基于衛(wèi)星遙感的天津地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量氣象評價

梁冬坡 孫治貴 郭玉娣 宋鑫博

摘? ? 要：為全面了解天津市的生態(tài)環(huán)境變化狀況，更好地開展城市生態(tài)承載力評估、生態(tài)紅線調(diào)整、海綿城市建設(shè)等氣象保障服務(wù)工作，本文基于氣象觀測數(shù)據(jù)及多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，利用RS技術(shù)和GIS制圖技術(shù)，從植被覆蓋率、森林葉面積指數(shù)、城市地表熱環(huán)境、水體和濕地變化、生態(tài)質(zhì)量氣象評價等方面對2008—2017年天津地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示：天津地區(qū)植被覆蓋率和森林葉面積指數(shù)與降水量關(guān)系密切，其變化趨勢受降水影響較大;隨著天津城市化發(fā)展，天津城市地表熱島強(qiáng)度和面積呈逐年增長趨勢，未來天津市區(qū)及環(huán)城四區(qū)的地表熱島有連綿成片并向?yàn)I海中心城區(qū)延伸發(fā)展的趨勢;天津的水庫和濕地受氣候變化和人為開發(fā)等因素的影響，于橋水庫、北大港水庫、東麗湖、團(tuán)泊洼、七里海濕地、大黃堡洼也都發(fā)生了不同程度的改變;2008—2017年天津市的生態(tài)質(zhì)量氣象評價結(jié)果經(jīng)歷了由好變差又轉(zhuǎn)好的一個過程，2017年各區(qū)生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)介于34.5～50.5之間，生態(tài)質(zhì)量總體評價處于較好水平。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星遙感;生態(tài)氣象;植被覆蓋率;地表熱環(huán)境;監(jiān)測;評價;天津

中圖分類號：S127? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.12.012

Abstract： In order to fully understand the change of ecological environment in Tianjin， and carry out meteorological support services such as urban ecological carrying capacity assessment， ecological red line adjustment， sponge city construction better， based on meteorological observation data and Multi-source satellite remote sensing data， this paper used RS technology and GIS mapping technology， from vegetation coverage， forest leaf area index， urban surface thermal environment， water body and wetland. The ecological environment of Tianjin has been studied and analyzed from 2008 to 2017 in terms of change， ecological quality and meteorological evaluation. The results showed that： the vegetation coverage and forest leaf area index were closely related to the precipitation in Tianjin， and their change trend was greatly affected by the precipitation; with the development of urbanization in Tianjin， the intensity and area of urban surface heat island in Tianjin were increasing year by year， and in the future， the surface heat island in the urban area of Tianjin and the four areas around the city would be continuous and extended to the central coastal city; the trend of urban surface heat island in Tianjin with the influence of climate change and human development and other factors， Yuqiao reservoir， Beidagang reservoir， Dongli lake， Tuanpuwa， Qilihai wetland and Dahuangpuwa had also changed to varying degrees; the results of ecological quality meteorological evaluation of Tianjin in 2008—2017 have experienced a process from good to bad and then to good， and the ecological quality indicators of each region in 2017 were between 34.5～50.5， the overall evaluation of ecological quality is at a good level.

Key words： satellite remote sensing; ecological meteorology; vegetation coverage; surface thermal environment; monitor; evaluate; Tianjin

