3S技術在環境質量評價中的應用

楊燕麗 李昕帆

（1山西晉環科源環境資源科技有限公司 山西太原 030024 2山西煤炭建設監理咨詢有限公司 山西太原 030012）

1 環境質量評價與“3S”技術

環境質量評價是20世紀60年代初開始提出研究的新科技領域[1]。從項目尺度分，可分為建設項目環境影響評價、規劃環境影響評價、區域環境影響評價等[2]。環境質量評價可以為國家或區域制定環境保護政策提供有效信息，意義重大。

“3s”技術是指遙感（RS）、地理信息系統（GIS）和全球導航衛星系統（GNSS）[3]。“3s”是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通信技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術的總稱。對于生態影響，可實現對土壤、植被的監測，通過測定植物的生長狀態，確定作物的長勢，判斷區域生態環境的變化[4]。地理信息系統在環境規劃、環境管理、環境分析等方面有著強大的優勢，通過空間分析及空間疊加，可快速的完成環境質量評價。“3S”技術的集成化、一體化、智能化、網絡化，可以為環境質量評價帶來廣闊的應用和研究前景，使得環境質量評價研究更具有科學性、針對性。

本文以山西某經濟技術開發區的規劃環境影響評價中生態環境影響評價為例，通過3s技術在生態系統格局及質量兩方面的影響的應用來反映區域生態環境的變化。

2 “3s”技術應用于規劃環境影響評價實例分析

2.1 規劃區域概況

研究區位于太原市南部小店區與清徐縣交界處、瀟河兩岸，規劃范圍總面積57.3km2。其發展定位為：國家資源型經濟轉型綜改示范先導區，中部地區重要的現代產業集聚區，以高端裝備制造、新能源汽車、節能環保、新能源、新材料、電子信息、生物醫藥等產業為主的產業新區。

2.2 規劃實施對區域生態質量的影響分析

（1）對區域土地利用的影響分析

本研究以遙感影像作為數據源，以GIS作為空間分析工具，以生態學理論知識及景觀格局理論為基礎，分析土地利用類型及生態系統格局狀況變化。

解譯采用的信息源主要為高分二號遙感影像，多光譜波段的空間分辨率達4m，全色波段影像的空間分辨率達1m，數據獲取時間2018年7月。現狀土地利用分類利用遙感解譯結合實地調查通過目視解譯結合現場核查獲取。

解譯結果顯示：規劃前后土地利用變化明顯，從典型的郊區農村地區變為以高新產業為主的產業集聚區。土地利用類型以水澆地、農村宅基地、少量工業用地的類型轉變為以工業用地、住宅用地為主的土地利用類型。其中耕地由73.09%的比例下降為規劃后的零占比，完全轉變為工業用地、住宅用地及交通用地等。工業用地由之前的8.67%上升為37.35%，公路用地由0.47%上升為18.60%，河流水面由0.73%上升為13.73%，林地變化也較明顯，由1.08%上升為8.80%。

圖1 規劃前后區域土地利用情況

（2）對區域土地利用格局的影響分析

景觀格局分析是景觀生態學中揭示景觀變化及其生態效應的主要方法，而景觀指數是景觀格局分析中廣泛使用的工具[5]。本文選取了其中最具代表性的指數：斑塊所占景觀類型的比例（PLAND）、最大斑塊所占景觀面積的比例（LPI）、周長面積分維數（PAFRAC）、香農多樣性指數（SHDI）、景觀豐度（PR）。

表1 景觀尺度上的各景觀指數對比

規劃前后景觀優勢度下降，同時景觀分型維數呈下降趨勢，景觀結構復雜性降低，景觀豐度指數減小，景觀多樣性指數增大，說明景觀各斑塊類型人為干擾加強，邊界形狀的復雜性減小，景觀中各斑塊呈均衡化的趨勢分布。

（3）生態系統質量的影響分析

生態系統質量主要表征生態系統植被的優劣程度，反映生態系統內植被與生態系統整體狀況。根據區域特點，區域現狀以農田生態系統類型為主，本地主要農作物類型為玉米，選取NDVI作為區域生態系統質量狀況的反映指標。

規劃區農作物的收割季節為9月底左右，為了數據反應的準確性，分別選取了收割前和收割后的影像進行區域植被覆蓋的反映，收割前NDVI均值為0.26，收割后NDVI均值為0.17，全年均值為0.22；規劃后區域內NDVI均值為0.06，規劃前后區域生態環境質量有所下降。

表2 規劃前后評價范圍內NDVI值大小

結語

借助3S技術，能夠獲得區域范圍內環境指標的定量信息，“3S”技術的應用不但為環境質量評價研究帶來廣闊的應用和研究前景，而且將使環境質量評價研究更具有科學性、針對性和公正性。