㈠ 遥感影像的遥感在生态环境中的应用
土地覆盖监测:土地覆盖是人地相互作用过程的最终体现,也是地球表层系统最明显的景观标志,土地覆盖变化又会引发一系列环境的改变。遥感技术因其能提供动态、丰富和廉价的数据源已成为获取土地覆盖信息最为行之有效的手段。
森林覆盖监测:森林是陆地生态系统的主体,是人类赖以生存的基础资源。传统五年一次的一类调查和十年一次的二类调查存在更新周期长、历经时间长、样地易被特殊对待、数据可比性差等缺陷,难以科学、准确评估森林资源和生态状况变化。
遥感具有宏观性、客观性、周期性、便捷性等特点,已经在森林资源清查(一类调查)和规划设计调查(二类调查)中大显身手。
草地覆盖监测:草地是仅次于森林资源的陆地植物资源。遥感技术在草地资源调查、分类和制图中得到应用,大大地提高了草地资源调查与制图的精度,促使草地分类由定性逐渐走向定量化,可以完成草地退化监测与评估,节省了人力、物力和财力。
湿地资源监测:湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统,是自然界最富生态多样性的景观和人类最重要的生存环境之一。
实时监测湿地种类及其数量,为湿地的保护提供第一手材料显得尤为重要。遥感技术具有观测范围广,信息量大,获取信息快,更新周期短,节省人力物力和人为干扰因素少等诸多优势,已经成为湿地研究的有力手段。可以提取湿地边界、进行湿地分类、湿地动态变化监测等 。
㈡ 地球空间遥感定位的上市公司
据我了解,专注于遥感信息处理及加工的公司国内有“四维世景”;与遥感相关地理信息行业上市公司有:四维图新、超图、合众思壮等
㈢ 环境监测概念股龙头有哪些
生态环境监测网络建设方案,要求建立覆盖大气、水、土壤等要素的回全国环境质量监测网络,答建设天地一体化的生态遥感监测系统,并实现生态环境监测信息的集成共享,利用大数据分析为环境监测提供支撑。
政府大力推动环境监测并加大执法力度,将倒逼企业减排治污投资力度,包括VOC、水质在内的监测市场,潜在规模达千亿元,设备提供、运营维护等细分领域,均获得市场扩容机遇。
环境监测概念股联动概念:环保板块、食品检测概念、第三方检测概念、雾霾概念
环境监测概念股活跃龙头:先河环保、聚光科技、创元科技、天瑞仪器
㈣ 国内外生态环境遥感工作面临的问题!
今后要作出的具体工作:
(1)以2000年Landsat 5/7 TM/ETM+美国陆地资源卫星数据和80年代后期Landsat 5 TM美国陆地资源卫星数据为主要数据源进行中、东部地区土地利用/土地覆被现状解析,为中、东部地区生态环境现状调查提供遥感数据和遥感支持。
(2)配合总体组进行生态环境现状及变化遥感分析,提取中、东部地区生态环境专题遥感数据,总结、东部地区生态环境变化空间分布与空间统计规律。
(3)完成中、东部地区典型生态功能区域或生态问题、生物多样性保护重点区域的多时相、多数据源、多分辨率遥感数据的分析和提供。
(4)将地面调查数据、遥感解析生态基本数据相结合,建立中、东部地区生态环境状况调查综合数据库、数据库查询系统、多媒体演示系统,编辑出版中、东部地区生态环境现状遥感调查图集。
2.中、东部地区生态环境现状遥感调查工作内容
2.1 调查范围
此次遥感调查工作和研究范围包括北京市、上海市、天津市、黑龙江省、吉林省、辽宁省、河北省、河南省、山西省、山东省、江苏省、江西省、安徽省、湖北省、湖南省、浙江省、福建省、广东省、海南省等十九个省(市),面积约330万平方公里。
2.2 中、东部地区生态环境现状调查内容
2.2.1 中、东部地区生态环境现状遥感信息提取