生態(tài)文明建設(shè)是中國特色社會主義事業(yè)“五位一體”總體布局的重要組成部分，做好生態(tài)文明建設(shè)氣象保障是氣象部門認(rèn)真履職的重要內(nèi)容。面對全球氣候變化和快速城市化進(jìn)程，自然生態(tài)環(huán)境承載力和生態(tài)安全面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)，迫切需要開展有針對性的多層次綜合性定量生態(tài)監(jiān)測保障服務(wù)。近年來，以衛(wèi)星遙感宏觀、實(shí)時、動態(tài)的對地觀測能力為代表的空間信息技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，其所獲取的信息包括了大氣、陸表、水域等相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，綜合應(yīng)用遙感技術(shù)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行評價，較好地解決了數(shù)據(jù)采集方式和評價技術(shù)手段多樣而造成的評價結(jié)果缺乏可比性的問題，當(dāng)前無論國際還是國內(nèi)，遙感技術(shù)被應(yīng)用于各種尺度的生態(tài)環(huán)境調(diào)查中，成為監(jiān)測和評價區(qū)域生態(tài)環(huán)境的有效手段。羅春等[1]選取Landsat TM遙感影像，分別提取綠度、濕度、干度和熱度4個生態(tài)因子作為評估指標(biāo)，結(jié)合主成分分析方法，定量評估了常寧市近20年生態(tài)變化情況。徐涵秋等[2]基于2004/2015年Landsat影像，采用遙感信息反演技術(shù)和RSEI遙感生態(tài)指數(shù)，評估了雄安新區(qū)近11年地表不透水面、植被和水體三大覆蓋類型的變化，并預(yù)測新區(qū)建設(shè)的生態(tài)效應(yīng)及其對熱環(huán)境的影響。王釗齊等[3]利用Lansdsast5 TM數(shù)據(jù)反演宜興市初級生產(chǎn)力、植被覆蓋度和地表溫度等生態(tài)參數(shù)，提出基于歸一化不透水指數(shù)的地表裸露度，綜合以上參數(shù)建立基于遙感參數(shù)的生態(tài)環(huán)境指數(shù)模型，并運(yùn)用該模型定量評價江蘇省宜興市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動態(tài)變化。高慧等[4]以資源一號02C衛(wèi)星PMS數(shù)據(jù)為主要的數(shù)據(jù)源，對四川省普格縣開展了縣域生態(tài)環(huán)境遙感調(diào)查工作，選取生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)5個評價指標(biāo)分析研究區(qū)內(nèi)的生物、植被、水資源、土地以及環(huán)境污染等情況。Ivits等[5]利用AVHRR遙感數(shù)據(jù)對西班牙安達(dá)盧西亞地區(qū)進(jìn)行了生態(tài)環(huán)境評價，并且評估了農(nóng)業(yè)活動對該區(qū)域的影響。

天津市氣象衛(wèi)星遙感中心長年圍繞農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測、陸地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測開展氣象衛(wèi)星遙感應(yīng)用和生態(tài)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)工作，本研究系統(tǒng)總結(jié)和分析了近十幾年來天津植被覆蓋率、森林葉面積指數(shù)、城市熱島、水庫濕地變化、生態(tài)質(zhì)量氣象評價結(jié)果等變化規(guī)律和特征，特別是應(yīng)用高時空分辨率多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測分析，大大提高了天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測評估和分析結(jié)果的客觀性和精準(zhǔn)度，為今后開展城市生態(tài)承載力以及氣候評估、生態(tài)環(huán)境紅線調(diào)整、海綿城市建設(shè)、近海岸海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)等生態(tài)文明建設(shè)氣象保障積累了經(jīng)驗(yàn)。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

天津市位于北緯38°34～40°15，東經(jīng)116°43～118°04之間，一年四季氣候分明，年平均氣溫約為14 ℃，7月份氣溫最高，月平均溫度可達(dá)28 ℃左右，歷史最高氣溫曾突破41 ℃。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

氣象數(shù)據(jù)來自2008—2017年13個國家氣象觀測站天津市范圍內(nèi)的數(shù)據(jù);地理信息數(shù)據(jù)來自測繪部門的包括天津市行政區(qū)界，DEM高程等;衛(wèi)星數(shù)據(jù)為從地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站獲取的Landsat數(shù)據(jù)和氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播接收系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)。

衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)要進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正、幾何校正等預(yù)處理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究區(qū)的裁剪和生態(tài)指標(biāo)的計(jì)算。數(shù)據(jù)處理和分析用到的工具為ENVI和Arcgis9.3軟件。

1.3 研究方法

1.3.1 植被覆蓋率計(jì)算? ? 植被覆蓋率是指某一地區(qū)植物垂直投影面積與該地域面積之比，用百分?jǐn)?shù)表示[6]。植被覆蓋率不僅是衡量一個城市環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)，同時也是城市熱島、水土流失的重要影響因子，本文用年最大植被覆蓋率反映城市“綠色”程度。

利用MODIS衛(wèi)星16 d合成的歸一化植被指數(shù)NDVI產(chǎn)品（NOD13Q1），獲取影響中每個像元的年最大和年最小NDV，根據(jù)公式（1）計(jì)算得到天津地區(qū)年最大植被覆蓋率。

式中，fc為植被覆蓋率，NDVImax為年最大歸一化植被指數(shù)，NDVImin為年最小歸一化植被指數(shù)。

1.3.2 城市熱島（冷島）計(jì)算? ? 地表溫度（LST）是區(qū)域和全球尺度地表物理過程中的一個關(guān)鍵因子，也是研究地表和大氣之間物質(zhì)交換和能量交換的一個重要的地球物理參數(shù)，在地-氣間的物質(zhì)和能量交換中扮演著重要角色，對地球上自然資源生成、植被生長、氣候變化和人類日常生活都有重要影響。采用葉彩華等[7]提出的地表熱島強(qiáng)度（Surfacce Urban Heat Island，簡稱SUHI）指標(biāo)及等級劃分方法，基于EOS/MODIS的地表溫度（LST）數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，計(jì)算公式為：

