3S技术在环境质量评价中的应用

杨燕丽 李昕帆

（1山西晋环科源环境资源科技有限公司 山西太原 030024 2山西煤炭建设监理咨询有限公司 山西太原 030012）

1 环境质量评价与“3S”技术

环境质量评价是20世纪60年代初开始提出研究的新科技领域[1]。从项目尺度分，可分为建设项目环境影响评价、规划环境影响评价、区域环境影响评价等[2]。环境质量评价可以为国家或区域制定环境保护政策提供有效信息，意义重大。

“3s”技术是指遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球导航卫星系统（GNSS）[3]。“3s”是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通信技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术的总称。对于生态影响，可实现对土壤、植被的监测，通过测定植物的生长状态，确定作物的长势，判断区域生态环境的变化[4]。地理信息系统在环境规划、环境管理、环境分析等方面有着强大的优势，通过空间分析及空间叠加，可快速的完成环境质量评价。“3S”技术的集成化、一体化、智能化、网络化，可以为环境质量评价带来广阔的应用和研究前景，使得环境质量评价研究更具有科学性、针对性。

本文以山西某经济技术开发区的规划环境影响评价中生态环境影响评价为例，通过3s技术在生态系统格局及质量两方面的影响的应用来反映区域生态环境的变化。

2 “3s”技术应用于规划环境影响评价实例分析

2.1 规划区域概况

研究区位于太原市南部小店区与清徐县交界处、潇河两岸，规划范围总面积57.3km2。其发展定位为：国家资源型经济转型综改示范先导区，中部地区重要的现代产业集聚区，以高端装备制造、新能源汽车、节能环保、新能源、新材料、电子信息、生物医药等产业为主的产业新区。

2.2 规划实施对区域生态质量的影响分析

（1）对区域土地利用的影响分析

本研究以遥感影像作为数据源，以GIS作为空间分析工具，以生态学理论知识及景观格局理论为基础，分析土地利用类型及生态系统格局状况变化。

解译采用的信息源主要为高分二号遥感影像，多光谱波段的空间分辨率达4m，全色波段影像的空间分辨率达1m，数据获取时间2018年7月。现状土地利用分类利用遥感解译结合实地调查通过目视解译结合现场核查获取。

解译结果显示：规划前后土地利用变化明显，从典型的郊区农村地区变为以高新产业为主的产业集聚区。土地利用类型以水浇地、农村宅基地、少量工业用地的类型转变为以工业用地、住宅用地为主的土地利用类型。其中耕地由73.09%的比例下降为规划后的零占比，完全转变为工业用地、住宅用地及交通用地等。工业用地由之前的8.67%上升为37.35%，公路用地由0.47%上升为18.60%，河流水面由0.73%上升为13.73%，林地变化也较明显，由1.08%上升为8.80%。

图1 规划前后区域土地利用情况

（2）对区域土地利用格局的影响分析

景观格局分析是景观生态学中揭示景观变化及其生态效应的主要方法，而景观指数是景观格局分析中广泛使用的工具[5]。本文选取了其中最具代表性的指数：斑块所占景观类型的比例（PLAND）、最大斑块所占景观面积的比例（LPI）、周长面积分维数（PAFRAC）、香农多样性指数（SHDI）、景观丰度（PR）。

表1 景观尺度上的各景观指数对比

规划前后景观优势度下降，同时景观分型维数呈下降趋势，景观结构复杂性降低，景观丰度指数减小，景观多样性指数增大，说明景观各斑块类型人为干扰加强，边界形状的复杂性减小，景观中各斑块呈均衡化的趋势分布。

（3）生态系统质量的影响分析

生态系统质量主要表征生态系统植被的优劣程度，反映生态系统内植被与生态系统整体状况。根据区域特点，区域现状以农田生态系统类型为主，本地主要农作物类型为玉米，选取NDVI作为区域生态系统质量状况的反映指标。

规划区农作物的收割季节为9月底左右，为了数据反应的准确性，分别选取了收割前和收割后的影像进行区域植被覆盖的反映，收割前NDVI均值为0.26，收割后NDVI均值为0.17，全年均值为0.22；规划后区域内NDVI均值为0.06，规划前后区域生态环境质量有所下降。

表2 规划前后评价范围内NDVI值大小

结语

借助3S技术，能够获得区域范围内环境指标的定量信息，“3S”技术的应用不但为环境质量评价研究带来广阔的应用和研究前景，而且将使环境质量评价研究更具有科学性、针对性和公正性。