中、东部地区生态环境现状遥感信息提取将以以2000年美国陆地资源卫星Landsat 5/7 TM/ETM+和20世纪80年代中后期美国陆地资源卫星Landsat 5 TM为主要数据源进行中、东部地区土地利用/土地覆被现状解析(包括数据几何校正、地表覆盖分类判读等)。
2.2.2 中、东部地区生态环境专题信息提取
根据中、东部地区生态环境特征,结合遥感手段的优势,对构成生态环境的某一专题要素进行信息提取,分析其现状、变化及趋势。
提取专题信息主要包括:湿地的空间分布、类型及变化;城市及城市化发展;水土流失/沙化土地空间分布和强度、森林植被分布状况、海岸带动态变化、重点流域水库建设及分布。
2.2.3 遥感数据地面核查
完成覆盖中、东部地区的十九个省(市),约330万平方公里的2000年美国陆地资源卫星Landsat 5/7 TM/ETM+遥感解析数据的野外地面核查和典型区遥感解译地面核查,80年代后期美国陆地资源卫星数据Landsat 5 TM 遥感解析数据的室内改正。
2.2.4 生态环境现状及其动态变化遥感分析
综合利用此次中、东部地区生态环境现状调查所获得的地面统计数据和遥感数据产品,并结合气候、水文、地形、地貌等自然地理因子,基于“3S”技术,对中国中、东部地区土地利用/土地覆被现状、动态进行时空特征分析,给出基于遥感数据分析的中、东部地区生态环境变化空间分布与空间统计规律。
2.2.5 典型区域生态环境变化遥感数据提供
根据总体组典型区域生态环境问题调查和研究的实际需要,提供2000年和80年代中后期美国陆地资源卫星数据等其他遥感数据支持,并从遥感应用等方面提供必要的技术服务。
2.2.6 遥感调查综合数据库建立
集成本次遥感调查所获得的中、东部地区2000年和80年代后期遥感影像数据、土地利用/土地覆被数据、沙化/水土流失数据、典型区生态环境综合数据,地面调查统计数据、遥感分析数据、生态环境要素数据、地理背景数据等,形成中、东部地区生态环境综合数据库。
2.2.7 遥感调查综合查询系统开发
完成中、东部地区遥感调查综合查询系统的开发,使用户可按应用专题、地区范围、时间范围、数据类型等多种方式灵活的查询中、东部地区生态环境遥感调查成果。
2.2.8 遥感调查多媒体演示系统建立
利用多媒体技术建立中、东部地区生态环境调查演示系统,为有关部门和领导提供直观、全面的汇报。
2.2.9 中、东部地区生态环境调查图集编辑出版
以中、东部地区生态环境调查数据库为基础,配合总体组编辑出版中、东部地区生态环境调查图集(作为总体报告的一部分),通过专题图、影象图、文字和图表等多种形式,全面反映此次遥感调查成果。
㈤ 生态环境监测
植被生产力水平和多样性是直接度量陆地生态系统的健康状况的优良指标。而植被生产力水平可以通过地面植被调查、遥感等手段获取。当前,通过植被多光谱和高光谱数据定量反演植被生产力、叶面积指数等关键参数的方法和技术已日臻成熟。并且通过长期、定量和高频监测区域植被健康状况来间接监测大区域CO2地质储存的环境影响情况,是一种极具潜力的低成本、高效率技术。
1.高光谱数据对比
高光谱数据主要是通过可见光到近红外的植被反射光谱(通常为400~2500nm)来反演植被的生长状况。高光谱传感器可以搭载在卫星、飞机以及安装在地面观测平台上(例如监测塔或者三脚架等),不同搭载平台的主要差异是地面覆盖范围和空间分辨率不同。对于健康正常的植被,叶绿素吸收400~650nm波段的太阳辐射,在蓝光和红光波段的吸收率非常强,而在绿光波段的吸收率相对很弱,从而在可见光谱曲线中形成了绿光的反射峰,大约在550nm。植被对太阳光的反射曲线在1300nm出现较强低谷,同时在1400nm 和1900nm 两个波段由于水的吸收也出现波谷(Keith,2009)。