式中，SUHIi為圖像上第i個像元所對應(yīng)的熱島強(qiáng)度，Ti是衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演的第i個像元所對應(yīng)的地表溫度，n為郊區(qū)農(nóng)田的有效像元數(shù)，Tcrop為衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演的郊區(qū)農(nóng)田的地表溫度。

1.3.3 水體面積估算? ? 利用徐涵秋等[2]提出的改進(jìn)的歸一化化水體指數(shù)（MNDWI）法提取水體區(qū)域，并計(jì)算分析天津市主要水庫濕地的水體面積變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 植被覆蓋率監(jiān)測

由圖1可以看出，天津地區(qū)2008—2017年最大植被覆蓋率年際之間有較大差異，2008—2014年呈波浪式下降趨勢，其中2014年降到最低，為69.47%;2015—2017年有所回升，其中2016年的植被覆蓋率超過了近10年的平均值，為72.83%。由圖2可知，2014年植被覆蓋率低主要由于2013和2014年的年降水量偏少。

利用EOS/MODIS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測的天津市2017年各區(qū)縣的最大植被覆蓋率及空間分布（圖3、圖4），結(jié)果可以看出不同區(qū)縣植被覆蓋率差異較大，植被覆蓋率較高的地區(qū)主要集中在薊州區(qū)、寶坻區(qū)、寧河區(qū)、武清區(qū)以及靜海區(qū)等農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)。其中，寶坻區(qū)、薊州區(qū)和寧河區(qū)的植被覆蓋率位列全市前3名，且年最大植被覆蓋率都在75%以上;天津市城區(qū)和濱海新區(qū)植被覆蓋率較低，年最大植被覆蓋率在50%以下。

2.2 森林葉面積指數(shù)監(jiān)測

葉面積指數(shù)（LAI）為單位地表面積上植被單面綠葉面積的總和，是陸面過程中的一個十分重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，是表征植被冠層結(jié)構(gòu)最基本的參量之一，可有效反映植物光合葉面積大小、植被冠層結(jié)構(gòu)和健康狀況等信息。

森林生態(tài)系統(tǒng)對天津地區(qū)的生態(tài)環(huán)境有著至關(guān)重要的意義，薊州區(qū)是天津市唯一的半山區(qū)縣，也是天津市的“后花園”，被列為全國生態(tài)示范區(qū)、全國首家綠色食品示范區(qū)、第一批國家新型城鎮(zhèn)化綜合試點(diǎn)地區(qū)。此外，薊州山區(qū)的林地系統(tǒng)作為天津主要的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，也是天津的生態(tài)屏障，同時薊州區(qū)還是天津市重要的水源地。利用林地的葉面積指數(shù)可以很好地反映和評估薊州區(qū)林地的長勢狀況。這里基于MODIS衛(wèi)星16 d合成的葉面積指數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，利用最大值合成法獲取薊州區(qū)年最大森林葉面積指數(shù)（圖5）。

從圖6和圖7可以看出，2008—2012年天津市薊州區(qū)林地年最大葉面積指數(shù)變化呈逐年減小的趨勢，2014—2017年的葉面積指數(shù)呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。其中2013年薊州區(qū)林地的葉面積指數(shù)達(dá)到了近10年最大值，大于4.0。經(jīng)與薊州區(qū)的年降水量對比分析發(fā)現(xiàn)，2013年葉面積指數(shù)突增的原因可能與2012年天津薊州區(qū)的降雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常年均值有很大關(guān)系，較高的降雨量有效補(bǔ)給了土壤含水量，對翌年森林生態(tài)系統(tǒng)的改善較為明顯。

2.3 城市地表熱環(huán)境監(jiān)測

熱島效應(yīng)是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現(xiàn)象，是城市氣候最明顯的特征之一。城市熱島效應(yīng)（Urban heat island effect），是指城市因大量的人工發(fā)熱、建筑物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素，造成城市“高溫化”，城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。在近地面溫度圖上，郊區(qū)氣溫變化很小，而城區(qū)則是一個高溫區(qū)，就像突出海面的島嶼，由于這種島嶼代表高溫的城市區(qū)域，所以就被形象地稱為城市熱島[7-9]。

