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基于RS和GIS的土地生态环境状况评价及其动态变化_图文

第2 4卷 第 l 期   1 20 0 8年  1   1月

农 业 工 程 学 报 
T a s c in   f h   AE r n a t so t eCS   o

V_ .4 N O. 1 0 2  1 1 

No . 0 8 v2 0 

8  3

基于 R S和 G S的土地生 态环境 状况评价及其动态变化  I
程晋南 ,赵庚星  ,李 红 2 ,唐秀美 ,索秋魁 。  
( .山东农业大学资源与环境学 院,泰安 2 1 1 ; 2 1 7 0 8  .泰安市国土资源局,泰安 2 10 : 700   3 .济宁市农业局 ,济宁 2 2 3 ) 7 0 3 

摘 要:该文以鲁中南山区泰 安市 为例 ,构建 了土地生态环境状况评价指标体系 。利用 R S技术从 T 影像上提取土地  M 生态环境状 况评价信 息,与 GI S技术结合 ,通过土地生态环境状况指数 ( )模 型进行评价 ,对 比两期评价 结果研究其    土地生态环境状况 的变化情况 。研究结果表 明:2 0 0 5年泰安市土地生态环境状况总体 良好 ,优等 占总面积 的 1 . %, 44   3
良占 3 .9 91%,一般 占 1. %,较差占 1.1 24 0 5 %,差 占 1 . %,与 1 8 6 86 4 9 7年相 比有变好 的趋势 。在各类别分析 的基础上 ,   提 出了泰 安市土地生态环境保护措施 。该研究探索了 R S和 G S技术相结合 的土地生态环境状况评价方法 ,分析 了区域  I 土地 生态环境状况及其变化趋势,对区域土地生态环境的保护和改善具有积 极意义。  

关键词 :遥感 ,G s I ,土地生 态环境状 况,动 态变化 ,泰安市  .   中图分类号 :S 2   17 文献标识码 :A  文章编号 :10 — 8 9 2 0 ) 1 0 3 0   0 26 1 (08 一 卜0 8 — 6
程晋 南, 赵庚 星, 李
8 3— 8   8.

红 , 基于 R 等. S和 G S的土地生 态环境状 况评价及其 动态变化 [] I J .农业工程学报 , 0 8 2 (1 : 20 , 4 1 ) 

Ch n  ina , h o Ge g i g L   n , t 1 Dy a cc a g sa de au t n o   d e o o ia  n io m e t t t sb s d o   e gJ n n Z a   n xn , i Ho g e   . a n mi  h n e    v l ai   fl   c l g c l v r n n   au   a e   n n o n a e s

R  n  I  cnq e J.r sc o s fh  S E 2 0 , 4 1) 3 8(  hn s  i  n lha s at Sa d St h iu [ Ta at n  te A , 0 8 2 (1 :8 —8 .nC iee t E gi  bt c   G e ] n i o C   i wh s r )

0 引 言     
人类社会 生产力 的飞速发展 带来全球气候 变暖 、酸  雨蔓延 、生物 多样性丧失等众 多环境 问题 ,对 人类 的生  存发展构成 了极大威胁【。 l 区域土地生态环境综合评价是  】
协调区域经济发展 与环境保护之 间关系 ,实现 区域可持  续发展 的重要手段L。国外环境质量 评估始 于 2 2 J 0世纪 6  0

综合评价 , 旨在探索运 用遥感手段 对区域土地 生态环境  状况进行综合 评价 的方 法 ,了解泰 安市土地 生态环境状  况及其变化趋势 。  

1 研究 区概况及研究方法   
1 1 研 究区概况  .

年代 中期 ,7 0年代蓬勃 发展,到 2 0世纪 8 0年代一些先 
进技术 尤其是遥感 、全球定位系统和 地理信息系统 开始 

应用于该领域 。9 0年代 以来环境质量评价无论是在 方法  还是技术上都取得 了飞速发展, 而且针对评价 结果进 行的  环境方 面的改造 、治理 ,使得生态环境 尤其 是城市 生态  环境质量得到彻底 改善 。中国的土地 生态评价始于 2 世  0 纪7 0年代的城市环境污染现状调查和评价 , 0 8 年代转 向  工程建设项 目的影 响评价 ,8 0年代末 以来在城市土地环  境质量综合评 价和农村 区域土地 生态环境质 量综合评价  方面进行 了大 量的工作 。近几年 来结合新一轮 的 国土 资  源综合调查 ,各 省、市 、 自治区正在陆续展 开省级 区域  土地 生态环境综合评价工作 。国家环境保护总局于 2 0  06 年 3月 9号发布了《 生态环境状况评价技术规范( 试行 ) , 》   为科 学合理 的环境评 价提供 了技术支 持 。本文 结合 泰安  市 18 年 、 0 5年遥感影像资料 ,运用遥感影像处理软  97 20 件和 地理信息系统 ,对其 区域土地 生态 环境状况进 行 了  
收 稿 日期 :20 —71  修 订 日期 :2 0—30  070—2 0 80 .5

