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將研究區(qū)分為一系列獨(dú)立的評價(jià)因子，建立各評價(jià)因子質(zhì)量狀況的屬性數(shù)據(jù)庫，通過ID號將屬性數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，生成基于各評價(jià)因子質(zhì)量水平的專題地圖，從而揭示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的空間格局，可以從深度和廣度兩個(gè)方面對生態(tài)環(huán)境做出評價(jià)。

綜合指數(shù)評價(jià)法:綜合指數(shù)評價(jià)法［6］以數(shù)學(xué)綜合作為環(huán)境質(zhì)量評定尺度，根據(jù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量涉及多要素多因子的特點(diǎn)，就各個(gè)因子對質(zhì)量狀況的貢獻(xiàn)大小進(jìn)行定量化綜合分析。在反映生態(tài)環(huán)境質(zhì)量各個(gè)側(cè)面指標(biāo)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生綜合指標(biāo)，進(jìn)而綜合評價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，可以體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境評價(jià)的綜合性、整體性和層次性。

歸一化植被指數(shù):歸一化植被指數(shù)(NDVI)［7］又稱標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù)，定義為近紅外與紅波段數(shù)值之差和這兩個(gè)波段數(shù)值之和的比值。由于近紅外和紅波段包含90%以上的植被信息，通常利用植物在近紅外與紅兩個(gè)波段光譜值的差異值來估算植被生長狀態(tài)和覆蓋度。

指標(biāo)體系構(gòu)建和信息提取

指標(biāo)體系構(gòu)建生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系具有多層次結(jié)構(gòu)，目前，國內(nèi)對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)還沒有統(tǒng)一的規(guī)范，不同學(xué)者因研究區(qū)域和地理背景不同，所采用的指標(biāo)體系有所差異［8-10］。在實(shí)際研究中，評價(jià)指標(biāo)可以根據(jù)研究的側(cè)重點(diǎn)、可操作性進(jìn)行篩選。本文研究的是震后生態(tài)環(huán)境變化，考慮到林地?fù)p毀、山體裸露、水源涵養(yǎng)功能下降以及地質(zhì)災(zāi)害等特點(diǎn)，最終構(gòu)建了能夠反應(yīng)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和變化情況的目標(biāo)層、影響要素層和指標(biāo)層3層次指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)(如表1所示)。采用AHP方法確定各指標(biāo)權(quán)重，并通過了層次總排序一致性檢驗(yàn)(一致性比率CR=0.008＜0.10)。

指標(biāo)信息提取1)土地利用變化土地利用分類采用全國二級分類系統(tǒng)，分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地等6個(gè)大類。通過主成分分析后進(jìn)行假彩色合成，除去波段相關(guān)性，使不同地物區(qū)分更加明顯，借助實(shí)地調(diào)查輔助選取樣本，利用ENVI平臺(tái)對圖像進(jìn)行監(jiān)督分類，提取兩期影像的土地利用情況，基于此，通過NDVI差值計(jì)算、主成分變換和圖像融合得到研究區(qū)土地利用變化情況。地震及其引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害和災(zāi)后重建等使得大面積林地、耕地向未利用地和建設(shè)用地轉(zhuǎn)換;地震后河道阻塞形成堰塞湖，造成耕地的淹沒和水域面積的增加。2)植被覆蓋度植被是構(gòu)成生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的基本成分，直接反應(yīng)一個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況。植被覆蓋度與植被指數(shù)呈近似線性相關(guān)，可以通過NDVI植被指數(shù)的提取來獲得相應(yīng)的植被覆蓋度［11］。根據(jù)計(jì)算可知:由于地震的影響，次生災(zāi)害發(fā)育較多，在研究區(qū)東南部北川老縣城周邊以及沿省道105線的地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域，植被明顯減少，植被覆蓋度明顯降低。3)土壤濕度土壤濕度指數(shù)是反映土壤中水分含量和作物水分狀況的一個(gè)指標(biāo)，土壤濕度也是各類生態(tài)系統(tǒng)中的重要因素之一。土壤濕度變化較大的地方主要集中在唐家山堰塞湖周邊、次生災(zāi)害治理區(qū)、災(zāi)后重建的新地區(qū)等。4)地質(zhì)災(zāi)害采用常規(guī)遙感分類和人機(jī)協(xié)同的方式半自動(dòng)提取地質(zhì)災(zāi)害信息，然后進(jìn)行緩沖區(qū)分析，按照地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍，把影響范圍劃分為50m、100m、150m和200m4個(gè)緩沖區(qū)域。根據(jù)分析可知:地質(zhì)災(zāi)害主要分布在北川東南部的老縣城及沿河流域的高山峽谷地帶，災(zāi)害以泥石流、滑坡、崩塌為主。5)高程和坡度高程和坡度信息主要根據(jù)研究區(qū)DEM在ArcGIS中提取，根據(jù)提取信息可知:研究區(qū)高程在540m－4500m之間，海拔相對較高;大部分地區(qū)坡度較大，30°以上區(qū)域約占65%。

