洪宇辰 白浪 喻舒林

[摘要]：本研究基于代表性、綜合性、科學(xué)性、以獲取性以及系統(tǒng)性的指標(biāo)選取原則，選用對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大的植被、坡度、高程、地形起伏、災(zāi)害密度、河網(wǎng)密度、居民點(diǎn)密度、土壤濕度共8個(gè)指標(biāo)，結(jié)合層次分析法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，分別估算了汶川縣的生態(tài)環(huán)境適宜性，并根據(jù)結(jié)果對(duì)生態(tài)環(huán)境適宜性進(jìn)行了系統(tǒng)分析。分析表明：汶川縣大部分區(qū)域生態(tài)適宜性位于“適宜”等級(jí)以上，即總體表現(xiàn)良好，但“較不適宜”面積有所增加，表明該縣生態(tài)環(huán)境有所退化。

[關(guān)鍵詞]：生態(tài)安全；生態(tài)環(huán)境適宜性；層次分析法

Abstract：This study selected 8 indicators including vegetation， slope， elevation， terrain relief， disaster density， river network density， density of residential areas and soil moisture， which have a great impact on the ecological environment based on representativeness， comprehensiveness， scientificity， accessibility， and systematic principles， combined the method of analytic hierarchy process to calculate the weight of each index. Then， This study estimates the ecological environmental suitability of Wenchuan County in 2008 and 2010 respectively， and systematically analyzes the suitability of the ecological environment based on the results. The analysis shows： From 2008 to 2010， the ecological suitability of most areas in Wenchuan County was above the “appropriate” level， that is， the overall performance was good， but the area of “l(fā)ess suitable” increased， indicating that the ecological environment of the county was degraded.

Keywords：Ecological security；Eco-environmental suitability；Analytic Hierarchy Process

1引言

近年來(lái)，社會(huì)快速發(fā)展的弊端開(kāi)始顯現(xiàn)，全球環(huán)境惡化，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不穩(wěn)定，資源短缺等問(wèn)題層出不窮，國(guó)際社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)持續(xù)增強(qiáng)，人們?cè)桨l(fā)地意識(shí)到生態(tài)環(huán)境對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性。開(kāi)展對(duì)生態(tài)環(huán)境適宜性科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，是為充分認(rèn)識(shí)生態(tài)環(huán)境資源的利用現(xiàn)狀，為生態(tài)空間規(guī)劃、生態(tài)功能區(qū)劃分、生態(tài)使用制度制定等管理措施的實(shí)施提供科學(xué)的決策依據(jù)的重要工作。經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系已經(jīng)從單一自然體系發(fā)展到自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)復(fù)合體系評(píng)價(jià)內(nèi)容從單目標(biāo)的分散評(píng)價(jià)擴(kuò)充至多屬性、多目標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)。總的來(lái)說(shuō)，生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)是一種量化生態(tài)環(huán)境資源用途適宜度的工具，在減緩用地沖突、科學(xué)規(guī)劃空間布局方面發(fā)揮著積極作用，對(duì)人類(lèi)的生存與社會(huì)發(fā)展有著極其重要的意義。

2研究區(qū)概況

汶川縣位于四川盆地西北部邊緣， 阿壩藏族羌族自治州東南部， 東西寬84公里，南北長(zhǎng)105公里，幅員面積4084平方公里。間于30°45'N—31°43'N與102°51'E—103°44'E之間。全縣面積約為4085 km2，轄威州、綿虒、映秀、漩口、水磨、臥龍、三江、耿達(dá)8鎮(zhèn)，龍溪、克枯、雁門(mén)、銀杏4鄉(xiāng)，素有“陽(yáng)光谷地、熊貓家園、康養(yǎng)汶川”之美譽(yù)。整個(gè)地區(qū)南部比較濕潤(rùn)北部比較干旱， 光、熱和水分布不均， 年均無(wú)霜期為247—269天， 年降水量為528.7—1332.2 mm， 年均日照為1693.9—1042.2h， 動(dòng)植物資源十分豐富、種類(lèi)繁多。

3研究因子提取

3.1土地利用/覆蓋變化信息提取

根據(jù)研究區(qū)土地資源利用的實(shí)際情況及TM影像分辨率、波譜特征等信息，參照國(guó)家土地利用分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，將汶川縣的土地利用系統(tǒng)共分為耕地、林地、草地、水域、城鎮(zhèn)用地、未利用地及地質(zhì)災(zāi)害7類(lèi)，下又細(xì)分為14小類(lèi)。利用最大似然分類(lèi)方法分類(lèi)

3.2 災(zāi)害點(diǎn)密度信息提取

在考慮地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性時(shí)，原有地質(zhì)災(zāi)害的影響是非常重要的。原有的地質(zhì)災(zāi)害會(huì)產(chǎn)生大量的松散物質(zhì)，在相同的外界條件下，這些松散物質(zhì)更易再次失穩(wěn)引發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害。本文以TM影像為基礎(chǔ)對(duì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行遙感解譯，利用核密度方法計(jì)算研究區(qū)災(zāi)害點(diǎn)密度數(shù)據(jù)。

