矿区生态监测的地理加权遥感生态指数构建及评价

• Published in: 农业工程学报 Vol. 40; no. 13; pp. 233 - 243
• Main Authors: 李子璇, 刘珺, 吕天, 王曼琦
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 太原理工大学矿业工程学院,太原 030024 01.07.2024
• Subjects: ecology; geographically weighted principal component analysis; 地理加权主成分分析; remote sensing ecological index; 监测; 遥感生态指数; 矿区; mining district; 生态; monitoring
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202401015

P237; 矿区生态是陆地生态系统的重要组成部分,准确监测矿区生态对保护生态环境、维持生态平衡具有重要意义.遥感技术为矿区生态监测提供了有效手段,针对遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)在矿区生态监测中存在监测精度低、针对性弱和指标权重空间上均一化问题,该研究对RSEI进行了改进.首先,考虑矿区特殊的生态成因,在绿度、热度、湿度、干度的基础上加入煤尘污染因子构成矿区遥感生态指数;然后,利用地理加权主成分分析法确定各指标的空间权重,构建了地理加权遥感生态指数(geographically weighted-remote sensing ecological index,GW-RSEI);最后,以山西省大同煤田为例,基于多期遥感影像对GW-RSEI在矿区生态监测中的有效性、适用性进行了验证.结果表明:GW-RSEI能准确捕捉矿区大气中的煤尘污染,从整体和局部尺度实现了矿区生态的精准监测,有效提高了矿区生态监测的精度;地理加权主成分分析法能够明确表征矿区生态的空间异质性和生态环境变化的空间连续性;2000-2020年大同煤田的GW-RSEI均值分别为0.51、0.48、0.46、0.59、0.56,整体生态环境经历了先恶化后改善的过程,其东南部生态环境变化趋势与整体一致,而西北部生态环境呈现先改善后恶化的变化趋势.研究成果为准确监测矿区生态提供了一种更加科学、有效的方法.