由于植被在不同波段的吸收特性取决于植被有机体的化学组成和结构,因此当植被生理健康出现问题时,其对于太阳辐射的反射和吸收特征会相比正常植被出现偏差。利用多光谱和高光谱遥感同时也可以定量反演植被的能量交换、植被净第一生产力(NPP)(误差范围低于20%)。归一化植被指数(NDVI)和植被净第一生产力,植被叶面积指数(LAI)都是评价植被生长状况和健康状况的关键参数,而这些指标都可以通过已有卫星遥感多光谱和高光谱数据基于较为成熟的方法获取。直接监测和评价植被的生长和健康状况,可以及时和有效地掌握植被是否受到损伤,以及间接推测储存于地下的CO2是否泄漏。生态系统对于CO2浓度变化的敏感性会随物种及种群结构的不同而有所不同,因此长期的本底值观测非常重要,同时要注意监测期间内的气象条件(温度、积温和降雨等)的变化,防止对植被生产力变化的错误归因。
对于水生生态系统,水质特别是p H值对于诊断水域系统是否受到CO2泄漏影响非常重要。直接测量和监测水生生态系统的生产力和生物多样性也是评价海洋生态系统受CO2浓度变化影响的重要手段。
土壤中高浓度的CO2容易对植被长势造成压力,植被压力可以作为一个独立的指标用来表征CO2是否从地下泄漏。植被压力可以用航空摄影、卫星图像和光谱图像方法测得。调查前必须建立背景基线条件,包括特定场地的温度、湿度和光线的季节性自然变化以及场地的营养变化等。一旦基线建立后,就可能观察到异常的植被压力。
2.高光谱成像技术
高光谱成像技术的定义是在多光谱成像的基础上,在从紫外到近红外(200~2500nm)的光谱范围内,利用成像光谱仪,在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征成像的同时,也获得了被测物体的光谱信息。在研究与应用中,通过现场测量高浓度CO2胁迫条件下植被样本光谱曲线,并根据其他实验组测量的土壤CO2通量、大气CO2浓度及生物量等要素,能够分析不同CO2浓度胁迫条件下与植被光谱之间的相关性等。
3.多光谱成像监测技术
利用植物叶面在可见光红光波段有很强的吸收特性及其在近红外波段有很强的反射特性,进行植被长势遥感监测,通过这两个波段测值的不同组合得到不同的植被指数,从而识别植被种类及其长势差异,同时可利用波段组合计算的指数反映植被生长对土壤背景的变化。该指数随生物量的增加而迅速增大。比值植被指数又称为绿度,为二通道反射率之比,能较好地反映植被覆盖度和生长状况的差异,特别适用于植被生长旺盛、具有高覆盖度的植被监测。归一化植被指数为两个通道反射率之差除以它们的和。在植被处于中、低覆盖度时,该指数随覆盖度的增加而迅速增大,当达到一定覆盖度后增长缓慢,所以适用于植被早、中期生长阶段的动态监测。蓝光、红光和近红外通道的组合可大大消除大气中气溶胶对植被指数的干扰,所组成的抗大气植被指数可大大提高植被长势监测和作物估产精度。
㈥ 生态遥感监测系统建设的必要性
