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地方生態(tài)敏感性釋解
資料收集
收集的資料包括:(1)炎陵縣TM遙感數(shù)據(jù);(2)炎陵縣DEM高程數(shù)據(jù);(3)炎陵縣各類專題地圖以及水文氣象等文字資料;(4)各類用地GPS采樣樣本。生態(tài)因子選取及評(píng)價(jià)等級(jí)生態(tài)敏感性分析流程為:(1)篩選生態(tài)敏感因子;(2)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;(3)單一敏感性分析;(4)綜合敏感性分析。綜合敏感性分析的方法主要為權(quán)重法或最大值法。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立是生態(tài)敏感性分析的核心工作,指標(biāo)體系的建立要考慮區(qū)域的實(shí)際情況,如顏磊等在北京市生態(tài)敏感性分析時(shí)采用水土流失、河流水量水質(zhì)、土地沙化、泥石流、采礦點(diǎn)、道路和瀕危物種生境等7類指標(biāo);曹建軍等在研究上海城市生態(tài)敏感性時(shí)選用河流湖泊、文物古跡及森林公園、地質(zhì)災(zāi)害、土壤污染和土地利用等5類評(píng)價(jià)指標(biāo);劉康等在分析甘肅省生態(tài)敏感性及分布時(shí)采用土壤侵蝕、土質(zhì)沙化、土壤鹽漬化3大類指標(biāo),并細(xì)分降水沖蝕力、土壤質(zhì)地、地形起伏、植被、溫潤(rùn)指數(shù)、土壤質(zhì)地、≥6m/s起沙風(fēng)天數(shù)、地表植被覆蓋率、蒸發(fā)/降水量、地下水礦化、地貌等11類評(píng)價(jià)因子。采用層次分析法(AHP)研究炎陵縣生態(tài)敏感性,根據(jù)炎陵縣區(qū)域特征以及收集的資料,確立出3大類評(píng)價(jià)指標(biāo),包括水土保持穩(wěn)定性、生境穩(wěn)定性以及社會(huì)影響敏感性,并確立了年降水量、地形、土壤質(zhì)地、地物覆蓋、物種豐度、保護(hù)級(jí)別、居地人口密度、文化旅游等8大因子,采用兩兩比較單因子對(duì)環(huán)境影像的重要性,對(duì)敏感因子按照7分制評(píng)分,即相對(duì)很重要7分,相反1/7分;相對(duì)重要5分,相反1/5分;相對(duì)比較重要3分,相反1/3分;同等重要1分。取10位專家眾數(shù)分值建立8×8矩陣,分析λmax=8.5237,檢查其平均一致性指標(biāo)CI=(λmax-8)/7=0.0748,查表得知8階平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI=1.41,CR=CI/RI=0.0531<0.1,證明矩陣具有良好的一致性,炎陵縣生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)因子權(quán)重指標(biāo)是合理的。將單生態(tài)因子敏感程度分為5個(gè)等級(jí),即極度敏感區(qū)、高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)和不敏感區(qū),分別賦值9、7、5、3、1,具體生態(tài)敏感性影響分級(jí)。土壤侵蝕敏感性土壤侵蝕敏感性主要為在自然條件下土壤侵蝕發(fā)生的易發(fā)程度,現(xiàn)在主要的評(píng)價(jià)方法為水土流失通用方程(USLE),是美國(guó)國(guó)家水土流失資料中心提出的,于1965年正式推廣,具有較為廣泛的通用性。水土流失通用方程如下:A=RKLSCP上式中A為單位面積上的水土流失量,R代表降水侵蝕力因子,K 代表土壤可蝕性因子,LS代表坡長(zhǎng)坡度因子,C代表地表覆蓋因子,P代表水土保持措施因子。(1)年降水量。根據(jù)威斯奇邁爾降水侵蝕力計(jì)算公式反映年均降水量與R值正相關(guān)。根據(jù)全縣各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(農(nóng)場(chǎng))的年降雨量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),以各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(農(nóng)場(chǎng))為劃分精度,進(jìn)行年降水量分級(jí)。將炎陵縣行政區(qū)劃圖幾何校正、裁剪后,用掩膜工具進(jìn)行炎陵縣年降水量敏感因子分級(jí)。從降水侵蝕力分析,炎陵縣雨水侵蝕力敏感性輕度敏感占31.26%,中度敏感占25.22%,重度敏感占 4.22%,極度敏感占39.29%,其中重度及極度敏感區(qū)位于炎陵縣東南山地,降水侵蝕力在該區(qū)域影響顯著。(2)地形。地形因子是影響水土流失的重要因子,尤以坡度坡長(zhǎng)因子影響顯著。一般來說坡度越大,徑流量就越大;在坡度較大的區(qū)域,坡長(zhǎng)越長(zhǎng),流量越大,沖刷力越強(qiáng)[4]。