淺述遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境變化監(jiān)測中的應(yīng)用

摘 要：生態(tài)環(huán)境變化受到自然因素以及人為因素的影響，本文以三峽庫區(qū)為例，淺述遙感技術(shù)在該生態(tài)領(lǐng)域的研究，并概述了生態(tài)環(huán)境變化遙感技術(shù)的發(fā)展，最后展望了遙感技術(shù)的應(yīng)用前景和面臨的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)境變化；遙感技術(shù) ；長江三峽庫區(qū)

1.引言

總所周知，長江三峽庫區(qū)是我國最重要的生態(tài)敏感地區(qū)之一，該庫區(qū)由于受到三峽水利工程和周邊人類活動的影響，導(dǎo)致庫區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境有了顯著的變化。因此，觀察并修復(fù)長江三峽地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，是維護(hù)長江三峽庫區(qū)生態(tài)平衡的重要手段和必經(jīng)之路。除此之外，對長江三峽地區(qū)生態(tài)環(huán)境的研究也對人類社會有著至關(guān)重要的意義。

導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的綜合功能變化的因素有很多，其中影響重大的原因即是由于氣候、土地利用率以及綠地覆蓋率的變化。由于上述原因，對環(huán)境的變化進(jìn)行一系列的綜合評估已經(jīng)成為了全球變化研究以及生態(tài)系統(tǒng)對人類社會的反饋的核心研究內(nèi)容之一。本文所要討論的是，利用遙感影像為基礎(chǔ)，為生態(tài)環(huán)境的研究提供技術(shù)支持。這種以遙感技術(shù)為基礎(chǔ)的研究生態(tài)環(huán)境的方式，特別適合用于研究區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境或者是面積范圍更大的生態(tài)領(lǐng)域，這種遙感研究的方式能夠?qū)崿F(xiàn)對大空間的時(shí)空變化研究。因此，人類通過過往的歷史進(jìn)程和對現(xiàn)代的當(dāng)前遙感影像的定性以及數(shù)字定量的解譯分析，能夠模擬評估出來在變化的環(huán)境之中，生態(tài)環(huán)境的要素?cái)?shù)量、動態(tài)以及質(zhì)量特征和反饋，以及他們之間的相互作用關(guān)系已成為當(dāng)前的研究生態(tài)環(huán)境的熱點(diǎn)問題。

在此要重點(diǎn)闡述的是三峽庫區(qū)。三峽庫區(qū)是我國著名的庫區(qū)，也是影響生態(tài)區(qū)域的重要的一項(xiàng)水利工程。三峽庫區(qū)的地理位置處于亞熱帶的北邊緣，其中涵蓋了湖北和重慶兩個(gè)省份，其中共有二十和縣區(qū)，總面積大約為六萬公頃。作為我國范圍以內(nèi)最重要的生態(tài)敏感的地區(qū)之一，三峽庫區(qū)的水利工程以及與三峽庫區(qū)水利工程相關(guān)的任何生態(tài)移民和土地利用的變化情況，以及庫區(qū)周邊的城市建設(shè)情況和生態(tài)工程項(xiàng)目，等等各種人類活動都能夠?qū)е氯龒{庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境發(fā)生不利的變化，或者是加速這種生態(tài)結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的變化，也是由于該庫區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境和人類活動的影響，是的三峽庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境也成為獨(dú)一無二的生態(tài)系統(tǒng)，由于其特有的生態(tài)性質(zhì)，該庫區(qū)的地域特征也為研究環(huán)境生態(tài)變化增加了難度和不確定程度。因此，三峽庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境變化也受到了國內(nèi)專家的重視和關(guān)注，目前也是我國對生態(tài)環(huán)境變化的重點(diǎn)研究對象之一。同時(shí)，三峽庫區(qū)的地形條件極為復(fù)雜，特別是云霧天氣也頻頻發(fā)生，再加上各種人為活動的不確定性影響，這些因素都增加了利用遙感技術(shù)來進(jìn)行生態(tài)環(huán)境遙感研究的復(fù)雜程度和更大的不定性質(zhì)。因此，遙感技術(shù)的精確程度和對生態(tài)環(huán)境的指標(biāo)需求都有了更高的要求，這也為提升生態(tài)環(huán)境遙感研究的技術(shù)和精確度提供了目標(biāo)，即使遙感技術(shù)仍然面對這很多的未知的或者是已知的挑戰(zhàn)，但是人類對遙感技術(shù)的熱情不減，需求更高。