鲁 中山区位 于 山东省 中南部, 山东省地势最 高的区  是 域 ,区 内地貌类型复杂 ,土地利用方式多样 ,水 系交错 ,   其土地 生态环境状 况对 区域 生态环境具有 重要 的影 响。   泰 安市是 鲁 中南 山区 的代 表 区域 ,位 于 东经 162 ’ 1。0~  17 5 ’北纬 3 。8 62 ’ 面积 7 6   l , 口 5 1   1 。9 , 53 ’ 。8, ~3 7 2 I2 人 k1 5. 7 万人,人均 占有土地 01  m ,其 中可利用土地 6 . . h  5 7 2万  h ,占总面积 的 8 .%。该市地势 自东北 向西南倾斜 , m  66   境 内拥有 多种 地貌类 型如 山地 、丘 陵、平原 、洼地湖泊  等。共有水面 3 0k ,其 中水库总库容 8 0 m2 . m 。全市  2亿 3 多年平均水 资源 可利用 总量 为 1 7亿 r , 中地表水可利  n 其 3 用量 为 6 . n  3亿 l ,地下水可开采量为 1 . r 。泰安市  07亿 n 3 气候 属暖温带 半湿润大 陆性季风气候 , 四季分 明,寒暑  适宜 ,雨热 同季 。全年平均气温 1 ℃,平均 日照 2 2 h  3 67 , 平 均 降水 量 67 mm。森 林 资源 丰 富 ,森 林覆 盖 率 达  9  2 .0 03 %。根据 山东省年度环 境状况公报 ,泰安市环境状  况在全省 4 0余个城 市中位 于前列 。 随着 经济的快速发展 、   城市 的不断扩大 ,泰安市 的土 地利用方式 、土地侵蚀程  度 、水 网密度等都 发生 了较大 变化 ,区域 生态环境状况 
受到 了一定的影响 。   1 2 研究路线方法  .

基 金项 目:国家 自然科 学基金 (07 10 ; “ 4 5 16 ) 十一 五 ”支撑 计划 资助 项 目   作 者简介 :程 晋南 (92 ) , 山东 聊城 人 ,从 事土地 资源 信 息技 术研  18 一 ,男
究 。泰安 山东农业 大 学资源 与环 境学 院 ,2 11 。 7 08  E i i nn2 1 13 o   mal a a 85@ 6 . r :x o cn

※通 讯作 者 :赵庚星 (94 ) 16 一 ,男 , 山东东 营人 ,教授 ,博 士生 导师 ,从 
事土 地 ( 土壤 )资源 信 息技术 研 究。泰 安 山东 农业大 学 资源与 环境 学 院,  

根据研 究 目的,选 取生态环 境评价指标 ,构建评价  指标体系,确定各指标计算模型;通过研究区 T 遥感  M 影像 的处理 ,分层提 取评价指标信 息 ,获取 评价指标分  级图;在此 基础 上,根据 评价模 型和 G S叠加分析生成  I 研 究区土地 生态环境状 况评价 图,并通过对 比两期评价 

2 11 。E i zag@sa. uct 7 08 ma . ho x due .   l d r

农 业 工 程 学 报 

20 0 8年 

结果进 行研 究 区生态环境状 况的动态分析 。整个 研究 的  技术路线见 图 1 。  
T M遥感数据  矢量数据  调查统计资料 

植被覆盖指 数=( .8 0 ×林地面积 +03 ×草地面积  3 .4 +01 ×耕地面 积+00 ×建设用地面积 +0 2 . 9 . 7 . ×未利用  0 地面 积)/ N域面积  3 )水网密度指数 :反映区域 内河流、水域的丰富程  度 ,计算公式为:   水网密度指数: 水体面积/ 区域面积  4 )土地退化指数 :水土流 失是影响鲁中南 山区土地  质量 的关键 问题 ,因此以下式表征区域土地退化的程度 。   土地退化指数 = ( . ×轻度侵蚀面积 +0 5 00 5 . ×中度  2 侵蚀面积 +07 .×重度侵蚀面积 )区域面积  / 2 2 评价指标权重 的确定  . 以D l i A e h 和 HP两种方法加权求平 均值 , 定各评  p 确 价指标 的权重 ,结果如表 1 。  
表 1 泰 安市生态环境评价指标权重   
T b e 1 I d xweg t  f c - n io me tl t t se au t n a l   n e   ih s   o e vr n n  a u   v l ai   o e a s o i a’lCi   nT i l t a y

几何精纠正 

二]== 
图像配准 

评价指标 的选取 

二[

 

评价指标体系 的建立 

图像掩模  遥感图像分层提取 
评价指标 的计算与处理 

生  物  丰  度  指  数 

植  被  覆  盖  指  数 

水  网  密  度  指  数 

土  地  退  化  指  数 

指数 
土地生态环境状 况分级 

生 物丰 度指数 05 .  3

植 被覆 盖指 数 O5 .  2

水 网密度 指数 02 .  

