基于RS与GIS的土地覆被变化及生态环境评价

朱亚萍

摘要 本文以万安县为例，利用RS提取生态环境状况评价信息，和GIS技术相结合，完成对万安县的土地覆被变化及生态环境综合评价。研究结果表明，近几年来，万安县部分区域生态质量极差，但整体水平较好，万安县林地面积和农用面积呈不断减少趋势，裸地面积呈不断增加趋势，建筑用地也呈快速增长趋势。本研究中探究了RS与GIS技术相结合的土地生态环境和土地覆被变化，并对其进行评价，这具有较高的参考意义，对改善区域生态环境具有重要意义。

【关键词】RS GIS生态环境 土地覆被变化

土地利用可导致许多生态过程和自然现象发生改变，土地利用/土地覆盖变化也是全球环境变化的主要原因和重要组成部分之一。土地覆被变化己成为国际关注的热点问题之一，但近年来对生态环境评价的研究倾向于从单一的角度看待问题，这使得评价生态环境的答案并不准确。随着科学技术的不断进步，RS和GIS技术在区域生态环境质量评价中的应用越来越广泛，也得到了广泛的好评价。基于此，本文在RS与GIS的技术支持下，对土地覆被变化及生态环境评价进行了探究，现报道如下。

1 数据与方法

1.1 研究区概况

万安县的位置处于江西省的中南方向，在整个吉安市的最南边，地理坐标为北纬26°8′ 45″ -26°45′ 53″，东经114° 30′ 27″-115° 5′ 37″。从万安县的整体版图来看，其东西方向较为窄而南北方向较长，数据显示器地理面积为2047平方公里，其中丘陵在总面积的36%，山地占其总面积的59%，平地仅占总面积的2%。万安县具有明显的亚热带风特点，全年日照充足，四季分明，夏季高温多雨，冬季温和少雨。

1.2 数据来源

1.2.1 遥感数据

（1）土地利用数据。根据1：5万地形图的地理参考，在使用ERDAS IMAGINE9.2遥感图像处理软件的基础上，完成2011年LandastTM TM4遥感图像。使用二次多项式几何校正的方法，合成5和3的假彩色，使用高斯克吕格的投影方式，参考椭球为克拉索夫斯基椭球体，输出大小30 mx30 m的像元，基准面使用北京1954，确保其方根误差小于0.5个像元，最后在根据研究区域的实際范围，对遥感图像进行裁剪。以《中国土地分类系统》为参考资料，并查找所研究地区的土地利用现状，在使用一些野外调查数据的基础上，利用所研究区域的土地利用，使用人机交互的方式对该区域的遥感图像进行分类监督，最后在ArcGISl0的基础上使用空间拓扑关系处理数据。

（2）植被指数。对于存在植被区域的地表来说，都需要用一个独立的参数来进行定义，尤其是一些比较大的区域更需要定义，简而言之，植被覆盖度就是用来说明去植被区域地表的重要数据。而参数中使用最多的就是归一化植物指数，归一化植物指数在消除了监测植被区域的部分附属误差之后，还能考虑地表、植物和阳光等各种因素，并对其进行监控，NDVI的计算公式为： NDVI= NIR-Red

NIR +Red

（3）社会经济数据。通过对万安县统计年鉴的统计年鉴和其他统计资料的查阅和总结，对人口密度、人均GDP等其他数据进行编辑。

（4）土壤湿度指数。壤湿度指数是一种多光谱空间线性变化指数，它是根据缨帽变换（TC）得到的指数，它主要反映的是土壤中的水分含量。在计算土壤湿度指数时，使用遥感图像技术抽取其突出背景，最终得出土壤湿度指数。

2 评价方法

在输出评价结果的过程中，使用ArcGIS系统，输入指标，从而得出评价数据库，根据该评价数据库对其各项指标进行评价。通过Spatial Analyst模块中的Raster Calculator的应用，获得了如下公式：

3 结果分析

依据上述公式求出的生态环境评价数值，评价指标被划分成五个等级，分别为差、较差、一般、良、优，然后在生态环境综合结果的基础上覆盖乡镇区域界限，最终得出万安县的生态环境分布图。表l给出了万安县评价等级划分标准。

生态质量分析：

在总面积中，生态环境不良约占3%，生态环境较为恶劣的土地面积约200 km2，占全县总面积的9.63%，生态环境一般恶劣的土地面积总共为380.18 km2，占全县总面积的18.60%，生态环境一般的土地面积为726.24km2，占全县总面积的35.52%，生态环境优秀的土地面积为682.71km2，占全县总面积的33.39%。生态环境较差的地区主要集中在万安县的五丰镇、韶口乡、百嘉镇内的部分地区。这些地区大多是建设和生产区，开发力度大，生态环境破坏程度高，土地退化极为严重，几乎没有植被覆盖，严重缺水，生态环境恶劣。这些地区生态质量差的原因是土壤利用率高。由于人为因素，这些地区的准备覆盖面很小，生态环境较差。良好的生态环境群应分布在万安县西部五丰镇、东部枧头镇，万安水库库区周边的宝山乡、弹前乡，这些地区由于人为因素影响较小，生态环境较好。生态环境质量区位于万安县西北部森林茂密的高坡镇和万安水库上游的田健乡、武德乡。该区水资源丰富，植被覆盖度好，受人类农业生产活动干扰弱，土地退化不严重，生态环境条件最好。总之，实验结果与实际情况吻合较好。

4 结论

人类生存和发展的基础就是土地，生态环境的好坏直接影响到社会的可持续发展。本文对万安县的土地利用变化和其生态环境进行了评价，得到了以下结论：近几年，万安县的土地类型也发生了很大的变化，耕地面积一直呈现减少的趋势;草地面积也有小幅度的减少;林地面积一直在增加，其中，后一个阶段的增加速度明显要大于前一个阶段;居民用地面积一直处于增长的态势。通过以上分析区域内土地类型的变化，可以看出万安县的部分区域生态质量极差，但整体水平较好。因此万安县政府应该合理规划土地，加强监督，不得随便使用生态用地。

参考文献

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