生态环境遥感动态监测论述

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生态环境遥感动态监测论述

1生态环境遥感监测分析1.1卫星影像的选择LandsatTM专题绘图仪是美国陆地卫星携带的一种改进型多光谱扫描仪,因TM影像具有较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高的定位精度,能满足有关农、林、水、土、地质、地理、测绘、区域规划、环境监测等专题图,修测中小比例尺地图的要求.TM遥感影像的价格与其它同等分辨率的资源卫星数据产品相比,价位最低,而且在有效面积、波谱范围、信息量、地学综合信息提取能力、分类精度、几何精度等方面具有较为明显的优势,在考虑研究区域的地类特点,在充分比较各种遥感数据性价比的基础上,选择TM影像作为主要数据源,同时还利用了分辨率较好的中巴陆地资源卫星影像.本次土地覆盖变化检测主要采用了1980,1993,2000,2006年卫星遥感数据.

1.2数据处理数据配准遥感影像的配准主要有以下四种情况:遥感影像与地形图之间的配准、遥感影像全色波段和多光谱波段的配准、两期遥感影像之间的配准、规划图与遥感图的配准.遥感影像的全色波段数据和多光谱数据影像之间以及前后两期比对遥感影像之间的配准误差要求一般在0.5个像元之内。数据融合遥感影像融合是指将不同遥感传感器的图像在进行去噪、校正、空间配准和重采样后,再运用某种融合技术得到一幅融合图像的处理过程.目的是克服单一图像在空间、光谱方面的局限性,提高对地物进行定位、识别、解译的精确度.本次对2000年Landsat7的全色数据(空间分辨率为15m)和多光谱数据(ETM+,分辨率为30m)利用PCA法进行了融合.数据镶嵌遥感影像的镶嵌指将被镶嵌图像之间的几何位置对准,使其成为完整的一幅图,去掉按边部分多余的行(列)像元的过程.

2.2.4四期数据的土地覆盖分类生态环境遥感监测分析的监测技术实施流程见图1.由于1980,1993,2000,2006年4期影像的空间分辨率、光谱分辨率以及时相不尽相同(见图2),故采用先对4期影像进行土地覆盖分类,然后进行变化检测(见图3).4期影像的分类是基于面向对象分类软件

eCognitionprofessional5.0进行的,以尺度15根据影像的光谱特征和形状特征对影像进行分割,然后根据计算各个对象的植被指数、方差而得到监测结果. 2变化监测结果根据1980-2006年的土地覆盖变化图,提取各县土地利用类型的面积数据,从而得到临汾市土地覆盖变化状况(见表1).在宏观上,汾西县、临汾市从有植被覆盖的土地变化为裸露土地的面积比较大,沿着汾河流域经济发展较快的区域26年来生态环境恶化较为严重,主要表现为:(1)大量的土地变为建设用地;(2)汾河两岸植被覆盖土地增加,汾河的河道变得较窄;(3)有植被土地退化为裸露土地;(4)水体面积变化较大. 3生态环境恶化原因分析临汾市地形复杂,土壤类型多样,受季风影响强烈,各地气候差异较大.这些自然条件决定了临汾生态环境的复杂性和地区的差异性.临汾生态环境恶化,有历史原因,也受到地理、气候等自然条件的影响,而对生态规律认识不足导致经济活动决策失误和管理混乱,则是几十年来临汾生态环境破坏的主要原因. 3.1生产技术落后,环境资源过度消耗与浪费临汾至今存在不少部门和地区沿用陈旧技术,原料消耗高,成品产出少,不适应人口增加和资源减少的客观现实.临汾生态环境破坏与这种状况有直接关系.2001年以来,焦碳国际市场价格由67美元/t涨到400美元/t以上,刺激临汾小机焦、土焦、改良焦纷纷上马.2002年,临汾焦碳产量为7×106t,2003年猛增到1.7×107t,其中相当一部分出口到日本、巴西和欧洲.经济得到飞速发展,但污染也趋于鼎盛. 3.2开发历史,生态环境基础薄弱目前临汾一些重大生态环境问题,如森林覆盖率低,黄土高原严重的水土流失,北方大面积的沙化土地等,都是在长期的历史开发过程中形成的.森林破坏导致严重的水土流失.从历史上看,沙漠化土地的扩大也和森林砍伐密切相关.然而,几十年开发所造成的森林覆盖率低、严重的水土流失和大片的沙漠化土地,则是临汾市生态环境基础薄弱的所在.也正是今后的经济活动必须尊重的客观现实. 3.3人口增长快,生态环境压力大当今人类所面临的人口、资源、环境三大问题中,人口是第一位的.资源和环境问题都与人口紧密相关,从某种意义上来说,人口问题是其他所有问题的根源.人和自然之间相互作用、相互影响.一方面,人要改造自然,为自

己创造适宜的生存条件,并不断地向自然界索取资源,满足自己的需要,同时也排放废物污染环境.另一方面,自然界也反作用于人类,限制其无节制的开发活动,以各种灾害施加报复.人口增长快,地区分布不均,人口素质差,对临汾生态环境造成巨大压力. 3.4对生态规律缺乏认识,经济活动决策失误生态环境涉及人口、资源、社会、经济各个领域,具有内在的规律性.人类活动干预环境,环境反作用于人类.经济活动只有既遵循经济规律,又遵循生态规律,才能获得长期稳定的发展.在过去相当长的时间内,甚至现阶段的某些经济活动中,决策人员没有充分认识临汾生态环境的特点,未能从环境的区域性、整体性和生物资源的潜在价值出发,因地制宜、整体规划、统筹安排.有些工程项目,只顾近期或眼前,片面追求经济效益.没有认真考虑其生态效益,违背了生态规律,结果受到惩罚.环境规划主要是就污染论污染,没有从资源的综合利用、开发方式、技术路线、城乡布局、产业结构、经营体制等通盘考虑经济发展同生态环境的关系,导致一系列生态问题,教训是深刻的. 3.5法制不健全,部门分割,管理混乱科学管理是使人类和社会活动有序化的根本手段,对于生态环境的保护与改善,管理更具有特殊意义.临汾在污染控制的管理方面虽然已经取得一些成绩,但仍有待加强的薄弱环节,尤其在生态环境的管理方面,可以说很不完善,甚至完全没有管理,这也是临汾生态环境恶化的主要原因之一.