土地 退化 指数  02 .  

权 重 
土地生态环境状况及 动态 分析 

为保持各指标 数据 间的可 比性 ,利用 归一化方法对 
图 1 技术路线 图  
F g 1 T c n lg  o d p i.   e h o o yr a ma  

各因素进行 处理 “ ’ ,即:   指标值:  
m ax - 

- n ×10 0 
m l n 

2 评价指标体 系的建立及权重确定 
2 1 评价指标体 系的构建  .

式中   一

任一值; mi—— 最小值 ; m x X n X a一

最大值 。  

3 生 态环境评价信息的遥感提取 
3 1 遥感数据及相 关资料 的准备  .  采用美 国陆地卫星 ( a da) M 影像数据 。分辨率  L n st T 为 3  0 mX3  时相分别为 1 8 年 5月 1 0m。 97 9日和 2 0 年  05 4月 l 3日。同时收集了相关年份土地利用现状图、地形  图、地貌 图、土壤 图 、行政 区划 图 以及泰 安市历年土地  利用类型 资料 、气 象 、水文 、土地 退化资料等 ,并获取  了代表性野 外调查 资料 。  
3 2 遥感图像 的纠正与配准  .

参考 《 生态环境状况评价 技术规范 ( 试行 ) ,并根  》 据泰安市 的实 际情况 ,按 照客观 性【 3 j、统筹兼顾【、主  4 】 导因素和可操作性等 原则L, 5 选择了反映土地生态环境 的  J 生物 丰度 、植被覆盖 、水 系分布、土地质量等 方面 的综  合指标 ,并确定 了用于计算 各指标 的土地类型权 重 ,构  建 了泰安市生态环境状况评价指标体系 ( 2 。 图 )  
泰安市生态环境状况评价指标体系 

生物丰度指数 l l   植被覆盖指数 I  

l 水网密度指数 l l   土地退化指数 

耋 1 I耄 II囊  Il嚣 1l l1囊   羞 l  梁   I l I l   蓁   楚 l蓁 1l I1       
图 2 泰 安市土地生 态环境状况评价指标体 系  
Fg2 I d xs se frln  e —n i n na tt s v l ain i.  n e   tm    deo e vr me tl au   au to   y o a o s e
i a’ nT ia nCi   t y

应用遥 感 图像 处理和 GI 软件 ,利 用泰安 市 1: S   5 0 0地形图,选择 高斯. 吕格投影空间为校 正空间, 00 克   选择 2 个地面控制点 ( C )采用控制点校正的方法对  1 GP 2 0 年 4月 1 05 3日遥感图像进行几何精校正 , 最终的定位  精度控制在 05个像元之 内。在此基础上对 1 8 . 9 7年图像  进行 配准 ,并进行两幅 图像 的直方图匹配     。。 3 3 评价区图像数据提取  . 借助泰 安市行政 区划 图,利用 MA G S软件 矢量化  PI 泰安市行政 界线 ,将得到 的矢量化 边界进 行误差校正,   把矢量文件转 成栅 格文件 ,以此栅 格图对 遥感图像进行  掩膜处理得 到泰安市 的遥感数据 。为了突 出图像 中有用  信 息,使其 中感兴趣的特征得以加 强,对 T 图像进行  M 拉伸 处理 。   对其他土地利用现状 图、行政 区划 图等非遥感数据 ,   进行 图件 的数字化 、误差校正 、投 影变换等处理 ,使其 

1 )生物丰度指数 :反映区域 内的生物多样性状况 ,   根据不同土地利用/ 覆被类型 的生物丰度状况,确定相应  的权重,以下式计算 :   生物丰度指数= ( . ×林地 面积 +0 1 03 5 . ×草 地面积  2 +02 ×水域湿地面积 +01 x耕地面积 +0 4 . 8 .l . ×建设用  0 地面积+00 ×未利用地面 积) .1 / 区域面积  2 )植被覆盖指数:反映区域植被覆盖 的程度 ,以下 
式计算 :  

