙感影像的時相不同，兩幅圖可能存在差異，融合出來的圖像在地物上可能存在差異。（2）由于遙感影像的分辨率低，不可能將不同地物進行詳盡的區(qū)分。所以本文只選取了一層指標(biāo)體系，計算結(jié)果的精度可能會沒那么準(zhǔn)確。以后需要進一步提高分類精度，使指標(biāo)提高一個層次，從而提高分類精度[30]。（3）由于遙感影像的分辨率有限，在進行土地利用分類時，草地和農(nóng)田很難區(qū)分，分類的結(jié)果與實際結(jié)果存在一定的差異。今后將采用高分辨的影像結(jié)合輔助數(shù)據(jù)，提高分類精度。

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