国产高分辨率卫星在生态环境监测中的应用——以保定市为例

曹亚明（河北省环境监测中心站，河北　石家庄　050037）



国产高分辨率卫星在生态环境监测中的应用
——以保定市为例

曹亚明
（河北省环境监测中心站，河北石家庄050037）

利用国产高分辨率卫星遥感数据，依据环境保护部发布的《生态环境状况评价技术规范》（HJ192-2015）中的应用指数评定法，对2014年河北省保定地区生态环境质量状况以县为单元进行了评价，结果表明保定市大部分地区生态环境质量状况为一般。

卫星影像；生态环境；评价；保定市

随着我国高分专项的逐步实施，高分辨率卫星的陆续升空，使我国卫星遥感数据逐步迈入了“高分时代”，大量的高分辨率数据为防灾减灾、资源环境、现代农业、公共安全等重大领域提供服务和支持。在生态环境监测方面，高分辨率卫星也进一步提高了遥感监测的精度，本文依据环境保护部最新发布的《生态环境状况评价技术规范》应用指数评定法，利用国产高分辨率卫星遥感数据对2014年河北省保定地区的生态环境状况进行了评价。生态环境质量是指生态环境的优劣程度，其以生态学理论为基础，在特定的时间和空间范围内，从生态系统层次上，反映生态环境对人类生存及社会经济持续发展的适宜程度，是根据人类的具体要求对生态环境的性质及变化状态的结果进行评定。生态环境质量评价就是根据特定的目的，选择具有代表性、可比性、可操作性的评价指标和方法，对生态环境质量的优劣程度进行定性或定量的分析和判别［1］。

1　研究区域概况

保定市，位于太行山北部东麓，冀中平原西部。北邻北京市和张家口市，东接廊坊市和沧州市，南与石家庄市和衡水市相连，西部与山西省接壤。全市地势由西北向东南倾斜。地貌分山区和平原两大类。山区按高程及地貌划分，为中山区、低山区及丘陵三类。西部为中山区，中山区东南部是低山区和丘陵区，呈条带形。平原区系由大小不等的冲积扇构成，自北、西、南3个方向，向东部白洋淀倾斜，按成因分山前洪积平原、冲积平原及洼淀区三部分［2］。

2　技术流程及方法

①研究所使用的数据以2014年的ZY-3号卫星数据为主，高分1号数据为补充，对数据进行辐射校正、几何精校正和拼接处理后，进行人工目视解译，采用全国二级分类系统：一级分为6类，主要根据土地的自然生态和利用属性；二级分为26个类型，主要根据土地经营特点、利用方式和覆盖特征；耕地根据地形特征进行了三级划分，即进一步划分为平原、丘陵、山区和坡度大于25°的耕地（见图1、2）。

图1　遥感影像图

图2　土地利用结果

②依据环境保护部最新发布的《生态环境状况评价技术规范》（HJ192-2015）分别计算生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数以及环境状况指数。

生态环境状况指数（Ecological Index，EI）反映被评价区域生态环境质量状况，数值范围0～100。计算公式如下［3］：EI=0.35×生物丰度指数+0.25×植被覆盖指数+ 0.15×水网密度指数+0.15×（100-土地胁迫指数）+0.10× （100-污染负荷指数）。

③数据源分别来自环境质量状况公报、2000年土地侵蚀数据（侵蚀数据），水资源量按照面积加权获得。

3　评价结果

保定地区生态环境状况指数EI为53.73，按级别标准评价结果为一般，25个县区中6个县评价结果为良，其余19个县（区）指数均处于一般水平，良和一般的面积分别占保定地区土地总面积的45.8%和54.2%。25个县区的EI值在43.44～61.56，其中安新县、涞水县、易县、涞源县、阜平县、容城县、望都县和定兴县8个县市的EI值高于保定地区的EI值，北市区的EI值最低（见图3和表1）。

图3　保定市生态环境质量评价结果图

4　结论

结合表1，分析得出如下结论。

表1　保定市2014年生态环境质量评价结果

①25个县区生物丰度指数范围为40.92～17.17，植被覆盖指数范围为85.86～60.21，水网密度指数范围为58.31～8.95，土地胁迫指数范围为15.78～7.32，污染负荷指数范围为11.69～0.06。其中，生物丰度指数和植被覆盖指数各县之间相差较大，且与EI值基本成正比，是影响评价结果的主要因素。

②水网密度指数主要是受降水量、河流长度、水资源量、河流面积、湖库面积和水域湿地等多因素影响，从全市整体来看，除安新县、容城县外，其他县区水网密度指数相差不大，对EI值的影响也较小。

③污染负荷指数主要受化学需氧量、二氧化硫、固体废物等环境质量数据影响，从指数上看相差较小，对EI值的影响较小。

④土地胁迫指数由于是使用2000年的水土侵蚀数据，这里暂不做详细评价，其对EI值影响较小。

⑤评价结果为良6个县区的4个县区分布在西部山区，因为西部山区县域面积较大，林地、草地覆盖率高，而建成区面积却很小，耕地面积也较少，环境污染负荷较小；而东部平原地区人口相对比较集中，建成区面积较大，耕地面积也较大，林地、草地面积少，环境污染负荷大，造成了生物丰度指数和植被覆盖指数较低。安新县和容城县分布在保定市东部水资源较为丰富的地区，其水网密度也是目前最高的2个县区。

［1］万本太，张建辉，董贵华，等.中国生态环境质量评价研究［M］.北京：中国环境科学出版社，2004：12-21.

［2］保定市统计局.保定统计年鉴2014［M］.北京：中国统计出版社，2014.

［3］HJ192-2015.环境状况评价技术规范［S］.

Application of Domestic High Resolution Satellite in Ecological Environment Monitoring——Taking Baoding City as an Example

Cao Yaming
（Hebei Province Environmental Monitoring Center，Shijiazhuang Hebei 050037）

The situation of ecological environment quality of Baoding city in 2014 is evaluating by using domestic high resolution satellite remote sensing data，according to the application of index evaluation method which is issued in the"eco environmental status evaluation technical specifications"written by the State Environmental Protection Administration.The result was that the ecological environmental quality of most of the area of Baoding city was general.

satellite image；ecological environment；evaluation；Baoding city

X87

A

1003-5168（2016）04-0136-03

2016-03-08

曹亚明（1980-），男，本科，工程师，研究方向：环境监测管理。