具有与遥感 图像相 同 的投影空 间和 坐标系统 ,从而为后 
续的操作打下基础 。  

第 l 期  1

程 晋南等:基于 R S和 G S的土地生态环境状况评价及其动态变化  I

8  5

34 评价信息数据处理方法  . 本 次评价 中,通过 分析研 究区主要土地利用/ 覆被类  型的光谱特征 曲线 ,选 择各地类 的敏感波段 ,构 建其提  取模型和规则 ,通 过掩 膜和分层提 取的方法 ,获 取研 究  区土地利用/ 覆被信 息【 J l 。结合 MA G S R V E 、   P I 、A C IW   G S. I3 2等 G S软件 ,运用其文件转换、数据统计 、属性  I 数据提取 ,空间分析功 能并依据指标计 算公式 ,得 到研  究区土地 生态环境状况评 价指标 。即生物 丰度指数 、植  被覆盖指数、水 网密度指数 、土地退化指数 。   341 . . 土地利用/ 覆被信息的遥 感提取  通过研究 2 0 年主要土地利用/ 05 覆被类 型的光谱特征  曲线 ( 图 3 ,构建各土地利用/ 如 ) 覆被类型提取模 型,其  规则为:   1 )水体在 T M5和 T M7波段的灰度均值都很 小,故  确定分类规则为 :( M5 M7 T +T )<2 来提取水体信息 , 0   河流在遥感影像 图上具有 明显 的几 何特 征 ,故借 助土地  利用现状 图直接进行信息提取 。   2 )林草地在穗帽变换后 的第三波段与其他土地利用  / 覆被类 型具有显著 差异 ,因此确 定提 取林草地的提取规  则为:穗帽变换后 B <2 。 3 3  3 耕地 的 N I ) DV 值大于 0且在 T M4比其他类型的灰  度值都大 , 具有显著差异 性,故确定其提取 规则为: M4 T  
>8 ,且 N / 。 0 DV >0  

图 例 

二 未利用地 二 l  
水域 



林地  

l 建设用 一 地 
一 耕地  一 草地 

图 4 2 0 年泰安市土地利用/   05 覆被分 类图像 
F g4 L du ea dln  o e  ls i c t nm p i .  a n s n a d c v r a sf ai a   c i o
i a ’l Ci n2 0   nT i l t a yi 0 5

结合表 2和 图 4可 以看出泰安市耕地数量较多 ,约  占总面积 的 3 . %,主要分布在西部、南部地区,这些  58 2 地 区地势相对平坦 ,水资源量丰富 ,有利于农业的发展。   未利用土地为 2 . %多分布在东南部地区,这些区域多  57 7 为 山地 ,地势起伏 较大 ,土壤相对 比较贫 瘠 ,不利 于农  业耕作和生态建设 。林草地面积约 占 2 . %多分布在 北  23 8 部 即泰 山风景 区,林草地 的大 面积覆盖可 以改善泰 山旅  游风景区 的生态环境 、涵养水源、丰富物种 、净化 空气 ,   对泰 山乃 至整个泰 安市的土地 生态环境都起 到 了很好 的 
调节作用 。  

4 )建设用地在 7 、2波段假彩色 合成图上具有 明  、5 显 的地物特 征,故建 设用地信息利用对 7 、2波段假  、5 彩色合成图进行监督分类得到 。   5 )未利用地在第五波段灰度值较 大,与其它地物相  比有 明显 的差异 性 ,因此应用密度 分割 的方法 ,通过确 
定阈值 ,建立提取规则为 :T >10  M5 3 。
1O 6 

3 4 2 评价指标信 息的遥感提取  .. 1 )生物丰度和植被覆盖指数信息的遥感提取  将泰安市土地利用/ 分类 图转为 A C IW 栅格  覆被 R VE 格 式 ,依据 生物丰度 指数 和植被 覆盖指数计算 公式 ,进  行 图件属性 与图形 的联 结操作 ,从而 形成泰安市 生物丰  度指数和植被覆 盖指数 图 ( 5 图 、图 6 。 )  

10 4 
lO 2  0  ! 粤  l O

生物半度指教 
0~ 2 . 3 33  

露 

O 趟  8  6  0 4  0
2O  

0   T l M   TM 2   TM 3   TM 4   T 5 M   T 6 M  

黼 黼 — — —

2. ~3.   33 8 7 3 6 3.  ̄5,   87 40 6 0 5.  ̄6.  40 93 0 3 3. ~8.   93 47 3 6 8.  ̄1 .  4 7 00 6 00

图 5 20 年泰 安市生物丰度指数 分级    05
F g 5 Bi l g  b n a c   d xc a s f ai n i .  o o ya u d n ei e  l s i c to   n i i a’ l Ci n 2 0   nT ial t   0 5 yi

波段 

图 3 2 0 年主要地物光谱 曲线    05
F g 3 S e g l u v   f h   i   n   s   p s n2 0   i .  p c a  r eo t eman l d u et e     0 5 c a y i

综合各土地利用/ 覆被类型的提取结果 ,得 到泰 安市  20 0 5年土地利用/ 被分类 图像 ( 4 。 覆 图 ) 利用软件数据 统  计功 能,对各 类土地利用类 型进行统计分析 得到各类 型  的面积及所 占总面积 比例 ( 2 。 表 )’  
表 2 泰 安市土地利用分类面积统计 
T b e2 Ar a s t t s f h a du ec a sfc to n T i a Ci   al   e  t i i   t el n s  l s i ai ni a ’ asco i n t y

植 被 覆 盏 指 教 

■  ~16 o 67 . 

