基于遥感生态指数的叙利亚生态环境质量评价研究

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2013年中国政府提出“一带一路”倡议提出以来,已有百余个国家和国际组织参与,合作范围涉及五大洲各大区域。在倡议实施过程中,如何保护生态环境,实现区域可持续发展?这个问题受到各国政府、国际组织以及全球公众的广泛关注。为了满足“一带一路”倡议实施中对沿线生态环境保护的信息需求,及时准确地向各参与国政府和广大公众提供遥感信息支撑,科本研究以遥感技术为依托,对“一带一路”沿线区域开展了全覆盖、多要素综合研究,以科学研究的形式给出“一带一路”倡议实施范围内的生态环境状况、变化特征及其影响因素的综合分析结果。叙利亚位于“一带一路”沿线中东地区,是一个有着悠久的历史和古老文明的国家,对该国的生态环境质量进行研究有着较为典型意义。2011年初叙利亚发生爆乱并蔓延到整个阿拉伯世界。至该年12月,联合国正式宣告叙利亚政府军和各派系之间的相互斗争,战争正式开始。9年战争给叙利亚带来了不可估量的损害。因而对叙利亚在生态环境监测、资源环境普查、防震减灾、农业估产、战争灾害、社会各方面发展等领域的研究非常具有必要性。本研究以叙利亚战争为研究背景,利用遥感技术评价研究生态环境质量的变化,客观探讨战争对人民生活的影。选取叙利亚1990、2000、2010和2018年Landsat系列影像为数据源,并结合土地利用数据,在遥感图像处理系统ENVI和Arc GIS等软件的支持下对遥感影像数据及土地利用数据进行处理、修正,采用遥感生态指数(Remote Sensing Based Ecological Index,RSEI)模型综合评价叙利亚1900-2018年间生态环境质量,分析土地利用变化驱动下叙利亚生态环境质量的时空动态变化特征及驱动因子。研究结果如下:(1)本研究从土地利用类型变化来分析1990-2018年的叙利亚土地利用时空动态变化特征。(1)土地利用类型中未利用地沙漠所占比例最大,达61.55%以上,其次为耕地、主草地,两者所占面积达10%以上。(2)1990-2018年研究区土地利用类型变化趋势较为显著,耕地、草地面积变化较大,减少面积分别为2759 km~2、7574 km~2,林地、建设用地、水体以及未利用土地面积增加,增加面积分别3481 km~2、778 km~2、74 km~2。(3)从土地利用变化率看,叙利亚土地利用变化率最大的是建设用地,其土地利用变化率为3.33%,林地的变化率仅次于建设用地,变化率为1.36%,耕地和草地分别下降了0.29%、1.02%,这反应了在城市化发展的过程中,建设用地逐渐增多,主要依赖的就是草地以及部分耕地转化为建设用地。(2)土地利用变化驱动下,1990-2018年叙利亚生态环境质量状况空间分布上呈现较为明显的空间差异性特征,即“西部沿海森林地好东南沙漠地区差”。总体生态环境质量下降。1990、2000、2010及2018年的遥感生态指数RSEI均值分别为0.439、0.450、0.412、0.301,即叙利亚生态环境质量总体为差和较差等级,生态质量为差与较差等级区域面积由1990年的9926 km~2增加到2018年10722 km~2。1990-2010年战争爆发之前,叙利亚沙漠地区的干度和热度对生态环境质量的影响较为显著,环境质量较好的大部分分布在林地或草地区域。此外,叙利亚城市各大典型城市建城区生态环境质量也处于较差等级,说明城市建设与发展对生态环境质量也产生较大影响。至2018年,除去西部沿岸生态环境质量为中等或以上等级,差和较差等级席卷整片叙利亚,表明在战争持续7年后叙利亚整体生态环境极差,战争给生态环境质量带来及其恶劣的影响。(3)对以大马士革省、阿勒颇省及哈塞克省为热点地区的西南、西北、东北重点区域进行分析可知:1990-2018年,西南地区内部RSEI值均有所下降,其中以大马士革市中心建城区生态环境状况恶化最为严重,生态环境质量为优和良等级区域散落状分布在西部极少地区,其余均为中等至较差水平;1990-2010年西北地区生态环境质量较为均匀,仅东南部近沙漠地区生态环境质量出现较差区域,1990-2018年,RSEI均值大都处于较差和中等等级;东北地区哈塞克省作为叙利亚生态环境最差区域,1990年平均RSEI值为0.582,到2018年下降到0.413。三个典型区域整体生态环境状况均呈现变差态势。(4)RSEI模型中生态因子热度和干度指标表现为持续增高,绿度指标总体下降,湿度指标基本不变。1990-2010年叙利亚各土地利用类型所占面积有所变化,其中建设用地与未利用土地的增加,以及中心城区建设用地的扩张导致湿度和绿度指标逐渐下降,热度和干度指标不断增大,表明建设用地的大规模扩张已成为影响叙利亚生态环境质量的关键因素。(5)自然环境和人为活动共同影响生态环境质量变化,自然因素亦是生态环境基本空间格局形成的先决条件。叙利亚国家的生态环境质量在时空分布特征上存在明显的空间差异性,而这种差异性格局主要由自然因素导致。人为因素中,战争持续中人口的减少、迁移对叙利亚国内生态环境质量变化的影响也较大。
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