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基于遥感生态指数和信息熵的武汉市生态环境质量评价

李红星

基于遥感生态指数和信息熵的武汉市生态环境质量评价

李红星1
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作者信息

  • 1. 武汉理工大学
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摘要

城镇化率是体现一个国家或地区综合实力的重要标志,随着城镇化的不断推进,大气污染、水污染、植被破坏和土壤污染等城市生态环境问题形势严峻,直接影响到城市居民的生活质量和身心健康。生态环境质量是衡量城市宜居水平的一项重要指标,城市生态环境质量评价对于促进区域经济与生态环境和谐发展,以及城市生态环境动态监测具有重要的现实意义。 为了探索武汉市生态环境质量的时空演化特征,揭示土地利用变化对生态环境质量的影响,本文利用GIS和RS技术,以武汉市为研究区,基于遥感生态指数(RSEI)模型,分析2005-2015年间武汉市生态环境质量时空格局演变特征。在此基础上,分析研究期间武汉市土地利用变化,通过土地利用贡献度LCI指数量化不同土地利用类型对生态环境质量的贡献度,并构建了基于GIS的城市生态环境质量评价系统。本文的主要内容和工作如下: (1)针对绿度、湿度、干度、热度四个评价指标的权重确定问题,引入基于信息熵理论的熵权法,提出和构建了改进的遥感生态指数评价模型,克服了模型中确定权重的主观干扰因素。 (2)探讨了武汉市生态环境质量的时空格局演变特征。结果表明:2005-2015年间研究区生态环境质量一直呈现下降趋势,但是恶化的势头得到了较好的抑制。生态环境等级一般及以上面积总占比分别为86.07%,82.466%,79.709%,说明研究期间内武汉市生态环境质量整体较好。武汉市生态环境质量呈现北部优于南部,中心城区优于远城区的分布特征,时空演变格局经历先剧烈后平缓发展状态。 (3)提出和构建LCI指数,探讨了土地利用变化和生态环境质量的定量化关系。2005-2015年间,林地、耕地、水体的LCI指数为正数,说明有这三种土地利用类型有利于改善城市生态环境。而建设用地和未利用地的LCI指数均为负数,表明这两类土地利用类型加剧了城市生态环境质量问题。 (4)基于遥感生态指数模型,结合信息熵方法和地理信息系统理论,利用ArcGISEngine和C#语言,开发和构建了城市生态环境评价系统,实现了信息管理查询、指数提取、生态环境评价、数据分析和专题图制等功能。为城市生态环境评价和治理提供了决策支持的信息化平台。

关键词

环境质量评价/生态环境/遥感生态指数/信息熵/土地利用类型/LCI指数

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授予学位

硕士

学科专业

环境科学与工程

导师

黄解军

学位年度

2020

学位授予单位

武汉理工大学

语种

中文

中图分类号

X8
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