熟 1.  ̄3.  67 33 6 3 蘑 3. ~5.     33 00 3 O — 5.  ̄6.  00 67 0 6 — 6.  ̄8.  67 3 3 6 3 — 8. ~10 0 33 0.  3 O

类 型 

耕 地  未利 用土 地  林地  建 设用 地  草 地

水域 湿地 

面 积mm 3 3 5 .  2 9 5 .6 3 5 86   2 3 2 6 6 5 91  1 9 .   1 8 2 1 2 2 91  1 8 1 . 1 5 3 .   0 2 . 2 9 47 4 4 5 4 4
百分 比/ %  3 _   52 8 2.  57 7 1 .7 55   1 .9 40   68  .1 28 .  4

图 6 18 年泰安市植被覆盖指数分级    97
F g 6 Ve ea in c v r g   d xc a sfc t n i .  g tt   o e a ei e  l i ai   o n s i o

i a ’ C t n2 0   nT i a i n yi 0 5

农 业工 程 学 报 

20 年  08

2 )水网密度 指数信 息的遥感提取  将土地利用/ 覆盖分类 图转入 MAP I 栅格格式 ,根  GS 据其属 性提 取 出水体 ,然后将 所提取 出的水 体信 息与泰  安市行政 区划 图进行 叠加 ,把泰安市每个行政 区看作一  个评价 单元进行标准化 处理 得到泰安市水 网密度 分级 图  
( 7。 图 ) 

把这些数据进行 空间叠加 ,依照 E 模型经拓扑运算生成  I 生态环境状况 图。   4 2 土地生态环境状况分级  . 根据土地 生态 环境状况指数 ,参照 《 生态环境状况  评价技术规 范 ( 试行 ) ,并 结合泰 安市土地生态环境 的  》 具体情况,分别将 2 0 0 5年和 1 8 9 7年泰安市土地 生态环  境分为五级 ,即优 、 良、一般、较差和差 ( 3 。并按  表 ) 照分级标准 生成泰安市 2 0 0 5年和 18 9 7年土地生态环境  状况分级图 ( 9 图 、图 1 ) 0 
表 3 生态环境状况分级 
T b e3 EC .n i n n a  tt sca sf ai n a l   O e v r me t l a u   ls i c t   o s i o

网密度分级 

- 2  5
28  

3  o

黼 3  5

■ 4  o — 1  0 0

图 7 2 0 年泰安市水 网密度 分级    05
F g7 Wae e st lsi c t ni a’ nCi    0 5 i.  tr n i casf ai   T ia   t i 2 0   d y i o n y n
图 例 

3 )土地退化指数信 息的遥 感提取 



研 究发 现 ,土地 的侵蚀 与退化和地表 植被的覆盖程  度 有 密 切 的 关 系 , 因 此 , 研 究 区 归 一 化 植 被 指 数  (oma zddf rn e e e ini e ,N n r l e ieec  gt o   dx DVI i v  ̄ n )可较好  反映土地 的退化程度[,] 11。首先构建 N VI 67 D 图像 , 然后在  相应非遥感资料的辅助下通过密度分割将 N I DV 划分为 3   个不 同的等级 ,分 别对应轻度 、中度和重度 的侵蚀面积 。   在此 基础上依照土地 退化指数公式 生成泰 安市土地退化 
指数分级 图。  
图   2 0 年 土地 生 态环 境 状 况 分 级  9 05
F g9 L n   i .  a d

差   图 较差   一 一般   一 良   一 优  

tl tt sca sf ai n i   0 5 a  a u   ls i c t   2 0   s i o n

图 例 

土地退化指数 

口 西 ■ 一 I 图 1  1 8 年 土 地 生 态 环境 状 况分 级      7 0 9

差  较差  一般  良   优 

t :6. ~ l0 0 j 9 3 0      3 0

— 97 9 3 囊3. ~6.  6 3
● O 97 ~3    6

F g 1   L n   c - n i n n l tt s l si c t n i  9 7 i.0 a d e o e v r me t   au   a sf a i   1 8   o a s c i o n

图 8 2 0 年泰安 市土地退化指数分级    05
F g 8 La d d g a a in id xc a sfc to     a’   t     i .  n   e r d t   e   ls i ai n i T ia Ci i o n i n n yn
2 5 00  

4 3 结果分析  . 根据 2 0 年泰安市土地生态环境状况分级 图统计各  05 生态环境级别面积与 比例 ,见表 4  。

4 土地生态环境状 况评价 
4 1 评价方法  .

