浅述遥感技术在生态环境变化监测中的应用

摘 要：生态环境变化受到自然因素以及人为因素的影响，本文以三峡库区为例，浅述遥感技术在该生态领域的研究，并概述了生态环境变化遥感技术的发展，最后展望了遥感技术的应用前景和面临的挑战。

关键词：生态环境变化；遥感技术 ；长江三峡库区

1.引言

总所周知，长江三峡库区是我国最重要的生态敏感地区之一，该库区由于受到三峡水利工程和周边人类活动的影响，导致库区内的生态环境有了显著的变化。因此，观察并修复长江三峡地区的生态环境和生态结构系统，是维护长江三峡库区生态平衡的重要手段和必经之路。除此之外，对长江三峡地区生态环境的研究也对人类社会有着至关重要的意义。

导致生态系统的结构和生态系统的综合功能变化的因素有很多，其中影响重大的原因即是由于气候、土地利用率以及绿地覆盖率的变化。由于上述原因，对环境的变化进行一系列的综合评估已经成为了全球变化研究以及生态系统对人类社会的反馈的核心研究内容之一。本文所要讨论的是，利用遥感影像为基础，为生态环境的研究提供技术支持。这种以遥感技术为基础的研究生态环境的方式，特别适合用于研究区域性的生态环境或者是面积范围更大的生态领域，这种遥感研究的方式能够实现对大空间的时空变化研究。因此，人类通过过往的历史进程和对现代的当前遥感影像的定性以及数字定量的解译分析，能够模拟评估出来在变化的环境之中，生态环境的要素数量、动态以及质量特征和反馈，以及他们之间的相互作用关系已成为当前的研究生态环境的热点问题。

在此要重点阐述的是三峡库区。三峡库区是我国著名的库区，也是影响生态区域的重要的一项水利工程。三峡库区的地理位置处于亚热带的北边缘，其中涵盖了湖北和重庆两个省份，其中共有二十和县区，总面积大约为六万公顷。作为我国范围以内最重要的生态敏感的地区之一，三峡库区的水利工程以及与三峡库区水利工程相关的任何生态移民和土地利用的变化情况，以及库区周边的城市建设情况和生态工程项目，等等各种人类活动都能够导致三峡库区的生态环境发生不利的变化，或者是加速这种生态结构和生态功能的变化，也是由于该库区周边的生态环境和人类活动的影响，是的三峡库区的生态环境也成为独一无二的生态系统，由于其特有的生态性质，该库区的地域特征也为研究环境生态变化增加了难度和不确定程度。因此，三峡库区的生态环境变化也受到了国内专家的重视和关注，目前也是我国对生态环境变化的重点研究对象之一。同时，三峡库区的地形条件极为复杂，特别是云雾天气也频频发生，再加上各种人为活动的不确定性影响，这些因素都增加了利用遥感技术来进行生态环境遥感研究的复杂程度和更大的不定性质。因此，遥感技术的精确程度和对生态环境的指标需求都有了更高的要求，这也为提升生态环境遥感研究的技术和精确度提供了目标，即使遥感技术仍然面对这很多的未知的或者是已知的挑战，但是人类对遥感技术的热情不减，需求更高。

2. 三峡库区生态环境变化遥感研究

三峡水利工程的生态环境已经收到了国内专业人士的重视，因此这种关注也促进了人们对三峡库区生态系统的变化的研究工作的进展。生态变化遥感研究技术能够十分有效地反映出来生态系统的要素的时空结构和生态环境的质量特征等信息。遥感技术的发展历史可以分为两个阶段。第一阶段的牙就主要是利用了中等分辨率的SPOT和航拍影像这些遥感数据，利用遥感数据来进行生态环境的评估工作，因此能够进一步反映出当地的土地覆盖情况和土地的利用率，以及生态结构的特征等等。第二階段，也正是生态环境变化遥感技术研究的快速发展的阶段，在三峡库区遥感技术的应用促使了遥感技术的发展，在此过程中，除了对土地利用率以及土地覆盖程度的变化进行了研究，还研究了土壤侵蚀过程中的时间和空间的变化，以及生态环境过程的遥感技术研究，以及对景观的格局变化的研究工作都收到了很大的关注程度。遥感数据也能够由单一的分辨率转向对高分辨率的应用的转变。与此同时，多源遥感技术中的数据也能够和相关的生态环境的模型进行综合的应用。

3.三峡库区生态环境变化遥感研究的方法

针对遥感技术的研究和遥感技术数据尺度的增大和扩展，遥感技术的数据应用也能够向着多样化发展。十年前的遥感数据主要是一些中等分辨率的Landsat影像，对于某些重点区域的研究则利用了分辨率较高的空间航测的数据。随着较高的分辨率的使用，以及多源遥感数据的应用，利用遥感技术的翻译方式和翻译精度的提高，在传统的土地利用或者土地覆盖的信息获取中，面向对象的一系列分类方法都已经面向市场开始应用。与此同时，有更多的社会专注都转向了对生态环境的定量遥感技术的研究，以及探究能够获取生态环境变化遥感参考量的研究工作，例如：对净初级生产力的研究，和对土壤侵蚀评估的研究，以及对植被覆盖度的反演化的研究，还包括了对林分结构的研究等等。在人类活动的各种影响之下，陆地表面的生态系统的组成以及生态系统给的结构和生态系统的功能等，都会随着时空的推进而发生各种难以定性和定量的不确定性改变。在对三峡库区的遥感研究工作中，遥感技术工作收到当地水汽的影响，同时很难能够准确地反映出当地的植被情况的变化状态。三峡库区的变化中的景观格局的变化有两个方面，一是县域尺度，二是库区尺度。三峡库区的植被变化中的遥感技术大多都以覆盖度和覆盖类型以及NDVI等多种植被评估指标的方式，主要研究的内容也包含了植被生产力和植被覆盖遥感参考量这两个层次。

4. 总结

生态管理工作对于三峡库区的生态研究有着重要的价值，对三峡库区生态环境的评估也起着相当关键的作用。三峡水利工程对三峡库区的生态系统结构的影响有待进一步的研究，并揭示出大型的水利工程对区域性的生态环境的影响。针对这三峡库区的生态安全以及生态平衡的多种问题，遥感技术已经初步发挥出了难以代替的应用价值，同时也展现出了明媚的未来前景。对遥感技术的研究工作仍在进程当中，未来的挑战有望攻克，技术的提升仍需关注。

参考文献：

[1] Bonan GB. Forests and climate change： Forcings，feed-backs，and the climate benefits of forests.Science，2008，320： 1444 - 1449.

[2] Bonan GB.Forests and climate change： Forcings，feed-backs，and the climate benefits of forests.Scienc，2008，320： 1444 - 1449.

[3] Jiang X-B （江晓波） ，Ma Z-Z （马泽忠） ，Zeng W-R（曾文蓉） ，et al.Land-use/cover change process anddriving force analysis in Three Gorges area. Journal ofSoil Water Conservation （水土保持学报 ） ，2004，18（ 4） ： 108-112 （ in Chinese）.

作者简介：

陈晓丽（1996.7.8-）女，汉族，贵州省兴义市，身份证号：522321199607082229，本科生，研究方向：地理信息科学