基于3S技术的湿地生态环境质量评价——以野鸭湖湿地为例

摘要

现阶段3S技术的综合应用日益深入,涉及各个研究领域.湿地科学目前已成为国际学术界的重要学科和优势领域,3S技术作为一门新技术与新方法被应用于湿地资源调查、编目、环境监测与评价、退化湿地恢复监测和湿地保护研究.因此,基于3S技术的湿地生态环境监测与评价成为国内外湿地科学研究前沿领域的热点之一.湿地生态环境质量评价涉及众多要素,同时又需要反映湿地生态环境质量状况的空间格局.层次分析法在多要素综合评价方面具有独特优势,而3S技术拥有强大的空间分析能力.将3S技术与层次分析法相结合应用于湿地生态环境质量评价,可以充分发挥两种方法的优势,极大地提高湿地生态环境质量综合评价水平.该文的主要工作就是选取典型湿地区域--北京野鸭湖湿地自然保护区,借助3S技术对其自然环境、自然资源、湿地景观资源空间格局变化等进行全面调查监测,并利用景观生态学、分形学相关原理对湿地景观资源空间格局进行分析.依据湿地生态环境质量评价的技术路线、评价因子获取的工作流程以及一定的原则,研究并建立一套基于3S技术的湿地生态环境质量监测技术体系和湿地生态环境质量评价指标体系,利用层次分析法对典型研究区进行现状评价.根据现状评价结果对野鸭湖湿地自然保护区的功能分区进行重新规划设计,并对退化的野鸭湖湿地的恢复与重建规划设计提出具有建设性的建议.具体的讲,该文的研究工作和研究成果主要包括以下几个方面:(1)给出湿地生态环境质量评价的明确定义,并提出湿地生态环境质量评价原理、技术和评价流程与步骤.(2)基于3S技术获取北京野鸭湖湿地生态环境质量评价数据,并对各种评价数据进行了处理与分析.(3)借助景观生态学中的相关原理,分析野鸭湖湿地景观空间格局状况,探索、剖析野鸭湖湿地景观演化机制、演化原因,为野鸭湖湿地景观规划与评价、湿地资源的合理利用与可持续发展以及野鸭湖湿地恢复与重建提供参考依据.(4)利用层次分析法和环境质量综合指数法,掌握野鸭湖湿地各个功能分区的生态环境质量现状.根据评价结果与自然保护区相关原理,对野鸭湖湿地自然保护区的功能分区进行重新规划设计.(5)在野鸭湖湿地恢复与重建方面,提出生态农业区、鱼塘养殖区、水生/湿生植物系统恢复区、水体保护区和湿地生态旅游区五环设计的构想,并给出规划设计图.3S集成技术是未来GIS发展的一个重要方向,它拓展了GIS应用领域,提高了湿地科学研究工作质量和效率,对于湿地监测、评价、恢复、保护和管理研究水平的提高将具有重要的推动作用.

目录

文摘

英文文摘

第一章综述

1.1湿地生态系统

1.1.1湿地的定义

1.1.2关于湿地分类

1.1.2北京湿地现状

1.1.3北京湿地面临的威胁

1.1.4北京野鸭湖湿地

1.2生态环境质量评价

1.1.1生态环境质量的概念

1.1.2生态环境质量评价的类型

1.3湿地生态环境质量评价

1.3.1湿地评价研究背景

1.3.2湿地生态环境质量评价

1.4论文的组织结构

第二章基于3S技术的湿地生态环境质量评价技术方法研究

2.1遥感技术

2.1.1湿地遥感原理

2.1.2多源遥感数据综合应用

2.1.3湿地数据遥感调查的步骤

2.2 GIS技术

2.3 GPS技术

2.4景观生态学原理

2.5分形理论

2.6模糊综合评判模型

2.7湿地生态环境质量综合评价

2.7.1湿地生态环境指标体系的分层构建

2.7.2层次分析法确定要素权重

2.7.3计算湿地生态环境质量综合指数

2.8工作流程

2.8.1评价流程总体设计

2.8.2 3S技术获取评价因子的工作流程

2.8.3关键问题

第三章应用实例研究—北京野鸭湖湿地评价数据的获取和分析

3.1野鸭湖湿地的自然地理概况

3.1.1地质基础

3.1.2地貌

3.1.3气候状况

3.1.4水文

3.1.5土壤

3.1.6自然灾害

3.2野鸭湖湿地的周边社会环境状况

3.3野鸭湖湿地生态环境监测指标体系

3.3.1湿地生态环境监测方法

3.3.2监测指标体系的类型

3.3.3野鸭湖湿地监测指标体系的建立

3.4自然环境调查与分析

3.4.1地层分析

3.4.2土壤类型

3.4.3土壤环境质量

3.4.4水环境分析

3.5自然资源调查与分析

3.5.1植物资源

3.5.2水鸟资源

3.5.3野生动物资源

3.6湿地景观空间格局研究

3.6.1土地利用/土地覆盖景观格局分析

3.6.2湿地资源景观斑块统计

3.6.3湿地资源景观空间格局指标计算公式

3.6.4指标计算结果

3.6.5湿地景观空间格局分析

3.6.6结论与建议

第四章野鸭湖湿地生态环境质量评价

4.1湿地生态环境质量评价指标体系选取与分层构建

4.2野鸭湖湿地生态环境系统分析

4.3野鸭湖湿地生态环境质量评价计算

4.4生态环境质量综合指数计算

4.5结果分析

4.6野鸭湖湿地恢复与重建

4.6.1野鸭湖湿地恢复与重建设计的原则

4.6.2野鸭湖湿地恢复与重建设计

第五章结论

5.1结论

5.2讨论

参考文献

附录1：《湿地公约》中湿地分类体系

附录2：野鸭湖湿地监测指标体系一览表

附录3：北京野鸭湖湿地自然保护区鸟类统计表

附录4：野鸭湖鱼类名录

附录5：野鸭湖兽类名录

附录6：野鸭湖两栖、爬行类名录

附录7：草地图斑野外样地调查数据

致谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文