2. 三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境變化遙感研究

三峽水利工程的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)收到了國內(nèi)專業(yè)人士的重視，因此這種關(guān)注也促進(jìn)了人們對三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的變化的研究工作的進(jìn)展。生態(tài)變化遙感研究技術(shù)能夠十分有效地反映出來生態(tài)系統(tǒng)的要素的時(shí)空結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量特征等信息。遙感技術(shù)的發(fā)展歷史可以分為兩個(gè)階段。第一階段的牙就主要是利用了中等分辨率的SPOT和航拍影像這些遙感數(shù)據(jù)，利用遙感數(shù)據(jù)來進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的評估工作，因此能夠進(jìn)一步反映出當(dāng)?shù)氐耐恋馗采w情況和土地的利用率，以及生態(tài)結(jié)構(gòu)的特征等等。第二階段，也正是生態(tài)環(huán)境變化遙感技術(shù)研究的快速發(fā)展的階段，在三峽庫區(qū)遙感技術(shù)的應(yīng)用促使了遙感技術(shù)的發(fā)展，在此過程中，除了對土地利用率以及土地覆蓋程度的變化進(jìn)行了研究，還研究了土壤侵蝕過程中的時(shí)間和空間的變化，以及生態(tài)環(huán)境過程的遙感技術(shù)研究，以及對景觀的格局變化的研究工作都收到了很大的關(guān)注程度。遙感數(shù)據(jù)也能夠由單一的分辨率轉(zhuǎn)向?qū)Ω叻直媛实膽?yīng)用的轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，多源遙感技術(shù)中的數(shù)據(jù)也能夠和相關(guān)的生態(tài)環(huán)境的模型進(jìn)行綜合的應(yīng)用。

3.三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境變化遙感研究的方法

針對遙感技術(shù)的研究和遙感技術(shù)數(shù)據(jù)尺度的增大和擴(kuò)展，遙感技術(shù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用也能夠向著多樣化發(fā)展。十年前的遙感數(shù)據(jù)主要是一些中等分辨率的Landsat影像，對于某些重點(diǎn)區(qū)域的研究則利用了分辨率較高的空間航測的數(shù)據(jù)。隨著較高的分辨率的使用，以及多源遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用，利用遙感技術(shù)的翻譯方式和翻譯精度的提高，在傳統(tǒng)的土地利用或者土地覆蓋的信息獲取中，面向?qū)ο蟮囊幌盗蟹诸惙椒ǘ家呀?jīng)面向市場開始應(yīng)用。與此同時(shí)，有更多的社會專注都轉(zhuǎn)向了對生態(tài)環(huán)境的定量遙感技術(shù)的研究，以及探究能夠獲取生態(tài)環(huán)境變化遙感參考量的研究工作，例如：對凈初級生產(chǎn)力的研究，和對土壤侵蝕評估的研究，以及對植被覆蓋度的反演化的研究，還包括了對林分結(jié)構(gòu)的研究等等。在人類活動的各種影響之下，陸地表面的生態(tài)系統(tǒng)的組成以及生態(tài)系統(tǒng)給的結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的功能等，都會隨著時(shí)空的推進(jìn)而發(fā)生各種難以定性和定量的不確定性改變。在對三峽庫區(qū)的遙感研究工作中，遙感技術(shù)工作收到當(dāng)?shù)厮挠绊?，同時(shí)很難能夠準(zhǔn)確地反映出當(dāng)?shù)氐闹脖磺闆r的變化狀態(tài)。三峽庫區(qū)的變化中的景觀格局的變化有兩個(gè)方面，一是縣域尺度，二是庫區(qū)尺度。三峽庫區(qū)的植被變化中的遙感技術(shù)大多都以覆蓋度和覆蓋類型以及NDVI等多種植被評估指標(biāo)的方式，主要研究的內(nèi)容也包含了植被生產(chǎn)力和植被覆蓋遙感參考量這兩個(gè)層次。

4. 總結(jié)

生態(tài)管理工作對于三峽庫區(qū)的生態(tài)研究有著重要的價(jià)值，對三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境的評估也起著相當(dāng)關(guān)鍵的作用。三峽水利工程對三峽庫區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響有待進(jìn)一步的研究，并揭示出大型的水利工程對區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境的影響。針對這三峽庫區(qū)的生態(tài)安全以及生態(tài)平衡的多種問題，遙感技術(shù)已經(jīng)初步發(fā)揮出了難以代替的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也展現(xiàn)出了明媚的未來前景。對遙感技術(shù)的研究工作仍在進(jìn)程當(dāng)中，未來的挑戰(zhàn)有望攻克，技術(shù)的提升仍需關(guān)注。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

陳曉麗（1996.7.8-）女，漢族，貴州省興義市，身份證號：522321199607082229，本科生，研究方向：地理信息科學(xué)