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基于遥感与GIS技术的彭州市地震灾区植被动态变化监测与评价

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摘要

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 论文章节安排

2 研究区概况

2.1 研究区介绍

2.2 地理位置

2.3 自然环境

2.4 人口和社会经济

3 数据预处理

3.1 数据来源

3.2 地形数据处理

3.3 不同遥感影像数据波段的组合

3.4 大气校正

3.5 几何精校正

3.6 影像裁剪

3.7 图像增强

4 彭州市汶川地震后的植被受损研究

4.1 受损植被的信息提取

4.2 精度检验

4.3 植被受损模型的建立

4.4 受损植被特征分析

4.4.1 植被受损程度的分析

4.4.2 植被受损的高程特征

4.4.3 植被受损的坡度特征

4.4.4 植被受损的坡向特征

5 彭州市植被恢复研究

5.1 植被恢复的动态监测模型的建立

5.2 植被恢复程度的分析

5.3 植被恢复特征分析

5.3.1 植被恢复的高程特征

5.3.2 植被恢复的坡度特征

5.3.3 植被恢复的坡向特征

6 彭州市震后2012年的生态环境评价

6.1 生态环境评价原则

6.1.1 可持续发展的原则

6.1.2 可比性原则

6.1.3 定量结合定性的原则

6.1.4 动态性原则

6.2 生态环境评价常用的方法

6.3 指标的选取原则

6.4 指标体系的建立

6.5 建立生态环境评价模型

6.5.1 建立步骤

6.5.2 指标数据标准化

6.5.3 确定指标权重

6.5.4 建立判断矩阵

6.5.5 构造比较矩阵

6.5.6 特征值和特征向量

6.5.7 一致性检验

6.6 生态环境评价

6.7 生态环境评价结果分析

6.7.1 受损区生态环境评价分析

6.7.2 植被恢复等级与生态环境的关系分析

6.7.3 林地利用与生态环境的关系分析

6.7.4 坡度等级与生态环境的关系分析

6.8 恢复的建议及措施

7 结论与展望

7.1 本文的主要结论

7.2 本文的不足与展望

7.2.1 本文所存在的不足

7.2.2 展望

参考文献

致谢

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摘要

生态环境是人类社会赖以生存和发展的基本要素,保护生态环境,建设生态文明是关系人民福祉、关乎民族未来的基本国策。在自然的生态环境中,植被是自然生态系统中最为重要的组成部分,它为人类的生存提供必需的氧气和食物,同时植被生长的状态健康与否是判断自然生态环境好坏的重要指标。2008年汶川大地震,地处龙门山脉腹地的彭州市成为受灾最为严重的地震极重灾区之一,生态环境受到了巨大的破坏,植被受损变化突出。研究植被受损程度、面积和分布特征,评估地震造成的生态环境影响,以及评价震后四年植被与生态环境恢复,对于指导后期植被恢复和生态环境重建都有着十分重要的意义。
   本研究在查阅大量相关的国内外文献的基础上,针对本研究区的地理信息要素,进行植被的受损与恢复研究。使用的是ETM+的遥感影像、CBERS-02B卫星的遥感影像和环境减灾卫星作为植被受损恢复提取的数据源,首先建立植被的受损与恢复模型,逐次对高程、坡度、坡向进行分级统计,分析情况。依据生态环境评价因子的选取原则,选用准则层和指标层,建立本研究区的生态环境评价指标体系,选用层次分析法和综合指标法建立生态环境评价综合模型,利用地理信息技术的空间分析和栅格运算,对生态环境进行评价,计算出彭州市震后四年生态环境变化分级结果。其主要结论有:
   (1)对植被提取时,着重分析了山体阴影对植被提取的影响,经过对各个地物的光谱采样分析,发现山体阴影在各个波段的值均小于其他地物,所以基于此就提取出山体阴影。再在山体阴影这个单独的地类中,试验NDVI的阈值范围,从而提取出山体阴影里的植被。
   (2)建立植被受损模型,发现受损植被的总面积为112.64 km2,占彭州市总面积7.9%。分析重度、中度、轻度受损地区的植被分布。经研究发现受损植被的空间分布与海拔有明显正相关,其次是坡度因子,而与坡向因子相关性并不大。
   (3)建立植被恢复模型,分析恢复等级的分布特征。综合分析来看,影响植被恢复的因子主要是海拔高度和坡度因子,受坡向的影响较小。
   (4)选择七个指标对地震后的生态环境进行评价,并将其结果划分为五个等级,分析得出在有林地,灌木林地中,植被恢复等级为良的,坡度在35°以下的,生态环境等级为良好的地区,其生态环境的恢复是最好的。
   (5)根据评价的结果,有助于相关部门及时的从整体上把握整个研究区的变化情况,为本研究区灾后的植被恢复和生态系统的重建提供科学的参考依据。

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