表 4 泰 安市土地生态环境分级 百分 比 
T b e4 P r e t g   f a d e o e v r n n a  r d s n T ia   a l    e c n a eo ln   c — n i me t l a e    a 。 o g i n

Ci r t  )

泰 安市土地生态环境状 况评价采用 生态环境状况指  数法。根据评价 的指 标体系和权重 ,构建生态环境状况  指数 ( )   ,计算方法为 :   日 = . ×生物 丰 度 指 数 +02 ×植被 覆 盖 指数 +  05 3 .5
02 .×水网密度 指数 +0 × ( 0 一 . 2 1 0 土地退化指数 )  

首先在 A C P 中将遥感影像提取 出的生物丰度  R MA 指数图、植被覆盖指 数 图、水 网密度 指数图和土地退化  指数 图转换成单元格大小为 3  0 m×3 l 0 的栅格数据 ,再  n

由表 4和 图 9可 以看 出:泰安市土地生态环境为优  的面积 占全市总面积的 1. %,主要 分布西部和北部地  43 4 区,这些区域植被覆 盖度高 ,生态 多样性 丰富,生态系  统稳 定 ,主要用于 发展旅游业 。土地 生态 环境质量为 良 

第 1 期    1

程 晋 南 等 :基 于 RS和 G S的 土 地 生 态 环 境 状 况 评 价 及 其 动 态 变 化  I

8  7

的区域面积较大 ,占总面积的 3 .9 91%,主要分布在西部  和西南部地区 ,多为耕地和水域湿地 ,植被覆盖度 较高 ,   生物 多样性也较丰 富,该区处于平原 区,农村居 民点分  布较 多,适 合人类生存 。土地生态环境 一般 和较差 的面  积 占总面积的 1. %和 1.1 这些区域 中城镇居 民点  20 4 56 %, 分布较 多。土地生态环境 最差级主要分布 在东部和北部  山区 ,约 占总面积 的 1. %,主要 是植被覆盖度很低 的  86 4 裸露岩石 ,物种很少 ,生态环境恶劣 。  

域面积 占总面积 的 4 %,多分布 在泰 安中部和 南部地 区。 4   该地 区地势平坦 ,土壤肥沃 ,为生态环境 的改善提供 了  必要条件 。同时严格 控制非农建 设用地 的扩 张 ,加 强对  水资源 、矿 产资源和 土地资源 的开发与保护 为环境 的改  善提供 了保 障 。其 总体土地生态环 境 的改善将 有利于农  业生产和人 民生活 。基本不变 的面积 占 2 %分布在泰 山 8   山脉和东平湖 地区 ,该地 区多为旅游 用地 ,生态环 境 的  保 持得益于旅游 业持续 、稳定 的发展 。有变差趋势 的地  区占 2 %,多分布在泰安市 的西北和 东南部地区,此地  8 区为 山地和平 原的交界地 区,生态环境 比较脆弱 ,人类  活动 比较频繁 ,容 易造成水 土流失 。针对 这些情况应加  大对 山地和平原 交界地 区的生态 环境保护 ,退耕还林 ,   涵养水源 并提高全 民环保意识 ,强化环保 部 门的环境监  督管理职能 。  

5 土地生态环境状况的动态研 究 
5 1 研 究方法  .  

以同样方法进行 1 8 9 7年泰安市生态环境状况评价 ,   在 G S中进行二期评价图的叠加分析 ,由此检测 E 的变  I / 化情况,并根据其变化 幅度进行土地 生态环境状况 的动  态分级 。将土地 生态环 境状况变化幅度分为 5个 等级,   即: 变差、略微变差 、 基本不变、略微变好 、 变好 ( 5 , 表 )   同时生成土地生态环境状况变化分级 图 ( 1 ) 图 1。  
表 5 泰安市土地生态环境状况变化分级 
T b e 5 Cls i c t n o ln  c — n i n n a t t sc a g   a l   a sf ai   f a de o e v r me tl au  h n e i o o s d ge  e re

6 结

论 

土地生态环境 是人类 生存 和发展 的基础 ,其质 量的 

级别 

变 差 

略微 变差 

基 本不 变  略 微变 好 

变 好 

变化 值 -≤AE <一 ,≤ AE <一 1 4 / 3 3 / 1. ≤AE < 1 1 /   ≤AE <3 3 I   ≤AE <4 I  

好 坏关系到社会一 经济一 生态可持 续发展 。泰 安市是全  国知名 的旅游城 市 ,其土 地生态环境质 量 的好坏 直接 影  响经济发展和人 民生活水 平的提高 。本研 究 以遥感 影像  作 为主要数据源 ,在地理信 息系统技术 的支持下 ,确 定  了生物丰度 、植被覆盖 、水 网密度 、土地退化 4个评价  指标 ,建立泰安市 土地生态环境 质量综合 评价模型 ,生  成泰安 市土地生态 环境状况分级 图 ,对泰 安市土地生态  环境状况 进行 了评价 ,取得 了理 想的研究 结果 。研究证  明 了采用 遥感方 法提 取土地 生态环境评价指标, 并在 G S I 
支 持下建立 土地生态环 境质量评价模 型 ,进行 区域土地  生态环境状 况评价 的可行 性 ,为遥感 技术在 区域 土地生 

图 例 

口 变差 
图 略微变差   ■ 基本不变  

一 略微变好   一 变好  

态 环境质量评 价中 的应用 提供 了思路和 方法 。同时,通  过 对 泰安 市 土地 生态 环 境质 量 进 行 总体评 价 和 空 间分  析 ,为泰安市土地生态环境的保护管理提 供 了基础 信息。   针对 土地生态环 境 的动态及 问题 ,泰 安市应采取措施进  行 生态 环境整 治,尤其需要加 强对东南 部 山地的绿化工  作 ,改善城市和居 民点生态环境 ,促进泰 安市整体生态  环境状况 的改善 。  
[ 参 考 文 献]  

图 1 泰安 市土地生 态环境状况变化分级  1
F g 1  La d e o o ia  n  n io me t l t t sc a g   i.1   n   c lg c l d e vr n n a a u   h n e a s ca sfc t ni g nT i a Ci   ls i ai ma ei a ’ n t i o y

5 2土地生态环境状况变化分析  .

