基于遥感和GIS的皇甫川流域生态系统健康评价-硕士论文答辩ppt.pptVIP

4.1流域生态系统基础信息提取 小流域自动提取 数字高程模型(DEM)是描述地面高程值空间分布的一组有序数组。本文所采用的数字高程模型数据为皇甫川流域1:5万DEM GRID数据，栅格单元大小为30m× 30 m (图4.4a)，计算平台是ARC\Info 8.1。 给定积水区面积阈值为10公顷,流域界线以及小流域界线，整个皇甫川被划分为40个小流域 4.1流域生态系统基础信息提取 景观结构指数的提取 景观结构分析软件FRAGSTATS3.3 用主成分分析法18个景观结构指数相关矩阵进行分析，根据特征值选取4个指标指数 Simpson多样性指数 、斑块密度PD 、斑块丰富度PR 、平均斑块面积MPS 4.2流域健康信息提取 初级生产力指标因子之一遥感植被指数信息的提取 NDVI是一种比较稳健的植被指数，其对照度、视角、表面坡度及大气情况不太敏感，但对反映地表植被状况较有效 ，通过NDVI计算公式NDVI=（TM4-TM3）/（TM4+TM3）和区域植被覆盖度与植被指数的关系公式fv=（NDVI-NDVImin）/（NDVImax-NDVImin）可得出皇甫川流域植被指数图和植被盖度图 4.2流域健康信息提取 服务功能信息提取 通过土壤的侵蚀面积和侵蚀程度作为评价生态系统质量状况 4.2流域健康信息提取 弹性度指数提取 对不同类型土地利用的生态弹性度进行分类 每个小流域的弹性度计算为： 公式中F为每个小流域的土地覆盖类型平均弹性度，Si为i土地利用类型的面积，Fi为i土地利用类型的弹性度分值，S为小流域的土地利用地总面积。 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 2000年皇甫川流域生态系统健康综合评价结果 根据2000年皇甫川流域生态系统活力、组织、弹性力和服务功能等四个方面14个生态系健康的度量的标准化定量结果计算，建立了40个小流域8个单因子评价指标数据库和四个综合因子。 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 压力分析 人口密度指标分布图表明：皇甫川流域3与流域40人口密度大，环境相对极差(处于五级)，向中间人口密度逐渐减少 人类干扰度指标分布图：表明流域南部人类活动强，干扰环境厉害，从南向东人类活动逐渐减弱，流域环境逐渐变好 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 活力分析 活力是一切流域生态系统存在的最基本的物质基础，通过计算湿地生态系统的NDVI值来反映有机质生产，评价流域生态系统的活力。从图5.4活力指数分布图看，活力最差是五级小流域主要分布在林地和草地面积均小于20%的区域，有小流域18，24，38，以耕地、裸地、沙地为主的小流域活力比较差。活力最好的小流域土地利用类型以林地为主，有小流域17，36，林地面积一般大于50%，林草地以外的其他类均小于20%。 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 组织分析 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 组织分析 高质量斑块的面积越大，在区域中所占的比例越大。从皇甫川流域斑块面积的计算结果来看，有将近30个小流域处于五级区域，而其他四个等级比例相差不大 景观多样性指数越大，土地利用越丰富，破碎化程度越高。皇甫川流域的景观多样性指标分布特点是：由南向北，多样性指标由高变低的趋势。较高的景观多样性指数主要分布在地貌类型相对复杂的区域，大多分布有丘陵和低山，河流切割，地表覆盖类型多样；景观多样性指数较低的小流域分布在地势平坦区域，以耕地为主。 组织由景观多样性、丰富度、平均斑块面积和斑块密度四个指标加权求得。组织结构良好的小流域，结构复杂，类型多样 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 组织分析 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 弹性 从图可以看出，皇甫川弹性指标分布基本与耕地和灌丛分布的趋势一致，基本为从南向北的走势，流域逐渐变得更具有弹性。本流域弹性较好区占25 %，一般占40%，较差占15%。 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 服务功能 从图5.11流域分布情况来看，通过蓄水能力和净化能力计算得到结果可以看出，流域服务功能好的小流域主要分布在皇甫川流域的西部地区；小流域25、26、31主要是林地分布地区，人类干扰较小，组织结构合理，服务功能强；小流域24服务功能最差，这是由于土壤质量差的缘故。 5.1小流域生态系统健康空间分异特征分析 状态 健康状态相对较好的占27.5%，相对一般的占55%，相对较差的占17.5%，整体状况一般。其中小流域29、31、34、38健康状态较差，这由于人类干扰活动强、组织结构不太合理、植物