基于遥感影像的2019—2020年盐城市生态保护红线区人类活动动态分析

马晶晶，吉祝美

(江苏省盐城环境监测中心，江苏 盐城 224000)

人类活动是人类为了生存发展和提高生活水平，不断进行的一系列不同规模、不同类型的活动。人类活动对于其他生物的生存环境来说，大多具有破坏性，一部分是直接破坏，如过度的砍伐、开垦、放牧、捕捞等；另一部分是间接破坏，如工业排污、温室效应、海平面上升等。生态保护红线是我国环境保护的重要制度创新，其是指在重要生态功能区、生态敏感区、生态脆弱区等某些划定的最小生态保护空间区域，是禁止人类生产活动的底线范围，随着国家生态文明以及相关规划的相继实施，已逐渐成为研究的热点区域。对生态保护红线区范围内人类活动进行监测，可有效保护生态系统的生物多样性、水源涵养和水土保持功能。

随着现代航天技术、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)与互联网技术的发展，使得人们可以快速、大范围、多时相地捕捉到某一地区、某一时期的生态环境变化信息，并可以进行时间与空间的横向与纵向比较分析[1-2]。现利用遥感影像中的人类活动信息，对盐城市生态保护红线范围内人类活动及动态变化进行监测，并进行生态环境质量评价研究，以掌握区域生态环境质量状况，为生态环境保护提供决策依据。

1 研究方法

1.1 研究区域

江苏省盐城市生态保护红线区，面积为4 032.76 km2。

1.2 数据来源

选用哨兵-2号卫星影像，该卫星携带1枚多光谱成像仪，可覆盖13个光谱波段，1颗卫星的重访周期为10 d，A/B双星互补重访周期为5 d。在光学数据中，哨兵-2号卫星数据是唯一一个在红边范围含有3个波段(可见光、近红外和短波红外)的数据，多用于陆地监测，可提供植被、土壤和水覆盖、内陆水路及海岸区域等影像。卫星照片的选取综合考虑研究区范围内云层和2年度影像覆盖，云层盖度尽量<5%，以免影响数据提取[3]。影像的拍摄时间应覆盖2019和2020年。

1.3 数据处理流程

(1)遥感影像处理：哨兵-2号卫星影像为L1C级数据，已经进行过正射校正和几何精校正[4]，主要处理流程为波段组合和影像投影转换。

(2)遥感影像融合：标准假彩色的8、4、3波段组合，具有地物图像丰富、鲜明、层次性好，有利于植被分类与水体识别的优点，因此选取该波段组合，生成分辨率为10 m的多光谱影像。

1.4 遥感影像数据解译流程

(1)2019和2020年2期遥感影像人类活动目视解译及变化斑块提取：本研究所有影像数据、土地利用/覆被数据均采用CGCS 2000大地坐标系。采用人工目视解译的方法，收集道路导航数据辅助建设用地识别,收集地形数据辅助耕地识别，收集参考点导航数据辅助人工建筑物识别，解译出人类活动的2期现状矢量图层。再根据2019和2020年2期遥感影像，结合道路导航数据辅助建设用地识别，进行人工目视解译，提取2019—2020年人类活动变化图斑矢量图层。

(2)质量检查与成果完善：质量检查在ArcGIS软件平台完成，结合人工目视检查，对解译出的2期人类活动现状矢量图层和人类活动变化矢量图层数据进行质量检查，核实图斑属性及边界正误，对存在的问题进行修改完善，直至合格。矢量信息产品处理技术路线见图1。

图 1 矢量信息产品处理技术路线

2 结果与讨论

2.1 生态保护红线区内人类活动规律及分布

根据生态环境部颁布的《自然保护地人类活动遥感监测技术规范》(HJ 1156—2021)中自然保护地人类活动分类(表1)[5]，对变化图斑进行提取[6-7]。分类统计后得出解译成果：江苏省盐城市生态保护红线区面积为4 032.76 km2，提取生态保护红线区域2019和2020年共2期人类活动面积均为2 305.9 km2，均占保护区总面积的57.2%。

表1 自然地人类活动分类

从人类活动分布上看，城镇等建筑类人类活动区域主要集中在通榆河沿岸；水田旱地等农业类型人类活动区域均匀分布在生态保护红线区范围内；旅游用地主要分布在通榆河侧；淡水养殖场分布在生态保护红线区的东部和西部，西部淡水养殖场沿黄海大面积分布，东部淡水养殖场围绕湖泊和河流分布；其他人类活动区域基本均匀分布。

2.2 生态保护红线区内人类活动变化

对盐城市生态保护红线区范围内2019—2020年人类活动变化进行图斑提取，共提取18个图斑，总面积0.917 km2，占保护区总面积的0.02%。其中正变化(建设用地拆除中或完全拆除)2个，占总变化面积的1.54%；逆变化(新增建设用地)16个[8]，占总变化面积的98.46%，见图2。2019—2020年盐城市生态保护红线范围内人类活动变化面积转移矩阵见表2，可以看出人类活动地物类型的具体变化。

表2 2019—2020年盐城市生态保护红线范围内人类活动变化面积转移矩阵① km2

图 2 2019—2020年盐城市生态保护红线区人类活动变化分布

2019—2020年生态保护红线区人类活动变化情况见表3。由表3可见，盐城市生态保护红线区人类活动逆变化主要体现为水田面积的减少，减少了0.895 km2。变化情况主要有以下几类：(1)水田变为农村居民点，变化面积为0.007 km2，占总变化面积的0.76%；(2)水田变为其他人工设施，变化面积为0.555 km2，占总变化面积的60.52%；(3)水田变为普通道路，变化面积为0.334 km2，占总变化面积的36.42%。正变化主要体现为农村居民点变为淡水养殖场，变化面积为0.010 km2，占总变化面积的1.09%。

表3 2019—2020年生态保护红线区人类活动变化情况

变化面积最大的生态保护红线区分布在通榆河(响水县)饮用水水源保护区和射阳明湖水库饮用水水源保护区，面积变化了0.236和0.223 km2，占总变化面积的25.74%和24.32%，其变化类型分别是水田变为其他人工设施和普通道路。

总体来说，2019—2020年盐城市生态保护红线区人类活动动态变化面积非常小，仅占总面积的0.02%；且在所有发生动态变化的土地类型中，无任何工业用地的增加。由此可以看出，盐城市生态保护红线区土地开发利用的总体管控措施取得了一定成效。但是按照生态环境部对生态保护红线区“面积不减、功能不降、性质不改”的目标要求，盐城生态保护红线区土地开发利用的管控仍有不到位之处，主要存在的问题有：(1)修建道路占用土地；(2)表1分类体系中的“其他人工设施”，经核查主要为居民修缮的其他活动场地，如工具房、看护房等。

3 结语

利用遥感影像解译技术对2019—2020年盐城市生态保护红线区人类活动进行动态解译分析，动态变化情况分为正变化和逆变化，其中逆变化占变化总面积的绝大部分，主要呈现为水田的减少；正变化主要呈现为农村居民点的拆除。总体来说，人类活动变化面积非常少，且无工业用地的增加，生态保护红线区土地开发利用的总体管控措施具有一定成效，但仍有不足之处，主要存在修建道路及其他人工设施的情况。据此提出以下建议：(1)监管部门应做好生态保护红线区违规行为查处和整改推进工作；(2)监管部门应建立生态保护红线区规范管理长效机制。该技术可实现大面积同步观测，手段多样，获取数据速度快、效率高、成本低，今后可作为国家生态保护红线区、生态空间管控区、其他生态环境敏感区动态监管和生态评估的重要支撑手段。