資料收集
收集的資料包括:(1)炎陵縣TM遙感資料;(2)炎陵縣DEM高程資料;(3)炎陵縣各類專題地圖以及水文氣象等文字資料;(4)各類用地GPS取樣樣本。生態因子選取及評價等級生態敏感性分析流程為:(1)篩選生態敏感因子;(2)建立評價指標體系;(3)單一敏感性分析;(4)綜合敏感性分析。綜合敏感性分析的方法主要為權重法或最大值法。評價指標體系建立是生態敏感性分析的核心工作,指標體系的建立要考慮區域的實際情況,如顏磊等在北京市生態敏感性分析時採用水土流失、河流水量水質、土地沙化、泥石流、採礦點、道路和瀕危物種生境等7類指標;曹建軍等在研究上海城市生態敏感性時選用河流湖泊、文物古蹟及森林公園、地質災害、土壤汙染和土地利用等5類評價指標;劉康等在分析甘肅省生態敏感性及分佈時採用土壤侵蝕、土質沙化、土壤鹽漬化3大類指標,並細分降水沖蝕力、土壤質地、地形起伏、植被、溫潤指數、土壤質地、≥6m/s起沙風天數、地表植被覆蓋率、蒸發/降水量、地下水礦化、地貌等11類評價因子。採用層次分析法(AHP)研究炎陵縣生態敏感性,根據炎陵縣區域特徵以及收集的資料,確立出3大類評價指標,包括水土保持穩定性、生境穩定性以及社會影響敏感性,並確立了年降水量、地形、土壤質地、地物覆蓋、物種丰度、保護級別、居地人口密度、文化旅遊等8大因子,採用兩兩比較單因子對環境影像的重要性,對敏感因子按照7分制評分,即相對很重要7分,相反1/7分;相對重要5分,相反1/5分;相對比較重要3分,相反1/3分;同等重要1分。取10位專家眾數分值建立8×8矩陣,分析λmax=8.5237,檢查其平均一致性指標CI=(λmax-8)/7=0.0748,查表得知8階平均隨機一致性指標RI=1.41,CR=CI/RI=0.0531<0.1,證明矩陣具有良好的一致性,炎陵縣生態敏感性評價因子權重指標是合理的。將單生態因子敏感程度分為5個等級,即極度敏感區、高度敏感區、中度敏感區、輕度敏感區和不敏感區,分別賦值9、7、5、3、1,具體生態敏感性影響分級。土壤侵蝕敏感性土壤侵蝕敏感性主要為在自然條件下土壤侵蝕發生的易發程度,現在主要的評價方法為水土流失通用方程(USLE),是美國國家水土流失資料中心提出的,於1965年正式推廣,具有較為廣泛的通用性。水土流失通用方程如下:A=RKLSCP上式中A為單位面積上的水土流失量,R代表降水侵蝕力因子,K 代表土壤可蝕性因子,LS代表坡長坡度因子,C代表地表覆蓋因子,P代表水土保持措施因子。(1)年降水量。根據威斯奇邁爾降水侵蝕力計算公式反映年均降水量與R值正相關。根據全縣各個鄉鎮(農場)的年降雨量統計資料,以各個鄉鎮(農場)為劃分精度,進行年降水量分級。將炎陵縣行政區劃圖幾何校正、裁剪後,用掩膜工具進行炎陵縣年降水量敏感因子分級。從降水侵蝕力分析,炎陵縣雨水侵蝕力敏感性輕度敏感佔31.26%,中度敏感佔25.22%,重度敏感佔 4.22%,極度敏感佔39.29%,其中重度及極度敏感區位於炎陵縣東南山地,降水侵蝕力在該區域影響顯著。(2)地形。地形因子是影響水土流失的重要因子,尤以坡度坡長因子影響顯著。一般來說坡度越大,徑流量就越大;在坡度較大的區域,坡長越長,流量越大,沖刷力越強[4]。