水土流失量與坡長(zhǎng)并非一直呈正比,而存在強(qiáng)弱交替變化的特點(diǎn)[5]。(3)土壤質(zhì)地。利用手持式GPS系統(tǒng)進(jìn)行野外調(diào)查,繪制炎陵縣土壤類型分布圖,再根據(jù)分級(jí)要求進(jìn)行土壤質(zhì)地敏感性分析。(4)地物覆蓋(NDVI)。基于遙感信息提取的植物歸一化指數(shù)被認(rèn)為是較為便捷且具有一定精度的反映地表植被覆蓋情況的指數(shù)。通過ENVI對(duì)TM影像數(shù)據(jù)提取NDVI指數(shù),間接分析炎陵縣地物覆蓋指標(biāo)。經(jīng)計(jì)算分類,炎陵縣地物覆蓋不敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)域占大部分,占79.2%;中度敏感區(qū)占16.61%;高度敏感區(qū)占3.62%;極高敏感區(qū)占 0.57%,高度、極高敏感區(qū)主要為城鎮(zhèn)建成區(qū)及水體。通過Arc/GIS的rastercalculator工具進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算,得到炎陵縣土壤侵蝕敏感性因子在0.188~5.980之間,分析得出炎陵縣土壤侵蝕敏感性呈西北較輕,中部、東南較重的特征,其中中等以下敏感性(不敏感、輕度敏感區(qū)域)占 13.28%,中等敏感性占51.10%,重度及極高敏感性占35.62%,南部高山區(qū)域易發(fā)生水土流失,需要采取可行的保護(hù)措施維護(hù)。生境敏感性分析 (1)物種豐度。物種豐度反映一個(gè)群落物種數(shù)目的多少,物種豐度大其結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性就大,恢復(fù)力穩(wěn)定性越小,其生態(tài)敏感性就越強(qiáng)。(2)保護(hù)級(jí)別。炎陵縣自然條件優(yōu)越,擁有大量的保護(hù)植物、動(dòng)物,根據(jù)收集的文字資料,結(jié)合炎陵縣地圖繪制炎陵縣保護(hù)級(jí)別因子敏感性分級(jí)圖。社會(huì)影響敏感性分析(1) 居地人口密度。以各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(農(nóng)場(chǎng))為精度,繪制炎陵縣居地人口密度專題圖。(2)文化、旅游。以炎陵縣文化旅游規(guī)劃專題圖為基礎(chǔ),分析炎陵縣文化、旅游敏感性因子。
實(shí)例分析
分析方法炎陵縣生態(tài)環(huán)境敏感性綜合分析采用綜合指數(shù)法,即以8項(xiàng)生態(tài)敏感性因子敏感性等級(jí)分別按等級(jí)賦貢獻(xiàn)值加權(quán)求和得到炎陵縣生態(tài)環(huán)境敏感性綜合指數(shù)。根據(jù)計(jì)算,利用Arcgis格柵計(jì)算器,將8個(gè)指標(biāo)因子以格柵形式進(jìn)行加權(quán)計(jì)算,得出炎陵縣生態(tài)敏感性綜合值在0.76~8.72之間,按[0,2)、 [2,4)、[4,6)、[6,8)、[8,10]分別為不敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、重度敏感區(qū)、極度敏感區(qū)進(jìn)行分類,并進(jìn)行重分類,形成炎陵縣生態(tài)敏感性綜合評(píng)價(jià)分布圖。結(jié)果分析炎陵縣生態(tài)敏感性分布可分為不敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、重度敏感區(qū)、極度敏感區(qū),各區(qū)域面積所占比重分別為 0.11%、29.49%、58.28%、11.91%、0.20%。炎陵縣不敏感及輕度敏感區(qū)域分布于地勢(shì)較為平坦、人口較為密集、降水量較少的西、北部平原,而東南高山區(qū)域生態(tài)敏感性較強(qiáng),需要實(shí)行適宜的保護(hù)措施。4討論隨著RS技術(shù)、GIS技術(shù)及GPS技術(shù)發(fā)展,“3S”技術(shù)應(yīng)用于敏感性分析的研究越來越多,形成較多的理論方法,但還有很多不完善和有待改進(jìn)之處。炎陵縣生態(tài)敏感性分析研究受時(shí)間、資料獲取途徑和研究手段等限制,仍有許多方面需要完善:(1)由于SPOT等高光譜影像獲取途徑較難,采用TM影像進(jìn)行分析,而TM影像的光譜較少,不利于較精確土地信息的提取;(2)生態(tài)敏感性分析研究過程中,人為主觀影響仍較大;(3)由于研究時(shí)間較短,缺少后期持續(xù)性觀察,無法確定敏感性分析的精準(zhǔn)性,研究的炎陵縣生態(tài)敏感性分析能否真正體現(xiàn)出不同類型地區(qū)間生態(tài)環(huán)境敏感性空間差異性,還有待進(jìn)一步研究。
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