曹亞明（河北省環(huán)境監(jiān)測中心站，河北　石家莊　050037）

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國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
——以保定市為例

曹亞明
（河北省環(huán)境監(jiān)測中心站，河北石家莊050037）

利用國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，依據(jù)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（HJ192-2015）中的應(yīng)用指數(shù)評定法，對2014年河北省保定地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況以縣為單元進(jìn)行了評價(jià)，結(jié)果表明保定市大部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況為一般。

衛(wèi)星影像；生態(tài)環(huán)境；評價(jià)；保定市

隨著我國高分專項(xiàng)的逐步實(shí)施，高分辨率衛(wèi)星的陸續(xù)升空，使我國衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)逐步邁入了“高分時(shí)代”，大量的高分辨率數(shù)據(jù)為防災(zāi)減災(zāi)、資源環(huán)境、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、公共安全等重大領(lǐng)域提供服務(wù)和支持。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面，高分辨率衛(wèi)星也進(jìn)一步提高了遙感監(jiān)測的精度，本文依據(jù)環(huán)境保護(hù)部最新發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規(guī)范》應(yīng)用指數(shù)評定法，利用國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對2014年河北省保定地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行了評價(jià)。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是指生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣程度，其以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，在特定的時(shí)間和空間范圍內(nèi)，從生態(tài)系統(tǒng)層次上，反映生態(tài)環(huán)境對人類生存及社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的適宜程度，是根據(jù)人類的具體要求對生態(tài)環(huán)境的性質(zhì)及變化狀態(tài)的結(jié)果進(jìn)行評定。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)就是根據(jù)特定的目的，選擇具有代表性、可比性、可操作性的評價(jià)指標(biāo)和方法，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣程度進(jìn)行定性或定量的分析和判別［1］。

1　研究區(qū)域概況

保定市，位于太行山北部東麓，冀中平原西部。北鄰北京市和張家口市，東接廊坊市和滄州市，南與石家莊市和衡水市相連，西部與山西省接壤。全市地勢由西北向東南傾斜。地貌分山區(qū)和平原兩大類。山區(qū)按高程及地貌劃分，為中山區(qū)、低山區(qū)及丘陵三類。西部為中山區(qū)，中山區(qū)東南部是低山區(qū)和丘陵區(qū)，呈條帶形。平原區(qū)系由大小不等的沖積扇構(gòu)成，自北、西、南3個(gè)方向，向東部白洋淀傾斜，按成因分山前洪積平原、沖積平原及洼淀區(qū)三部分［2］。

2　技術(shù)流程及方法

①研究所使用的數(shù)據(jù)以2014年的ZY-3號衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主，高分1號數(shù)據(jù)為補(bǔ)充，對數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正、幾何精校正和拼接處理后，進(jìn)行人工目視解譯，采用全國二級分類系統(tǒng)：一級分為6類，主要根據(jù)土地的自然生態(tài)和利用屬性；二級分為26個(gè)類型，主要根據(jù)土地經(jīng)營特點(diǎn)、利用方式和覆蓋特征；耕地根據(jù)地形特征進(jìn)行了三級劃分，即進(jìn)一步劃分為平原、丘陵、山區(qū)和坡度大于25°的耕地（見圖1、2）。

圖1　遙感影像圖

圖2　土地利用結(jié)果

②依據(jù)環(huán)境保護(hù)部最新發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（HJ192-2015）分別計(jì)算生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地脅迫指數(shù)、污染負(fù)荷指數(shù)以及環(huán)境狀況指數(shù)。

生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)（Ecological Index，EI）反映被評價(jià)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況，數(shù)值范圍0～100。計(jì)算公式如下［3］：EI=0.35×生物豐度指數(shù)+0.25×植被覆蓋指數(shù)+ 0.15×水網(wǎng)密度指數(shù)+0.15×（100-土地脅迫指數(shù)）+0.10× （100-污染負(fù)荷指數(shù)）。

③數(shù)據(jù)源分別來自環(huán)境質(zhì)量狀況公報(bào)、2000年土地侵蝕數(shù)據(jù)（侵蝕數(shù)據(jù)），水資源量按照面積加權(quán)獲得。

3　評價(jià)結(jié)果

保定地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)EI為53.73，按級別標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)結(jié)果為一般，25個(gè)縣區(qū)中6個(gè)縣評價(jià)結(jié)果為良，其余19個(gè)縣（區(qū)）指數(shù)均處于一般水平，良和一般的面積分別占保定地區(qū)土地總面積的45.8%和54.2%。25個(gè)縣區(qū)的EI值在43.44～61.56，其中安新縣、淶水縣、易縣、淶源縣、阜平縣、容城縣、望都縣和定興縣8個(gè)縣市的EI值高于保定地區(qū)的EI值，北市區(qū)的EI值最低（見圖3和表1）。

圖3　保定市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)結(jié)果圖

4　結(jié)論

結(jié)合表1，分析得出如下結(jié)論。

表1　保定市2014年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)結(jié)果

①25個(gè)縣區(qū)生物豐度指數(shù)范圍為40.92～17.17，植被覆蓋指數(shù)范圍為85.86～60.21，水網(wǎng)密度指數(shù)范圍為58.31～8.95，土地脅迫指數(shù)范圍為15.78～7.32，污染負(fù)荷指數(shù)范圍為11.69～0.06。其中，生物豐度指數(shù)和植被覆蓋指數(shù)各縣之間相差較大，且與EI值基本成正比，是影響評價(jià)結(jié)果的主要因素。

②水網(wǎng)密度指數(shù)主要是受降水量、河流長度、水資源量、河流面積、湖庫面積和水域濕地等多因素影響，從全市整體來看，除安新縣、容城縣外，其他縣區(qū)水網(wǎng)密度指數(shù)相差不大，對EI值的影響也較小。

③污染負(fù)荷指數(shù)主要受化學(xué)需氧量、二氧化硫、固體廢物等環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)影響，從指數(shù)上看相差較小，對EI值的影響較小。

④土地脅迫指數(shù)由于是使用2000年的水土侵蝕數(shù)據(jù)，這里暫不做詳細(xì)評價(jià)，其對EI值影響較小。

⑤評價(jià)結(jié)果為良6個(gè)縣區(qū)的4個(gè)縣區(qū)分布在西部山區(qū)，因?yàn)槲鞑可絽^(qū)縣域面積較大，林地、草地覆蓋率高，而建成區(qū)面積卻很小，耕地面積也較少，環(huán)境污染負(fù)荷較??；而東部平原地區(qū)人口相對比較集中，建成區(qū)面積較大，耕地面積也較大，林地、草地面積少，環(huán)境污染負(fù)荷大，造成了生物豐度指數(shù)和植被覆蓋指數(shù)較低。安新縣和容城縣分布在保定市東部水資源較為豐富的地區(qū)，其水網(wǎng)密度也是目前最高的2個(gè)縣區(qū)。

［1］萬本太，張建輝，董貴華，等.中國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)研究［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2004：12-21.

［2］保定市統(tǒng)計(jì)局.保定統(tǒng)計(jì)年鑒2014［M］.北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2014.

［3］HJ192-2015.環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規(guī)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

曹亞明（1980-），男，本科，工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測管理。