生態(tài)環(huán)境變化與評價(jià)

根據(jù)生態(tài)環(huán)境受損程度、服務(wù)功能、自我修復(fù)能力和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整性，將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級按表3進(jìn)行劃分。采用AHP方法和綜合指數(shù)評價(jià)法，基于指標(biāo)體系中生態(tài)環(huán)境因子信息的提取，利用ArcGIS柵格計(jì)算功能，對各因子指標(biāo)值進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算并按評價(jià)值及等級標(biāo)準(zhǔn)劃分，得到如圖1所示的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)等級圖。

5•12地震前，北川地質(zhì)災(zāi)害相對較少，生態(tài)環(huán)境狀況總體良好，小部分在西部邊緣的高山冰雪覆蓋區(qū)域以及東部河灘地區(qū)生態(tài)環(huán)境相對較差;地震后，北川生態(tài)環(huán)境遭到一定程度的破壞，特別是東南部老縣城及附近地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻繁，沿河流高山峽谷區(qū)域生態(tài)環(huán)境受到較大破壞，生態(tài)服務(wù)功能降低，自我修復(fù)困難，生態(tài)環(huán)境問題突出。新縣城異地重建區(qū)域由于土地利用變化、植被覆蓋度降低和土壤濕度變化亦導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有所下降。經(jīng)分析主要是地震發(fā)生后，沿河谷兩側(cè)發(fā)育了大量的滑坡、崩塌和次生地質(zhì)災(zāi)害等，破壞地表植被覆蓋，同時(shí)滑坡等造成山體變形、移動(dòng)，再加上快速重建中諸如新縣城異地重建等人類活動(dòng)，地區(qū)環(huán)境遭到破壞，造成該地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的下降。

結(jié)束語

本研究借助RS和GIS技術(shù)，對北川縣地震前后生態(tài)環(huán)境變化情況進(jìn)行了初步確定和分析，主要結(jié)論如下:①利用RS數(shù)據(jù)提取生態(tài)環(huán)境相關(guān)因子信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析具有較好的效果，為研究生態(tài)環(huán)境變化分析提供了一種有效的方法;②利用GIS柵格計(jì)算等功能進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)，從一定程度上避免了人為干擾的因素，結(jié)果較為客觀;③RS和GIS的結(jié)合是提取廣域面積信息非常有效的方式，有利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和評估，對災(zāi)后生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和恢復(fù)具有重要的意義;④生態(tài)環(huán)境體系是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，因研究的側(cè)重點(diǎn)不同，除文中所述的幾個(gè)主要因子，還需考慮相關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)因素，這些方面的工作需要今后進(jìn)一步的深入研究。

作者：張飛史海霞楊斌單位：西南科技大學(xué)