塔里木河是我国最大的内陆河,世界第五大内陆河,流域总面积102×104km2。流域土地资源、光热资源和石油天然气资源十分丰富,是我国重要的棉花生产基地、石油化工基地和21世纪能源战略接替区;塔里木河流域历史上形成的天然绿洲,是阻挡塔克拉玛干沙漠风沙侵袭的天然绿色屏障,它被誉为塔里木盆地各族人民的“母亲河”。但近几十年来,随着人口增加,社会经济发展,水资源的无序开发和低效利用,水资源供需矛盾日渐突出,各源流向干流输送的水量连年减少,水质不断恶化,下游近400km河道断流萎缩,尾闾台特玛湖干涸;中下游地区植被衰败,大片胡杨林死亡,沙质荒漠化扩大,生态环境严重恶化,已成为制约流域社会经济可持续发展的主要因素。塔里木河流域生态环境保护,不仅关系到流域自身的生存和发展,还关系到民族团结、社会稳定、国防安全的大局,战略地位十分重要,因而引起了党和国家的高度重视。2001年6月27日国务院正式批准了新疆维吾尔自治区人民政府与水利部联合提交的《塔里木河流域近期综合治理规划报告》,明确指出“要坚持以生态建设和环境保护为根本,以水资源合理配置为核心,源流与干流统筹考虑,工程措施与非工程措施紧密结合”作为近期综合治理的指导思想,用5~6年时间,投资107.39亿元,通过综合治理,力争在5~10年时间内使塔里木河流域生态环境建设取得突破性的进展。但塔里木河流域管理局生态管理非常薄弱,信息化建设基本空白,信息资源严重不足,信息共享困难,因此要达到上述目标,迫切需要能动态监测、高效管理、综合分析生态环境的信息平台,适时发布生态环境信息,为流域水量调度决策、生态环境的规划和治理提供科学依据。
塔里木河流域生态环境遥感动态监测及辅助决策支持系统建设的总体目标是以数据采集、数据传输和数据存储管理为基础,以生态环境遥感动态监测、预警、预测的业务流程为主线,通过数学模型、遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术手段,构建塔里木河流域生态环境监测应用系统,建设塔管局业务处理与信息综合服务系统,为流域生态环境保护提供操作平台和决策环境,全面提高塔管局生态管理业务的处理能力,为流域水量统一调度提供科学的决策依据。
系统建设范围为塔里木河干流及与干流有地表水联系且对干流生态环境有直接影响的阿克苏河、叶尔羌河、和田河、开都河-孔雀河,通称“四源一干”;总面积25.86×104km2。系统的建设内容包括:
(1)数据采集、管理与数据库子系统:结合塔里木河流域水文与环境监测系统,建立塔里木河流域生态环境保护的数据采集、传输、存储于一体的基础信息平台,及时准确地为生态监测保护提供基础数据支持。
数据采集:结合航空、航天遥感、通讯及地面遥测手段,采集流域内与生态环境、水资源调度管理有关的资源、生态、经济等各方面的数据,具体包括卫星动态监测数据、“四源一干”GIS基础地理数据、生态环境历史专题数据、水利工程数据、流域社会经济数据和取用水数据、多媒体数据的采集,“四源一干”区域的水文与环境监测系统监测数据、干流区域生态断面监测数据和重点水利枢纽视频监控数据的获取。
数据传输:建设塔管局水调中心和四个水调分中心的内部局域网。同时在现有的通讯网络基础上,集成中国电信主干网和塔里木河流域水文与环境监测网,实现塔管局水调中心到和田河水调分中心、叶尔羌河水调分中心、阿克苏河水调分中心、开孔河水调分中心之间的广域网连接,构建覆盖塔里木河流域“四源一干”范围的数据传输与通讯网络。
数据管理与数据库:通过数据库技术和数据挖掘技术,以GIS为载体,构建融生态监测数据、遥感及其解译数据、数字摄影测量数据、水文数据、水资源利用数据、社会经济等数据为一体的基础数据管理系统,有效地管理塔里木河流域的基础地理数据、专题图形、遥感图像、社会经济和水资源利用等原始基础数据。具体包括“四源一干”范围遥感影像数据库分系统、生态环境数据库分系统、图形数据库分系统、水文数据库分系统、社会经济数据库分系统、水资源利用数据库分系统、多媒体数据库分系统、元数据库管理系统。