水土流失量與坡長並非一直呈正比,而存在強弱交替變化的'特點[5]。(3)土壤質地。利用手持式GPS系統進行野外調查,繪製炎陵縣土壤型別分佈圖,再根據分級要求進行土壤質地敏感性分析。(4)地物覆蓋(NDVI)。基於遙感資訊提取的植物歸一化指數被認為是較為便捷且具有一定精度的反映地表植被覆蓋情況的指數。通過ENVI對TM影像資料提取NDVI指數,間接分析炎陵縣地物覆蓋指標。經計算分類,炎陵縣地物覆蓋不敏感區和輕度敏感區域佔大部分,佔79.2%;中度敏感區佔16.61%;高度敏感區佔3.62%;極高敏感區佔 0.57%,高度、極高敏感區主要為城鎮建成區及水體。通過Arc/GIS的rastercalculator工具進行加權運算,得到炎陵縣土壤侵蝕敏感性因子在0.188~5.980之間,分析得出炎陵縣土壤侵蝕敏感性呈西北較輕,中部、東南較重的特徵,其中中等以下敏感性(不敏感、輕度敏感區域)佔 13.28%,中等敏感性佔51.10%,重度及極高敏感性佔35.62%,南部高山區域易發生水土流失,需要採取可行的保護措施維護。生境敏感性分析 (1)物種丰度。物種丰度反映一個群落物種數目的多少,物種丰度大其結構越複雜,抵抗力穩定性就大,恢復力穩定性越小,其生態敏感性就越強。(2)保護級別。炎陵縣自然條件優越,擁有大量的保護植物、動物,根據收集的文字資料,結合炎陵縣地圖繪製炎陵縣保護級別因子敏感性分級圖。社會影響敏感性分析(1) 居地人口密度。以各個鄉鎮(農場)為精度,繪製炎陵縣居地人口密度專題圖。(2)文化、旅遊。以炎陵縣文化旅遊規劃專題圖為基礎,分析炎陵縣文化、旅遊敏感性因子。
例項分析
分析方法炎陵縣生態環境敏感性綜合分析採用綜合指數法,即以8項生態敏感性因子敏感性等級分別按等級賦貢獻值加權求和得到炎陵縣生態環境敏感性綜合指數。根據計算,利用Arcgis格柵計算器,將8個指標因子以格柵形式進行加權計算,得出炎陵縣生態敏感性綜合值在0.76~8.72之間,按[0,2)、 [2,4)、[4,6)、[6,8)、[8,10]分別為不敏感區、輕度敏感區、中度敏感區、重度敏感區、極度敏感區進行分類,並進行重分類,形成炎陵縣生態敏感性綜合評價分佈圖。結果分析炎陵縣生態敏感性分佈可分為不敏感區、輕度敏感區、中度敏感區、重度敏感區、極度敏感區,各區域面積所佔比重分別為 0.11%、29.49%、58.28%、11.91%、0.20%。炎陵縣不敏感及輕度敏感區域分佈於地勢較為平坦、人口較為密集、降水量較少的西、北部平原,而東南高山區域生態敏感性較強,需要實行適宜的保護措施。4討論隨著RS技術、GIS技術及GPS技術發展,“3S”技術應用於敏感性分析的研究越來越多,形成較多的理論方法,但還有很多不完善和有待改進之處。炎陵縣生態敏感性分析研究受時間、資料獲取途徑和研究手段等限制,仍有許多方面需要完善:(1)由於SPOT等高光譜影像獲取途徑較難,採用TM影像進行分析,而TM影像的光譜較少,不利於較精確土地資訊的提取;(2)生態敏感性分析研究過程中,人為主觀影響仍較大;(3)由於研究時間較短,缺少後期持續性觀察,無法確定敏感性分析的精準性,研究的炎陵縣生態敏感性分析能否真正體現出不同型別地區間生態環境敏感性空間差異性,還有待進一步研究。