土地覆蓋類型與地表溫度緊密相關(guān)，地表熱輻射主要和下墊面地物的性質(zhì)有關(guān)，不同的下墊面地物類型其地表溫度差異明顯，下墊面性質(zhì)的不同，對城市熱島效應(yīng)有重要的影響[10-11]。隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，城市熱島效應(yīng)也變得越來越明顯。截至2017年，天津城鎮(zhèn)化率為82.9%，在中國大陸所有省市區(qū)中排名第三，僅次于上海和北京，城鎮(zhèn)化導(dǎo)致城市群、城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市下墊面土地覆蓋類型也發(fā)生較大變化，這種變化不可避免地影響了城市，特別是城區(qū)的地表溫度的空間分布?；谛l(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演地表溫度，進(jìn)而研究城市地面熱環(huán)境空間分布和變化規(guī)律，可為開展城市生態(tài)環(huán)境和宜居性評估、城市規(guī)劃合理性提供重要的參考依據(jù)。

如圖8所示，對比2001，2005，2010和2015年4個不同時期發(fā)現(xiàn)，整個天津的地表熱島強(qiáng)度（SUHI）平均值在2001年僅為1.01 ℃，較強(qiáng)熱島（SUHIi≥3 ℃）面積僅為615 km2;到2005年平均熱島強(qiáng)度增加至1.63 ℃，較強(qiáng)熱島（SUHIi≥3 ℃）面積增加至828 km2;到2010年平均熱島強(qiáng)度為2.17 ℃，較強(qiáng)熱島（SUHIi≥3 ℃）面積為1 282 km2;而到2015年平均熱島強(qiáng)度增加到3.34 ℃，較強(qiáng)熱島（SUHIi≥3 ℃）面積為2 754 km2。這種變化表明了天津市迅速擴(kuò)展導(dǎo)致城市地表熱島增強(qiáng)增大的事實(shí)，地表熱島強(qiáng)度平均增速為每5年增加0.75 ℃，而較強(qiáng)熱島（SUHIi≥3 ℃）面積平均增速為每5年增加148 km2。圖8表明，近15年隨著市區(qū)-塘沽一線迅速發(fā)展，熱島帶面積顯著增加，未來市區(qū)及環(huán)城四區(qū)熱島有可能連綿成片，需要提前采取應(yīng)對措施（如綠化）減緩城市地表熱島效應(yīng)發(fā)展。

利用基于陸地資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（Landsat）對比分析2001，2005，2011和2017年的天津市區(qū)、環(huán)城四區(qū)及濱海新區(qū)城鎮(zhèn)面積（圖9）監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4年的城鎮(zhèn)居民地面積占總行政區(qū)面積的比例是20.58%，23.56%，29.29%和36.68%，城鎮(zhèn)居民地面積逐步增加擴(kuò)大，并以市區(qū)和濱海新區(qū)塘沽為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域向四周擴(kuò)展，與城市熱島監(jiān)測結(jié)果比較吻合，分析說明隨著城市化發(fā)展建設(shè)，天津市熱島效應(yīng)逐漸加強(qiáng)。

2.4 主要水庫濕地監(jiān)測

天津市地處華北平原的東北部，海河流域下游，東臨渤海，北依燕山，西靠首都北京，是海河五大支流南運(yùn)河、子牙河、大清河、永定河、北運(yùn)河的匯合處和入?？?，素有“九河下梢”、“河海要沖”之稱。三千多年來的渤海海退變遷在天津平原殘留下眾多湖泊、沼澤濕地，至今天津市共有于橋水庫、團(tuán)泊洼水庫、北大港水庫、官港水庫、七里海濕地以及大黃堡洼等多處湖泊，在保護(hù)生物多樣性、凈化空氣、調(diào)節(jié)河川徑流、補(bǔ)給地下水、改善氣候和維持區(qū)域水分平衡中發(fā)揮重要作用。

近年來，受華北平原氣候干旱原因以及人為開發(fā)等影響，天津的水庫和濕地狀況發(fā)生了較大變化，為及時掌握和了解天津各水庫和濕地變化情況，利用陸地資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)對各水庫和濕地的水體面積進(jìn)行了遙感監(jiān)測和分析，為生態(tài)環(huán)境評價和保護(hù)提供背景數(shù)據(jù)。