(2)生态环境遥感动态监测子系统:以遥感和GIS技术为主要手段,建立生态环境遥感动态监测系统,动态监测综合治理工程实施中塔里木河流域土地利用、植被覆盖度、沙质荒漠化和盐碱化的变化情况,水量调度对生态环境的影响情况,应急输水后塔里木河下游生态环境的恢复情况,为塔里木河水量调度方案优化和生态保护规划、治理提供科学依据。开展1999年、2002年、2004年生态环境动态监测研究。
(3)生态环境专业分析子系统:利用GIS强大的空间分析功能,开发建立塔里木河流域生态环境专业分析系统,从海量数据仓库中挖掘出诸多有用的知识,进行生态要素预警分析、土地变化趋势分析,进行GIS综合制图,为系统提供通用的空间操作和分析平台。
(4)业务处理和信息综合服务子系统:围绕塔管局日常业务,建立网络信息处理系统,将现代化技术融入塔管局的各项工作,建立水量调度、生态保护、工程管理、日常办公等业务处理和信息综合服务系统。实现电子办公与信息综合服务及对塔里木河流域各项生态环境信息、水资源信息的网络动态管理和查询。
塔里木河流域生态环境遥感动态监测及辅助决策支持系统以“数字流域”建设为长远目标,在数字塔里木河的框架下,采用组件、IDL语言开发和商用软件相结合的方法,以数据流为枢纽集成建设数据采集、传输、数据库管理、遥感应用和分析、业务处理、信息共享的综合性系统。目前,数字流域还是一个新兴概念,在构建方式上还没有一个成熟的方案,在实现技术方面还有很多难点需要解决。“塔里木河流域生态环境遥感动态监测和辅助决策支持系统”作为“塔里木河流域水量调度决策支持系统”的重要组成部分,对数字流域这一新的领域进行了一些有益的探索,构建了“数字塔河”的基本信息平台和部分应用模型,为“数字塔河”的建设奠定了基础。它可以为其他地区和领域的应用提供参考。
㈦ 遥感技术与环境
遥感是一门自20世纪60年代以后发展起来的新兴学科。由于遥感信息所具有的多源性,丰富和扩充了常规野外测量所获取数据的不足和缺陷,以及在遥感图像处理技术上的巨大成就,使人们能够从宏观到微观的范围内,快速而有效地获取和利用多时相、多波段的地球资源与环境的影像信息,并进而为改造自然、为人类造福服务。应用遥感技术于环境调查和监测,指导环境评价和管理,是环境研究的一种新的信息源和新的技术方法。目前有数十种空间和地面遥感器或遥感系统在运行,从而构成一个多手段、多层次的全球性立体探测系统,为环境研究发送各种自然的和社会的信息资料,如自然条件、自然资源、生态环境状况、城市发展、灾害现象等,开辟了研究全球或区域能量和物质的分布及其变化研究的新途径。
遥感应用技术的发展,是以传感器、遥感平台、信息传输、图像增强和数据处理等科技的重大进步为支撑的,并使遥感技术具有一系列的优点,产生迷人的魅力,富有应用和发展潜力。对环境研究来说,这些优点可归结为“高、远、多”三个字。
“高”——是指用高空鸟瞰的形式进行探测。因而帮助人们跨越交通的阻隔和视野的限制,可洞察地面调查的禁区和死角,把大面积的环境状况尽收眼底,提高了调查的全面性和彻底性。
“远”——是指以远离观察对象的方式进行探测。因它不接触研究对象本身,因而也不损害研究对象及其环境条件,保证了获取信息资料的客观性、可靠性。这一点对动态环境监测尤为重要和宝贵。
