【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近年來，隨著全球氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)影響，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)顯得尤為重要，特別是在自然災(zāi)害頻發(fā)和人口密集的地區(qū)。如何準(zhǔn)確、長(zhǎng)期地跟蹤和評(píng)估生態(tài)環(huán)境的變化，成為了科學(xué)研究和政策制定的關(guān)鍵問題。
遙感生態(tài)指數(shù)(RSEI)是開展生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)估的重要手段，它通過綜合多項(xiàng)生態(tài)因子可進(jìn)行區(qū)域性評(píng)估。然而，現(xiàn)有的RSEI方法通常依賴于單一時(shí)相或短時(shí)間周期的遙感數(shù)據(jù)，易受到季節(jié)性變化以及區(qū)域云霧覆蓋等因素影響，導(dǎo)致其監(jiān)測(cè)結(jié)果缺乏較好的穩(wěn)定性。尤其在山地復(fù)雜地形地區(qū)，傳統(tǒng)的基于生長(zhǎng)季節(jié)的遙感影像分析常常無法全面反映季節(jié)性水熱條件的變化，限制了其精度和適應(yīng)性。為了克服這些局限，成都山地所趙偉研究員團(tuán)隊(duì)在團(tuán)隊(duì)山地地表水熱關(guān)鍵要素遙感定量反演研究的基礎(chǔ)上，引入地表溫度和土壤水分等數(shù)據(jù)，結(jié)合多時(shí)相遙感影像的年均值提取和時(shí)間歸一化方法，提出了一種新的RSEI估算框架。
該改進(jìn)方法以四川省涼山彝族自治州為試驗(yàn)區(qū)，結(jié)果表明與傳統(tǒng)RSEI方法相比，其能夠有效消除由季節(jié)性變化和單時(shí)相觀測(cè)數(shù)據(jù)帶來的偏差，提升了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)估的時(shí)序表現(xiàn)和空間一致性。而且改進(jìn)方法中的年均值和歸一化處理，成功地平滑了時(shí)間序列數(shù)據(jù)，使得評(píng)估結(jié)果對(duì)長(zhǎng)期趨勢(shì)和短期動(dòng)態(tài)的捕捉更加準(zhǔn)確。通過對(duì)近20年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，涼山州的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體保持相對(duì)穩(wěn)定，RSEI均值保持在0.465至0.470之間，其動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)因素主要包括城市擴(kuò)張、山火以及退耕還林等。
總體而言，該改進(jìn)方法不僅為涼山地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)，也為實(shí)時(shí)、穩(wěn)定地追蹤和評(píng)估其他地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和規(guī)劃提供了參考。相關(guān)成果以“An improved remote sensing-based ecological index for assessing eco-environmental quality application to Liangshan Prefecture China Ecological indicators”為題發(fā)表于地球科學(xué)1區(qū)期刊International Journal of Digital Earth上。上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金(42222109)、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作重點(diǎn)項(xiàng)目(162GJHZ2023065MI)和成都山地所自主部署科研項(xiàng)目(IMHE-CXTD-02)等項(xiàng)目的支持。
涼山州2001-2020年RSEI時(shí)空分布圖
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