2.4.1 于橋水庫? ? 從圖10可以看出，1984—2017年于橋水庫水體面積為75.50～88.00 km2，平均80.50 km2。2015年4月16日水體面積達(dá)到最大，為88.00 km2; 1984年5月28日水體面積達(dá)到最小，為75.50 km2。主要原因是受氣候干旱、水庫東側(cè)淺水區(qū)水庫水草影響，面積估算有所差異，從遙感圖上來看水庫面積變化不大，水庫東側(cè)庫區(qū)水體面積有所增加，但水庫水體顏色有所變化，初步分析是水庫水產(chǎn)養(yǎng)殖及水體浮游植物影響所致。

2.4.2 北大港水庫? ? 從圖11可以看出，1984—2017年北大港水庫面積為8.20～77.32 km2，平均39.52 km2。1984—2003年水體面積逐漸增大，其中2003年10月17日水體面積最大，為77.32 km2。此外除了2013年水體面積接近1984—2017年的均值外 ，2009年以后水體面積在8.20～16.90 km2，其中2017年10月17日水體面積最小，為8.20 km2。

2.4.3 東麗湖? ? 從圖12可以看出，1984—2017年，東麗湖水體面積為4.98～13.72 km2，平均9.95 km2。1984—2009年東麗湖處于豐水期，水體面積大于800 km2，其中2005年8月19日水體面積達(dá)到最大，為13.21 km2;2009年以后東麗湖開發(fā)力度加大，東湖水體面積縮小，2013—2017年東麗湖水體面積在7 km2以下，其中2017年10月23日最小，為4.98 km2。

2.4.4 團(tuán)泊洼水庫? ? 從圖13可以看出，1984—2017年團(tuán)泊洼水體面積為1.17～50.20 km2，平均31.46 km2。其中1994年水庫面積最大為50.20 km2，2001年、2003年與2009年受自然干旱影響，水體面積較小，2013—2017年水體面積穩(wěn)定在35.06～38.02 km2。

2.4.5 七里海濕地? ? 從圖14可以看出，1984—2017年七里海水體面積為4.32～13.83 km2，平均9.11 km2。1984—2003年七里海處于枯水期，水體面積均小于7.00 km2，其中1984年面積最小，為4.32 km2。此后七里海進(jìn)入豐水期，水體面積逐漸增大，且均大于8.00 km2，其中2017年10月17日水體面積最大，為13.83 km2。

2.4.5 大黃堡洼濕地? ? 從圖15可以看出1984—2017年大黃堡洼水體面積為15.42～57.74 km2，平均40.86 km2。1984—2007年大黃堡洼水體面積逐年增大，從1984年9月10日的15.42 km2增加至2007年4月3日的57.74 km2。2007年之后水體面積減小，其中2017年最小，為32.72 km2。從衛(wèi)星遙感圖上看出大黃堡洼濕地水體面積主要受自然干旱影響，自然狀態(tài)較好。

2.5 生態(tài)質(zhì)量氣象評價

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價是根據(jù)選定的指標(biāo)體系和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄔu價某區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣及其影響作用關(guān)系。而氣象因子作為生態(tài)系統(tǒng)的重要自然屬性，很大程度上影響著區(qū)域生態(tài)環(huán)境背景和生態(tài)環(huán)境適宜度。對生態(tài)質(zhì)量開展氣象評價則是從氣象或氣候事件變化中反映某一時段生態(tài)質(zhì)量狀況的變化趨勢。生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)可以反映某一地區(qū)某一時段生態(tài)質(zhì)量受氣象條件的影響好壞，為當(dāng)?shù)卣_展生態(tài)治理提供科學(xué)決策依據(jù)[12-14]。

按照中國氣象局《生態(tài)質(zhì)量氣象評價規(guī)范（試行）》（氣發(fā)〔2005〕170號）規(guī)定[5]，生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)=生態(tài)綜合評價指數(shù)×100=[濕潤指數(shù)×0.25+植被覆蓋指數(shù)×0.3+水體密度指數(shù)×0.2+（1-土壤侵蝕指數(shù)）×0.15+（1-災(zāi)害指數(shù)）×0.1]×100。參照表1的生態(tài)質(zhì)量氣象評價分級標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)據(jù)分析得出2008—2017年天津市生年度態(tài)質(zhì)量指標(biāo)平均分布圖（圖16），可以看出，2008—2017年天津市各區(qū)生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)介于34.5～50.5，生態(tài)質(zhì)量總體處于較好水平。其中濱海新區(qū)北部較高，生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)為50.16，薊州區(qū)、寶坻區(qū)和濱海新區(qū)中部次之，武清、寧河、北辰、濱海新區(qū)南部再次之，東麗、西青、津南、靜海較低，天津城區(qū)生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)最低，生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)僅為36.62。

