区域土地生态条件遥感信息提取研究——以京津冀城市群为例

摘要

土地生态条件是备受社会关注的生态问题之一，土地生态条件的优劣直接影响着区域土地生态安全状况，社会经济发展趋势及人民生活质量。区域土地生态条件遥感信息提取工作是进行土地生态状况调查监测与评估的基础和前期性工作，掌握土地生态条件状况的关键环节，是摸清区域土地生态安全现状的必备技术手段。　　本文在整理和分析国内外对区域土地生态条件遥感信息提取研究案例的基础上，对各类影响因子进行了遴选，建立了影响区域土地生态条件的指标体系；通过分析土地生态遥感监测数据源，明确目前用于生态环境监测的遥感卫星数据源及其荷载参数（空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率）、遥感数据源适用空间尺度、遥感数据源适用生态指标等，明确了本研究所适用的数据源；通过参考各类技术标准的基础资料和成果精度，结合所选指标，分析指标与遥感影像光谱信息之间的关系、指标提取模型不同技术方法的构建原理、指标提取结果精度验证常用方法及效果、不同技术方法的适用条件、不同技术方法对数据源及其处理过程的要求等构建了指标提取方法体系。基于此，完成了区域土地生态条件遥感信息提取方案的编制工作，并以京津冀城市群为例，对方案进行验证，完成了京津冀城市群的土地生态信息提取工作。本研究主要结论如下：　　1．本文编制的技术方案科学、可行，可为土地生态条件遥感监测与信息提取技术的推广奠定基础。本方案充分利用已有的调查成果、规程规范、文献资料，依据科学可行的信息提取方法，可以得到系统、量化的土地生态状况结果，有利于摸清典型区域的土地生态问题，也有利于该种方法的推广，使大范围的土地生态遥感监测成为可能。　　2. 在典型示范区遥感信息提取过程中，针对信息提取作业主要得到以下结论：　　（1）在指标提取过程中由于区域尺度跨行政区较多，覆盖不同的地貌类型，地表覆被较为复杂，因此对区域尺度进行目视解译及定量遥感反演的时候需要对区域进行生态分区，参考不同生态分区的地表形态、气候特征及生长季节差异，对土地生态状况调查监测指标进行信息提取工作；区域整体以中等空间分辨率的MODIS影像定量反演植被指数、植被覆盖度、生物量等指标，而城市建成区以空间分辨率较高的Landsat 影像定量反演植被指数和植被覆盖度，两种数据源分辨率不同，应用在相对应的研究尺度上，则能较好地提取土地生态状况信息；研究区涉及的数据众多，坐标投影也不尽相同，尤其是MODIS数据投影不同于其他数据，因此需要根据作业要求将坐标和投影进行统一，提高不同数据之间的匹配程度，更便于应用多种数据进行生态问题分析。　　（2）京津冀城市群土地生态条件遥感信息提取结果可以定量描述该区域生态环境变化情况，也可以对比分析不同区域的生态状况，为当地土地生态问题解决提供基础资料，为经济社会发展，生态文明建设奠定基础。同时本研究成果可为评估典型示范区土地生态系统服务提供支撑，为开展土地生态状况调查与评估数据库建设等提供必要的基础数据。

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