地震重灾区生态环境遥感动态监测与评价研究

地震重灾区态环境遥感态监测与评研究512汶川特大地震举世罕见,不仅使国民经济和人民生命财产遭到重创还引发滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害,导致区域水土流失加剧、生物多样性减少、资源消耗剧增、生态功能退化……,给人类生存和社会经济可持续发展造成威胁。因地震、次生地质灾害及人类活动的影响受损生态系统的恢复进程在时间和空间尺度上并不同步,因此,采用新技术新方法及新理念,快速有效的开展地震灾区生态环境关键参数信息提取及定量反演建立生态环境评价体系并对研究区生态环境进行科学评价,查明地震重灾区生态环境空间特征及演变规律,为指导灾区生态环境动态监测和重建科学决策合理选择修复措施,进一步调整和改进恢复方案,制定中长期生态修复措施提供科学依据具有重要现实意义和科学价值。论文选择汶川地震重灾区北川县为研究区,以国家自然科学基金项目“川西高原植被生态水(层)及水分胁迫状况遥感动态监测方法和四川省科技支撑计划项目“汶川地震山地灾害土地复垦及生态修复关键技术研究”(2011FZ0021)为支撑,在研究区生态环境背景野外调查基础上,结合前人研究,充分发挥遥感图像信息高度概括性真实性系统性和连续性等特点基于3S技术和定量遥感的原理,对研究区生态环境关键参数信息进行提取和遥感反演,并在生态环境评价基础上,对研究区生态环境时空演变进行系统研究。论文主要研究内容和创新成果如下:(1)利用多时相、多尺度遥感数据根据地物标志性特征,结合实地调查和专题数据库对研究区主要土地利用景观)类型进行了详细解译。研究了在地震作用、次生地质灾害、生态修复措施及社会经济发展影响下研究区土地利用、景观格局时空变化和相互差异。针对陆表生态水层)对生

态环境恢复的重要性,将生态水(层)概念和理论引入地震灾区生态环境评价研究中。基于Nir-Red二维特征空间法构建了实测土壤水分(W(厚))SMMRS线性回归模型;建立多种光谱植被指数与植被冠层含水量FMC)关系模型,筛选出最佳植被指数(MSI)作为研究数据源,构建了实测植被冠层等效水层厚度(EWT_c)与MSI的线性回归模型;定量监测了地震前、地震年及恢复期研究区生态水涵养量的动态变化。(3)认为生态水(层)涵养、土壤侵蚀、植被覆盖度、地表温度、叶面积指数、土壤质量是研究区生态环境评价的关键参数在生态环境关键参数信息提取及定量反演基础上,结合自然社会经济等数据发展并完善了P-S-R框架模型,建立了一套适用于地震灾区的生态环境评价体系。在充分考虑评价指标之间相互影响递阶层次结构存在内部循环层次结构之间存在依赖性和反馈性的特点,通过ANP方原理,建SuperDecisions模型,对研究区生态环境进行了客观评价,为地震灾区生态环境动态监测和快速掌握生态环境状况提供科学依据对研究区区域类型的差异性,论文在生态环境评价基础上,对不同单元的生态环境变化进行系统研究进一步查明了自然因素类活动、生态环境本底条件与生态环境变化的关系和影响机制。厘清了影响生态环境恢复速度的主要制约因素基本查明地震灾区今后生态环境动态监测和评价的重点区域,提出了不同恢复期应该采取的主要恢复措施。论文从生态环境视角出发,充分发挥3S技术优势形成了一套运用遥感技术对地震重灾区生态环境关键参数信息提取—数据处理—关键参数定量反演—指标体系构建—生态环境评价的工艺和技术方法,并取得较好效果。该