“多”——包括“多点位”、“多谱段”、“多时相”、“多高度”的遥感资料获取和“多次增强”的遥感信息处理。“多点位”成像使人们能对遥感对象进行立体的多角度观察。“多谱段”包含两方面的意思:一是能够获取从紫外、可见光、近红外、中红外到远红外和微波等不同波段的地物电磁波信息,把不可见光现象转化为可见的图像或可以运算的数据,拓宽了人眼的观察领域;二是把可见光光波进一步细分为单色光或更小的波段,从而能更详尽地揭露全色光现象中的细节,提高了人眼的观察精密度。这两方面的综合,使遥感资料具有“缩宏”和“显微”的双重特性。“多时相”就是对同一目标进行多次的重复遥感,提供客观现象(特别是动态变化现象)在时间维上的演化轨迹。“多高度”是指从地面、高台、低空、高空及宇宙空间等不同的高度对地球表层进行遥感,还可根据目标对象的大小选择适用的比例尺及其组合的机动性。遥感信息的“多次增强”是指对不同类型的遥感资料进行各种匹配组合及其光学处理和数字图像处理,即通过因素的综合和分解、数据的运算和交换,提高遥感分析的效率和精度。
可见,由于遥感技术对环境系统中能量信息的考察是基于对目标能量流的成分、结构及其时空状态的,且通常以三维数据或几何模拟影像表示,因此,更能全面反映环境信息的综合性本质特点,依据这类数据或影像得到的衍生信息,显然更能全面反映客观信息的内涵,能够提高环境研究的调查能力、效率和详尽程度,尤其是能提供在空间和时间上连续的区域性同步或准同步信息。这就从根本上改变了传统环境研究理论和技术由点到线再到面的演绎法,克服了传统环境研究中的诸多局限性,为环境现状或质量调查、制订环境保护规划和措施,提供了一种全新的思想观念和先进有效的技术手段。
我们的研究成果表明,遥感技术在矿区或煤矿城市的环境监测、自然生态和社会环境调查、环境分析评价和环境规划等方面都表现出了上述优点,并且具有广阔的应用前景。就目前的技术水平和精度来看,遥感的矿区应用仍应以航空遥感和航天遥感相结合,互相补充、各显其能。应用目标至少有如下这些方面:大中比例尺地形图的编制与更新;开采破坏状况与整治效果监测、评价;环境(大气、水体和固态废弃物)污染的定性、定量监测与评价;热污染强度调查及热岛效应研究;高潜水位塌陷坑类型及发展动态监测与治理研究;矿区土地分类及利用状况调查;水资源探测;环境地质及某些地质构造(如线性构造、陷落柱等)和老采空区分布状况探查等。由于各种遥感图像的构像模型、几何特性与波谱特性等各不相同,因此,不同遥感资料的适用范围和应用效果有很大差别,应根据应用研究的目的与需求,重点选择一、二种或几种配合使用。
㈧ 地学生态监测系统
地学生态监测系统主要包括如下内容:
1)土地状况的监测与评估
其中包括在地理信息系统支持下,应用遥感技术定期、快速提供土地状况,分析土地的时空变化和土地承载力。
2)水资源状况的调查、监测与评估
水资源短缺是人类在21世纪面临的一个普遍而严重的问题。在地理信息系统支持下,应用遥感技术调查和监测河流、湖泊、冰雪和湿地的状况和变化是进行水资源管理和制定治理规划的科学依据。
3)自然灾害的监测与评估
遥感技术在减少自然灾害和对灾害进行评估方面发挥着重大作用。美国气象卫星的投资为3亿美元,应用效益达20亿美元,投资效益比为1:7;原苏联遥感的投资效益比达1:10。
4)生物量变化监测
生物量变化是生态环境变化的重要指标,也是全球变化的重要内容。生物量变化监测包括主要农作物产量、草场生物量和海洋生物量的预测与评估、农产品供需状况的分析以及生物量结构变化对资源和环境的影响等。
5)全球环境变化监测
当前,整个世界面临着紧迫的环境问题。如臭氧洞的出现与扩大、温室效应、厄尔尼诺现象、气象异常及灾害、酸雨和荒漠化等。它们极大地威胁着人类的生存。全球环境问题已远远超出任何单一学科的研究领域。它们是地球系统各组成部分(大气圈、水圈、岩石圈和生物圈)之间的相互作用,是物理、化学和生物过程的相互作用,以及人与环境相互作用的结果,是地球系统的整体行为。这当中,人类的活动日渐增强。人类的活动导致了地球植被变化,土地荒漠化,气候变化和大气中主要微量气体含量分布的变化。人类活动是全球变化中最活跃、最具全球意义的因子。在这里,卫星遥感预测与科学数据库的建立在全球变化研究中具有十分重要的作用(徐冠华,1995)。
