北洛河流域生态环境质量遥感动态监测及影响因素研究

作     者：庄丹园 

作者单位：河南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邵田田

授予年度：2023年

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 08[工学] 0833[工学-城乡规划学] 

主      题：生态环境质量 RSEI Google Earth Engine 多尺度地理加权回归 北洛河流域 

摘      要：生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。党的十八大以来,我国生态环境质量得到了明显改善,在遥感技术的支撑下,协同多元数据,快速、实时开展生态环境质量监测评价有利于推动我国生态环境治理体系和治理能力现代化。北洛河流域地处黄土高原腹地,具有重要的生态服务功能,同时,该流域生态环境脆弱,是我国水土流失重点治理区域。20世纪末以来,得益于一系列退耕还林(草)、水土保持等生态工程的实施,生态环境治理取得了显著成效。精确、客观的长时序生态环境质量评价对北洛河流域生态环境治理、促进可持续发展具有重要作用,对筑牢黄土高原生态安全屏障也具有深远意义。因此,本文以北洛河流域为研究区,基于Google Earth Engine(GEE)平台筛选1990-2021年夏季(6-9月)Landsat遥感影像,首先,去除有云像元、掩膜水体及均值合成后提取湿度(WET)、绿度(NDVI)、干度(NDBSI)和热度(LST)4个生态要素指标并利用主成分分析构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)。其次,运用趋势分析、空间自相关及GM(1,1)预测模型等方法分析了北洛河流域近32年生态环境质量时空变化特征、未来的变化趋势。最后,结合地理探测器和多尺度地理加权回归(Multiscale Geographic Weighted Regression,MGWR)方法探究多种自然与人为因素对生态环境质量空间分异的影响。本文的主要研究结论如下:(1)WET、NDVI、NDBSI和LST生态要素指标在第1主成分(PC1)上的平均贡献率为88.61%,且4个指标均与RSEI有更高的相关度,RSEI能够客观集成各指标信息,可以作为北洛河流域生态环境质量的评价标准。(2)1990-2021年北洛河流域生态环境质量处于一般水平,RSEI均值呈上升趋势(0.29%/a,p0.82;p0.28;p0.05)。北洛河流域中上游人口密度与RSEI呈负相关,而下游阶地平原区两者以正相关为主。GDP与RSEI在黄土丘陵沟壑区呈正相关,经济的发展、充足的物质基础有利于该地貌区生态环境质量的改善。人类活动强度对黄桥两山地带生态环境质量的负面影响显著。