3 結(jié)論與討論

文章基于氣象觀測數(shù)據(jù)及多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，利用RS技術(shù)和GIS制圖技術(shù)，從植被覆蓋率、森林葉面積指數(shù)、城市地表熱環(huán)境、水體和濕地變化、生態(tài)質(zhì)量氣象評價等方面對天津地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行了多年的動態(tài)監(jiān)測，特別是應(yīng)用高時空分辨率多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，大大提高了天津市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測評估和分析結(jié)果的客觀性和精準(zhǔn)度。結(jié)果顯示，2008—2017年天津市的生態(tài)質(zhì)量氣象評價結(jié)果經(jīng)歷了由好變差又轉(zhuǎn)好的一個過程，2017年各區(qū)生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)介于34.5～50.5，生態(tài)質(zhì)量總體評價處于較好水平。

在生態(tài)文明建設(shè)以及“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念下，天津地區(qū)近些年開展的植樹造林、城市綠化、水土保持等措施對生態(tài)環(huán)境的改善已開始顯現(xiàn)了成效，但氣候干旱、城市發(fā)展等對生態(tài)環(huán)境的影響風(fēng)險仍然不可低估，亟需有關(guān)部門引起重視，并加大天津生態(tài)環(huán)境承載力評估評價和生態(tài)保護(hù)修復(fù)力度。

為更好地開展城市生態(tài)承載力評估、生態(tài)紅線調(diào)整、海綿城市建設(shè)等方面的氣象保障服務(wù)工作，后續(xù)應(yīng)繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)方法，建立科學(xué)全面的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)體系，研究設(shè)定生態(tài)環(huán)境氣象遙感監(jiān)測客觀評價指數(shù)，為政府及有關(guān)部門提供優(yōu)質(zhì)有效的生態(tài)文明建設(shè)氣象保障服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅春，劉輝，戚陸越.基于遙感指數(shù)的生態(tài)變化評估——以常寧市為例[J].國土資源遙感，2014，26（4）：145-150.

[2]徐涵秋，施婷婷，王美雅，等.雄安新區(qū)地表覆蓋變化及其新區(qū)規(guī)劃的生態(tài)響應(yīng)預(yù)測[J].生態(tài)學(xué)報，2017，37（19）：6289-6301.

[3]王釗齊，李建龍，楊悅，等.基于遙感的城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動態(tài)變化定量評價——以江蘇省宜興市為例[J].寧夏大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，38（3）：294-301.

[4]高慧，張景華，張建龍.基于資源一號02C衛(wèi)星的縣域生態(tài)環(huán)境遙感調(diào)查——以普格縣為例[J].國土資源遙感，2017，29（S1）：144-150.

[5]LVITS E，CHERLET M，MEHL W， et al.Estimating the ecological status and change of riparian zones in Andalusia assessed by multi-temporal AVHEIR? datasets[J].Ecological indicators， 2009， 9（3）：422-431.

[6]李小文，王錦地.植被光學(xué)遙感模型與植被結(jié)構(gòu)參數(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，1995.

[7]葉彩華，劉勇洪，劉偉東，等.城市地表熱環(huán)境遙感監(jiān)測指標(biāo)研究及應(yīng)用[J].氣象科技，2011，39（1）：95-101.

[8]杜晉苗，孫艷玲，馬振興，等.基于Landsat8的天津地區(qū)夏季城市熱島區(qū)分布特征研究[J].天津師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，35（4）：41-47.

[9]田慶久，閔祥軍.植被指數(shù)研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，1998，13（4）：327-333.

[10]唐菊莉，姚延娟，申維.基于RS和GIS技術(shù)環(huán)境星影像的武漢市土地分類方法的研究[J].測繪與空間地理信息，2013，36（3）：37-40.

[11]劉慧平，朱啟疆.應(yīng)用高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用與覆蓋變化監(jiān)測的方法及研究進(jìn)展[J].資源科學(xué)，1999，21（3）：23-27.

[12]毛文永.生態(tài)環(huán)境影響評價概論[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003：153-247.

[13]黃志華.生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的研究發(fā)展綜述[J].中國科技博覽，2009（2）：244.

[14]劉少軍，張京紅，辛吉武，等.基于GIS的生態(tài)質(zhì)量氣象評價建庫方法研究[J].地理空間信息，2007，5（1）：87-89.