淺述遙感技術在生態環境變化監測中的應用

摘 要：生態環境變化受到自然因素以及人為因素的影響，本文以三峽庫區為例，淺述遙感技術在該生態領域的研究，并概述了生態環境變化遙感技術的發展，最后展望了遙感技術的應用前景和面臨的挑戰。

關鍵詞：生態環境變化；遙感技術 ；長江三峽庫區

1.引言

總所周知，長江三峽庫區是我國最重要的生態敏感地區之一，該庫區由于受到三峽水利工程和周邊人類活動的影響，導致庫區內的生態環境有了顯著的變化。因此，觀察并修復長江三峽地區的生態環境和生態結構系統，是維護長江三峽庫區生態平衡的重要手段和必經之路。除此之外，對長江三峽地區生態環境的研究也對人類社會有著至關重要的意義。

導致生態系統的結構和生態系統的綜合功能變化的因素有很多，其中影響重大的原因即是由于氣候、土地利用率以及綠地覆蓋率的變化。由于上述原因，對環境的變化進行一系列的綜合評估已經成為了全球變化研究以及生態系統對人類社會的反饋的核心研究內容之一。本文所要討論的是，利用遙感影像為基礎，為生態環境的研究提供技術支持。這種以遙感技術為基礎的研究生態環境的方式，特別適合用于研究區域性的生態環境或者是面積范圍更大的生態領域，這種遙感研究的方式能夠實現對大空間的時空變化研究。因此，人類通過過往的歷史進程和對現代的當前遙感影像的定性以及數字定量的解譯分析，能夠模擬評估出來在變化的環境之中，生態環境的要素數量、動態以及質量特征和反饋，以及他們之間的相互作用關系已成為當前的研究生態環境的熱點問題。

在此要重點闡述的是三峽庫區。三峽庫區是我國著名的庫區，也是影響生態區域的重要的一項水利工程。三峽庫區的地理位置處于亞熱帶的北邊緣，其中涵蓋了湖北和重慶兩個省份，其中共有二十和縣區，總面積大約為六萬公頃。作為我國范圍以內最重要的生態敏感的地區之一，三峽庫區的水利工程以及與三峽庫區水利工程相關的任何生態移民和土地利用的變化情況，以及庫區周邊的城市建設情況和生態工程項目，等等各種人類活動都能夠導致三峽庫區的生態環境發生不利的變化，或者是加速這種生態結構和生態功能的變化，也是由于該庫區周邊的生態環境和人類活動的影響，是的三峽庫區的生態環境也成為獨一無二的生態系統，由于其特有的生態性質，該庫區的地域特征也為研究環境生態變化增加了難度和不確定程度。因此，三峽庫區的生態環境變化也受到了國內專家的重視和關注，目前也是我國對生態環境變化的重點研究對象之一。同時，三峽庫區的地形條件極為復雜，特別是云霧天氣也頻頻發生，再加上各種人為活動的不確定性影響，這些因素都增加了利用遙感技術來進行生態環境遙感研究的復雜程度和更大的不定性質。因此，遙感技術的精確程度和對生態環境的指標需求都有了更高的要求，這也為提升生態環境遙感研究的技術和精確度提供了目標，即使遙感技術仍然面對這很多的未知的或者是已知的挑戰，但是人類對遙感技術的熱情不減，需求更高。

2. 三峽庫區生態環境變化遙感研究

三峽水利工程的生態環境已經收到了國內專業人士的重視，因此這種關注也促進了人們對三峽庫區生態系統的變化的研究工作的進展。生態變化遙感研究技術能夠十分有效地反映出來生態系統的要素的時空結構和生態環境的質量特征等信息。遙感技術的發展歷史可以分為兩個階段。第一階段的牙就主要是利用了中等分辨率的SPOT和航拍影像這些遙感數據，利用遙感數據來進行生態環境的評估工作，因此能夠進一步反映出當地的土地覆蓋情況和土地的利用率，以及生態結構的特征等等。第二階段，也正是生態環境變化遙感技術研究的快速發展的階段，在三峽庫區遙感技術的應用促使了遙感技術的發展，在此過程中，除了對土地利用率以及土地覆蓋程度的變化進行了研究，還研究了土壤侵蝕過程中的時間和空間的變化，以及生態環境過程的遙感技術研究，以及對景觀的格局變化的研究工作都收到了很大的關注程度。遙感數據也能夠由單一的分辨率轉向對高分辨率的應用的轉變。與此同時，多源遙感技術中的數據也能夠和相關的生態環境的模型進行綜合的應用。

3.三峽庫區生態環境變化遙感研究的方法

針對遙感技術的研究和遙感技術數據尺度的增大和擴展，遙感技術的數據應用也能夠向著多樣化發展。十年前的遙感數據主要是一些中等分辨率的Landsat影像，對于某些重點區域的研究則利用了分辨率較高的空間航測的數據。隨著較高的分辨率的使用，以及多源遙感數據的應用，利用遙感技術的翻譯方式和翻譯精度的提高，在傳統的土地利用或者土地覆蓋的信息獲取中，面向對象的一系列分類方法都已經面向市場開始應用。與此同時，有更多的社會專注都轉向了對生態環境的定量遙感技術的研究，以及探究能夠獲取生態環境變化遙感參考量的研究工作，例如：對凈初級生產力的研究，和對土壤侵蝕評估的研究，以及對植被覆蓋度的反演化的研究，還包括了對林分結構的研究等等。在人類活動的各種影響之下，陸地表面的生態系統的組成以及生態系統給的結構和生態系統的功能等，都會隨著時空的推進而發生各種難以定性和定量的不確定性改變。在對三峽庫區的遙感研究工作中，遙感技術工作收到當地水汽的影響，同時很難能夠準確地反映出當地的植被情況的變化狀態。三峽庫區的變化中的景觀格局的變化有兩個方面，一是縣域尺度，二是庫區尺度。三峽庫區的植被變化中的遙感技術大多都以覆蓋度和覆蓋類型以及NDVI等多種植被評估指標的方式，主要研究的內容也包含了植被生產力和植被覆蓋遙感參考量這兩個層次。

4. 總結

生態管理工作對于三峽庫區的生態研究有著重要的價值，對三峽庫區生態環境的評估也起著相當關鍵的作用。三峽水利工程對三峽庫區的生態系統結構的影響有待進一步的研究，并揭示出大型的水利工程對區域性的生態環境的影響。針對這三峽庫區的生態安全以及生態平衡的多種問題，遙感技術已經初步發揮出了難以代替的應用價值，同時也展現出了明媚的未來前景。對遙感技術的研究工作仍在進程當中，未來的挑戰有望攻克，技術的提升仍需關注。

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作者簡介：

陳曉麗（1996.7.8-）女，漢族，貴州省興義市，身份證號：522321199607082229，本科生，研究方向：地理信息科學