㈨ 生态环境恢复、保护与建设区划
1.指导思想、原则
(1)指导思想
认真落实“控制人口增长、保护自然资源,保持良好生态环境”的基本国策。遵循自然—社会—经济可持续协调发展的原则,为合理配置、利用、节约与资源保护、自然灾害防御、环境污染治理、土地荒漠化防治和生态环境建设提供科学依据;争取减轻我省的生态负荷与压力,减少对资源与自然景观的破坏;遏制生态恶化,实现我省生态质量的根本好转,为我省经济建设提供安全、舒适、秀美的环境。
(2)区划的依据
a.中央人口资源环境工作会议精神;
b.中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要;
c.国土资源部国土资源“十五”计划纲要;
d.国土资源部“十五”和2010年国土资源生态建设和环境保护规划;
e.全国生态环境建设规划(国发[1998]36号);
f.国家可持续发展科技纲要(2001~2010);
g.国家林业局、水利部“十五”规划要点;
h.全国农业科技发展2001~2010年纲要(2001年4月28日发布);
i.河南省生态环境建设规划(豫政[1999]49号);
j.河南省自然保护区发展规划(1999~2010);
k.河南省国民经济和社会发展第十个五年计划纲要;
1.河南省国土资源“十五”计划纲要;
m.河南省林业厅、环保局等部门“十五”规划要点;
n.本次遥感生态环境调查成果和生态恢复、保护、建设实际需求。
(3)区划遵循的原则
A.生态环境恢复、保护与建设的总体原则
遵循自然规律和经济规律,紧紧围绕我省生态环境所面临的突出矛盾和问题,统筹规划,突出重点,量力而行,分期治理;以科技为先导,以重点地区综合治理为突破口,实行治理与保护、建设与管理并重;把生态环境建设与国土整治、经济发展紧密结合起来,处理好长远与当前、全局与局部的关系、资源开发与环境保护、资源保护与经济发展、生态环境建设与经济发展的关系;促进生态效益、经济效益和社会效益的统一。实现自然—社会—经济的可持续协调发展。
B.生态环境建设基础原则
坚持按客观规律办事,从实际出发,因地制宜,讲求实效,生物措施、工程措施、农艺措施等各种治理措施科学配置,相互协调,发挥综合治理效益。坚持把生态环境建设与产业开发、农民脱贫致富、区域经济发展相结合,各类治理措施要有利于提高资源的利用率和利用价值、工农业综合生产能力和改善长期的生存和发展环境。
C.发挥规模效益原则
选择城市与经济发达区和生态恶化贫困山区为重点治理区,量力而行,坚持连片集中治理。努力做到建设一片、成功一片、保护一片、受益一片。行政区域规划要服从生态区域规划和流域规划。
D.把生态环境的保护和建设纳入法制轨道的原则
坚持依法保护和治理生态环境,认真贯彻《农业法》、《森林法》、《草原法》、《水法》、《水土保持法》、《环境保护法》、《土地管理法》、《矿产资源法》等有关生态环境建设的法律法规。
E.坚持依靠科技进步
大力采用先进适用的科学技术,借鉴生态环境建设先进的国家和国内先进地区经验,努力提高生态环境建设工程的质量和效益。
F.全社会的力量共同参与治理
实行国家、集体、个人一起上,建立多层次、多元化的生态环境建设和参与机制。
2.区划的总体目标