3.3 地形信息提取

地形因子是為有效的研究與表達(dá)地貌形態(tài)特征所設(shè)定的具有一定意義的參數(shù)或指標(biāo)，對(duì)植被類(lèi)型、氣候條件、土壤結(jié)構(gòu)等均有顯著影響。本研究選定地形因子中的高程、坡度、地形起伏度作為區(qū)域生態(tài)環(huán)境適宜性的影響因子。

3.4 植被覆蓋信息提取

植被覆蓋度是指植被冠層或葉面垂直投影在地面的面積占統(tǒng)計(jì)區(qū)總面積的比值，是表示地表植被覆蓋情況的重要因子之一。植被覆蓋度的計(jì)算常結(jié)合NDVI與像元二分模型，計(jì)算滿(mǎn)足公式3-1：

式中，〖NDVI〗_soil為無(wú)植被覆蓋區(qū)或裸土的NDVI值；〖NDVI〗_veg則表示全植被覆蓋區(qū)的NDVI值；Fc為植被覆蓋度。

3.5 河網(wǎng)密度信息提取

一般情況下，流域內(nèi)的河網(wǎng)密度與流域內(nèi)發(fā)生洪澇災(zāi)害的可能性有關(guān)，洪澇災(zāi)害的發(fā)生對(duì)生態(tài)環(huán)境有著較大的影響。結(jié)合DEM數(shù)據(jù)，使用Hydroloy分析，計(jì)算每個(gè)流域的河網(wǎng)密度，得到研究區(qū)河網(wǎng)密度分布。

3.6 居民點(diǎn)密度信息提取

居民點(diǎn)在空間分布的密度反映了反映了人類(lèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力和響應(yīng)，因此本研究利用遙感影像，結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行居民點(diǎn)的解譯，再使用密度分析方法得到研究區(qū)居民點(diǎn)密度

3.7 土壤濕度信息提取

土壤濕度指數(shù)是量化土壤含水量的一個(gè)重要指數(shù)，由于TM5 和TM2 波段的特點(diǎn)，兩個(gè)波段經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理得到的土壤濕度指數(shù)NDMI可以反映濕潤(rùn)特征，其計(jì)算如公式3-2所示：

式中，CH2、CH5分別為T(mén)M2、TM5的像元值。利用公式3-2分別計(jì)算土壤濕度指數(shù)。

4結(jié)果與分析

利用層次分析法，得到各指標(biāo)因子與生態(tài)環(huán)境適宜性的關(guān)系：生態(tài)環(huán)境適宜性= 0.1135*災(zāi)害點(diǎn)密度+0.0338*地形起伏度+ 0.3563*植被覆蓋度+0.2974*坡度+0.0444*高程+0.0335*土壤濕度+0.0571*居民點(diǎn)密度。

計(jì)算得到研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)適宜性分布情況，將生態(tài)系統(tǒng)適宜性數(shù)據(jù)按表4-1所示標(biāo)準(zhǔn)分為5級(jí)，得到研究區(qū)生態(tài)適宜性等級(jí)分布圖（圖4-1）?？芍?，研究區(qū)生態(tài)環(huán)境適宜性較差的區(qū)域主要集中于研究區(qū)北部、東北部及東部的河流兩岸，由于河流兩岸地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，造成其植被覆蓋低、坡度陡等，以及研究區(qū)西部的高山冰原區(qū)。統(tǒng)計(jì)各適宜性等級(jí)區(qū)域面積得表4-2。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，研究區(qū)生態(tài)環(huán)境適宜性以“較適宜”為主，其面積約為2085.71 km2，占研究區(qū)總面積的51%；其次為“適宜”，該區(qū)域面積為1393.74km2，占研究區(qū)總面積的34%；總體來(lái)看，研究區(qū)生態(tài)環(huán)境適宜性比較良好。

5 結(jié)論

區(qū)域生態(tài)環(huán)境是區(qū)域賴(lài)以生存的根本前提與空間基礎(chǔ)，是影響區(qū)域系統(tǒng)發(fā)展最為關(guān)鍵的因素之一。在區(qū)域土地利用總體規(guī)劃、國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、城市總體規(guī)劃等規(guī)劃中，進(jìn)行生態(tài)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)是科學(xué)辨識(shí)規(guī)劃研究區(qū)生態(tài)底線(xiàn)、規(guī)劃生態(tài)紅線(xiàn)、制定綜合空間管制策略的重要依據(jù)。

本研究以汶川縣為研究區(qū)，在分析研究區(qū)生態(tài)本底特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)研究區(qū)實(shí)際和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可獲得性與可操作性，選用對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大的植被、坡度、高程、地形起伏、災(zāi)害密度、河網(wǎng)密度、居民點(diǎn)密度、土壤濕度共8個(gè)指標(biāo)，采用層次分析法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建研究區(qū)生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)模型，根據(jù)生態(tài)環(huán)境適宜性分析結(jié)果，研究區(qū)生態(tài)環(huán)境適宜性較差區(qū)主要集中于研究區(qū)河流兩岸，與地災(zāi)發(fā)生區(qū)大致重合，而植被覆蓋度與坡度對(duì)地災(zāi)發(fā)生有較大影響?？傮w來(lái)看，研究區(qū)生態(tài)環(huán)境適宜性較為良好。

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