生態(tài)環(huán)境治理效益灰色系統(tǒng)評價范文
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摘要：利用遙感和地理信息系統(tǒng)技術，基于2000、2006、2010年三期遙感影像，對長汀縣的生態(tài)效益進行定量評價。基于遙感與GIS提取生態(tài)效益的評價指標值，建立灰色系統(tǒng)評價模型，通過關聯(lián)度r進行生態(tài)效益的評價，r值越大，說明生態(tài)效益越好。研究結果表明，長汀縣水土流失治理取得了一定成效，生態(tài)效益有所提高。
關鍵詞：遙感；GIS；水土流失；生態(tài)效益；評價；長汀
水土流失是世界性的環(huán)境問題，我國的水土流失情況在世界范圍內是相對較為嚴重的國家之一，南方紅壤地區(qū)主要以山地丘陵的花崗巖為主的水土流失侵蝕最為嚴重。長汀縣曾是我國丘陵紅壤地區(qū)水土流失最為嚴重的縣份之一，屬國家級水土保持重點治理區(qū)，經過20多年的水土流失治理，長汀縣的水土保持工作取得了顯著成效。因此對水土流失治理后的生態(tài)效益進行評價，對長汀縣今后的水土保持工作具有重要意義。本文基于2000、2006、2010年三期TM遙感影像，應用遙感與GIS技術，提取生態(tài)效益的評價指標值，利用信息論中熵的概念，根據(jù)所選評價指標特征值的變異程度確定指標權重，并建立灰色系統(tǒng)評價模型，通過關聯(lián)度r評價長汀縣2000～2010年10年間的生態(tài)效益變化。
1研究區(qū)概況
長汀縣位于福建省的西部，武夷山脈的南段，是江西、福建兩省的邊陲要沖，位于北緯25°18′40″～26°02′05″，東經116°00′45″～116°39′20″。基于長汀縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水土流失狀況和地理位置分布情況，本文將長汀縣劃分成4個區(qū)域作為評價單元。其中，策武、河田、三洲、濯田是長汀縣水土流失治理的重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)且位于長汀的中部，古城、四都、紅山位于長汀的西部，南山、涂坊、宣城、羊牯位于長汀的東部，還有位于長汀北部的鐵長、童坊等。把長汀縣劃分成4個評價單元，如圖1為長汀縣在福建省的位置及長汀縣水土流失分區(qū)圖。
2數(shù)據(jù)預處理
本文采用三期LandsatTM遙感影像（2000年11月、2006年11月和2010年1月）、長汀縣土壤類型圖和三幅30m分辨率的包括長汀縣范圍的DEM數(shù)據(jù)。先對TM影像進行幾何校正、大氣校正等預處理，再對DEM進行影像拼接，同時基于面向對象分類方法對TM影像進行分割與分類，最終得到長汀縣三期土地利用類型圖。
3評價過程參考
“水土保持綜合治理效益計算方法”國家標準（GB／T15774－2008），并結合有關水土流失治理效益評價的文獻，同時考慮到遙感技術支持下指標的可獲取性，最終確定了植被覆蓋度、土壤保持量、地表溫度、水源涵養(yǎng)量4個生態(tài)效益評價指標；其中基于NDVI植被指數(shù)的像元二分模型來提取植被覆蓋度信息；基于RUSLE模型，通過實際土地覆蓋的土壤侵蝕量減去無植被覆蓋的潛在土壤侵蝕量得到土壤保持量；采用輻射傳輸方程方法估算地表溫度；基于土地利用類型、降水等數(shù)據(jù)，采用降水貯存量法計算水源涵養(yǎng)量。確定評價指標后，本文利用信息論中熵的概念，根據(jù)所選評價指標特征值的變異程度來確定指標的權重，并在些基礎上，建立灰色系統(tǒng)模型，得出最終的評價結果。
4數(shù)據(jù)結果及分析
在ArcGIS中統(tǒng)計出研究區(qū)4個區(qū)域各個指標的均值，對4個區(qū)域三年的各項指標分別建立灰色系統(tǒng)模型，最終算出相應的關聯(lián)度r，即最終的評價綜合指標值。綜合分值越大，說明水土流失治理的效果越好，根據(jù)評價綜合指標值（圖2）可以看出，長汀縣2000～2010年10年間取得了不同程度的水土流失治理效果，長汀縣的4個區(qū)域中，C1、C3和C4的綜合分值都是逐年增加的，說明其生態(tài)效益提高，體現(xiàn)水土流失的治理效果，其中治理效果最明顯的是C3，即包括河田、濯田、三洲、策武4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)在內的長汀縣水土流失重點治理區(qū)，從2000年的52．6增加到2006年的58．4，到2010年增加到60．4，10年間增加了7．8；其次是C4，從2000年的73．4增加到2010年78．9，10年間增加了5．5；C2顯示的綜合分值在2010年有所下降的趨勢，但是C2的三期綜合分值整體都比較高的，說明其生態(tài)維持得比較好。
5結論
本文在已有水土流失治理生態(tài)效益評價指標體系的研究基礎上，結合遙感與GIS技術，確定長汀縣水土流失治理的生態(tài)效益評價指標體系，根據(jù)所選評價指標，基于指標特征值的變異程度，通過信息論中熵的概念來確定指標的權重，在此基礎上建立灰色系統(tǒng)模型，對長汀縣水土流失治理的生態(tài)效益進行定量評價與對比分析，長汀縣2000～2010年10年間取得了不同程度的水土流失治理效果。由于數(shù)據(jù)獲取存在一定困難，尤其沒有相應時期的高分辨率影像，在一定程度上影響地類的分類精度，今后可以從多源數(shù)據(jù)的結合上獲取更多時期、更高精度的分類結果。
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作者：左麗華1；楊星星2 單位：1．江西航天鄱湖云科技有限公司，2．江西公路開發(fā)總公司恒泰路橋有限公司