图1 2显示了泰安市土地生态环境状 况变化 各级别的 
面积 。  

[] 胡 习英 ,屈吉鸿 ,郭 洁 .城市 生态环 境评价研 究进展  I 1   [] 华北 水 利 水 电 学 院 学报 ,2 0 ,2 () 2 4  J. 0 5 62:6 —6 .
[] 李 志 祥 , 田 明 中 ,武 法 东 ,等 .河 北 坝 上 地 区 生 态 环 境 评  2 

价明 .地理与地理信息科学 ,2 0 ,2 () 1 9 . 0 5 1 :9 - 3  2 [】 徐广亮,徐志浩 ,李 3  群 .济南南部 山区水源涵养生态功  能保护区生态环 境评价指标体系研 究[ .环境保护科学 , J 】  
2 0 , 3(3 1 0 6 . 0 5 11 1:6 - 2  

[  徐 4 】

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() 5 4 . 7 :4 - 9  [] 马乃喜 .区域生态环境评价 中的几个理论 问题[] 5   J.西北大 

图 1 泰安市生态环境状况变化 分级面积统计  2
F g 1   P r e t g   f c - n io me t l t t sc a g   e e     i .2 e c n a eo e o e v n n a  a   h n ed g e i r s u r n

学 学 报 , 19 ,2 () 3 -3 4  9 8 84 :30 3 .

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T ial t  a’ lCi y

结合 图 1 和图 l 可 以看 出泰安市 1 8.0 5 1 2 9 72 0 年土地  生态环 境总体呈变好 的趋势 。其 中变好 和略微变好 的区 

综合评价研究[] 干 旱环境监测 , 0 4 84 : 0 -2 7  J. 2 0 ,1() 2 3 0 .

农业 工 程 学 报 

20 08芷 

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— —

Ca o i e M J Du r s Ch i  J y e F e d Ba e   v la o   r l     c o . rsB. o c   il . s d E au t n n i

3 4  9 .

T o fr iai u e Z n s A r u ua C t met J o lo Rp r nB f r o e i gi l rl a h ns ] a n cr c [  E vrn na Maa e n,2 0 ,3 () 5 —2 7  n i me t  n gme t 0 3 22:2 2 6 . o l
Da i   R. v d G  AL :A  a wo k fr l n   v l ai n u i g ES r f me r  o  a d e au t   s   o n

[] 吴炳方,罗治敏 .基 于遥感信息 的流域生态系统健康评价  9  
— —

以大宁河流域 为例  .长江流域 资源 与环境 ,2 0 , 0 7 
玮 .基于 T 和 I S融合 图像对土  M R

a coo ue[ . ol e d n gmet 9 0 ( : mi cmp tr ]S iUs    ae n,1 9 ,61   r J   a Ma n )
7— 2   0.

1() 12 0 . 6 1: 0 —16 

【O 1]吴连喜,严泰来,张


Es r n H, Ki l  J L n   q ai   a s s me t n d wa a   mb e . a d u l y s e s n  a   t

地覆盖进行 分类 [ .中国农业大学学报,2 0 ,65:7   J 】 0 1 () 6
8   0.

mo i r g T1 nx  c a eg  fr si si c[ . nti : l  et hl n e o   ol c n eJ  on e l   e ]
P d s h r , 2 0 , l f1 1 l   e op ee 0 3 3 1: 一 0.
Ch n H  M . ARORA M   K. 、 e  7 ARS £ Y K. M u u l }  ta  

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ifr t nb s ma e r irt n frrmoe snigJ. nomai —ae i g  e s ao    e t e s [   o gt i o n ]

It n t n lora o R moeSnig 2 0 , 4 1)3 0  ne a o aJun l f e t e s , 0 3 2 (8: 7 1 r i     n


3 0 .. 76  

【2 C ut    y , o ga tw Ho e e a .o prsno  1】 o lr 1 d D u l So , p  t 1C m ai  f eL o s A,   o
h g   p t l r s l t n i g r   o   f ce t g n r t n o   i h s a i   e ou i   ma e y f r ef i n   e e a i   f a o i o

W e s  M a s     Ap l a in o   isE. r h S E. p i t   fN0AA. ] 】R  c o Av} R NDVI I  

t .e e   d t  t  a s s   c a g s i  S d  Ar b a   i s r s aa o s e s h me i n e  n n a i a is

G S vg t i  aes ] h tga I  e e t n l r[ .P oormme i E g er g &  ao y J tc n i e n r  n i R moe es g 00 6 11 12 — 13 . e t Sn i ,2 0 ,6 (1: 3 9 3 5   n  

rn ead[ .It ai a Jun l f R — t es g  a gl s ] ne t n l o ra n J n r o    o  emoe ni ,  S n
2 0 ,2 () 1 0 — 1 2 . 0 1 26 : 0 5 0 7  

口 

Dyn m i  ha e   nd e a ua i n o   nd e o o i a  n i o a cc ng sa  v l to   fl a   c l g c le v r nm e tsa us n  t t  

b s do     n   S tc n q e a e   n RS a d GI  e h i u  
C e g in n, h o e g i  , i o g, a gXun i S o i u   h n   n a  Z a   n x g L H n   T n ir   u   u i 3 G n   e, Q k。
(. ol e f eo re  d n i n n,h n o g giu ua nvri , f 2 1 1, hn ; 1 C lg   R sucs n E v o metS a d n A r l rl i st    7 0 8 C i   e o a r ct U e y a 2 L n n R sucs ng m nB ra  a  Ti n2 10 , hn ; . a da d eo re  a e e t ueuo i Ma fT a'  7 0 0 C ia  a 3A r utrl ueuoJnn , ii  70 3 C ia  . g i l a B ra  ii Jnn 2 2 3 , hn ) cu f g g
Ab t a t T i t d  h s   em id ea d s u h m  u t i o sr g o   f h n o g p o i c   n   o   a ’   t   sa s r c : h ssu y c o et   d l n  o t e mo n an u  e in o   a d n   r v n ea d t k T i Ci a    h S o n a y c s   t d .I e   y tm  f ln   c . n i n n a  t t s e au t n wa   o sr c e .T e ln   c . n io m e tl a e su y nd x s se o  a d e o e vr me tl sa   v l ai   s c n t t d h   a d e o e v n n a   o u o u r

ifr t nwa xr ce   o teT   g sb  e t e sn   c nq e e au t nmeh dwa d pe  o iig n o mai   se ta tdf m    M i o r h ma e yrmo esn igt h iu . v lai   to   s o tdc mbn n   e o a

RS a d GI  e h iu 。 v lain wa  o d ce   y ln   c .n i n n a s ts id x ( )mo e,a d d n mi    n   S tc q e e au t   sc n u td b  a d e o e vr me tl tu  n e E, n o o  a dl n ya c
c a g  wa  c mp ee   y o a s n e u t o   e wo e o  e au t n .T e e u t s o h a t e a d hn e s o lt d b  c mp r o  r s l i s f t  t  p r d v l a i s h  r s l h i o s h w t t h  l   n e o e v r n n a  t t s i   l .   t   s g n r l   o d i  0 5 T e ae   f e e c l n   r d  s 1 -4 0   e c . n i me t l a u  n T i n Ci wa   e e al g o   2 0 . o s aa y y n h   r a o     x el t a e i  4 3 % ft   h t e g h

t tlae ,h to   eg o   rd   s3 .9 , h   o oa r a ta  ft   o d ga ewa  9 1 % te c mmo   a ewa   24 % , e wo s  r d   sl .1 a dt e h n g d   s 1 .0 r h t   reg a ewa  56 % n     h wo s  a ewa  .6 o t e o l r a Co ae   t  a f1 8 . eln  c —n i n n l tt s a    l rt  rt d   s1 4 % f h   t   e . mp r dwi t t  9 7 t   de oe vr me t  au   damei ae r g 8 ta a hh o h a o a s h o
i d Ba e   n t   l ss o   e v r sl   ae o e   T j n Ci t e ln   c .n i m n   o e t   a u e   f n . s d o   e a ay i  f h   a i u  a d c t g r si   l ’   t, h  a d e o e vr n e t r t ci n me s r s e h n t o n i n aa y o p o we e d a c d r  a v n e .L n   c . n io me t l s t s v l a in m eh d   r  x l r d wh c   o i e     d GI   a d e o e v r n n   t u  e a u t   t o s we e e p o e   i h c mb n d RS a   S a a o n tc i u , d t e r g o a  n   c . n io me t t t sa d t ev rai n fe d we ea ay e ; h r f r , i s d   a   e h q e a     in l a d e o e v r n n  a u   n     a it   n   r   n l z d t ee o e t s t y h s n n h e l s h o i h  u n t e b esg i c n et   er g o a  n  c . n io me t r t ci n a d i   r v me t o i a l i n f a c   t  e i n l a d e o e v r n n   o e t     s mp o e n . c i o h l p o n ti   Ke   r s r mo e s n i g GI , a d e o a vr n e tl t t s d n m cc a g , a ’n Ci   y wo d : e t e sn , S l n   c —n i m n a a u , y a o s i  h n e T i   t a y




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