河南省生态环境恢复、保护与建设区划建议目标是建立能适应可持续发展的良性生态系统,实现中州大地的山川秀美和人民生活环境的清洁、安全、舒适、美观。按照量力而行、分步实施的原则,我省生态环境建设的目标按近、中、远三个阶段进行规划。
(1)近期目标(2001~2010)
至2005年,耕地总量保持到8080000 hm2,人均耕地0.081 hm2(1.22亩)。治理水土流失面积650000 hm2,大于25°的125000 hm2陡坡耕地和67700 hm2活动性沙丘沙地全部生态退耕;荒山荒地共植树造林684000 hm2。封山育林500000 hm2,新建平原综合防护林1280000 hm2,完善2040000 hm2,林木覆盖率达22%;林、草绿地比例达国土的25%。
新建小浪底、湍河等森林、野生动物和湿地自然保护区14个,地质公园8处,自然保护区总面积达国土的3.29%,加上森林公园、风景名胜区达5.74%。
城市建成区绿化率达35%,人均绿地达8 m2。全省主要污染物排放量比2000年减少5%,城市污水集中处理率达45%。燃气化率达85%,垃圾无害化处理率达85%。工业污染点源全部实现达标排放。黄河干流、淮河干流国控断面稳定达地表水质量Ⅲ类标准。省辖市城市空气质量(API指数)稳定在良好的范围。城乡饮用水源得到有效保护,城市饮用水确保达国家饮用水标准。农村高氟水和重污染区饮用水质得到切实改善。
矿产资源综合利用率提高3%~5%,矿区生态环境治理率达30%。
重大自然灾害的信息化预警能力与防御能力切实提高,主要河道防洪标准提高5~10年,除涝标准达3年以上,黄河干流堤防洪能力达千年一遇,淮河干流堤防洪能力达10年一遇,省辖城市防洪标准达20~50年一遇。我省生态环境恶化趋势基本上得到遏制。
到2010年,耕地总量保持至8050000 hm2,人均耕地0.078 hm2(1.17亩)。新增治理水土流失面积达1560000 hm2,生态退耕的陡坡山地与活动性沙地193000 hm2全部抚育成合格林地。137000 hm2 15°~25°次陡坡分散小片次陡坡耕地退耕还林,402000 hm2连片次陡坡耕地通过土地整理改造标准梯田并部分退耕。荒山荒地造林并封山育林890000 hm2,完成930000 hm2中幼林抚育任务。建设15个7000 hm2以上的高标准用材林基地,把7000 hm2低效林改造成高效林。完成尚未形成林网的2130000 hm2和完善已建林网的3000000 hm2农田综合护林体系。重点高标准建设340000 hm2活动性与半固定沙丘沙地防风固沙林—灌草体系。营造护路林带600 km和实施城郊林业生态工程,使全省林木覆盖率达25%以上,林草绿地比例达28%以上。通过退耕与引、蓄水,将水域、湿地面积恢复至占土地总面积的6%。新建各类自然保护区(含地质公园)30处(总数达48处),总面积达609000 hm2,占国土面积3.65%。加上森林公园、风景名胜区面积,达占国土面积6.18%。建设2~3处列入世界自然遗产、国际生物圈网、国际湿地、世界地质公园的重点保护区。全省主要污染物排入量比2005年再减少5%,使省辖市污水集中处理率达70%,县级市污水集中处理率达50%。初步建成清洁生产的生态工业、生态农业体系。省内四大水系主要支流水质稳定达地表水Ⅲ类标准,山区支流多数达Ⅱ类水质标准。县级市镇空气质量标准(API)达良好级。基本消除城乡饮用水质不合国家标准状况,高氟水、高硬度水等不良饮用水质得到切实改善。矿区生态环境治理率达50%,杜绝重污染采、选方法和尾矿泄漏。全省重大自然灾害预警信息化网络建成,抵御自然灾害能力得到切实提高,自然灾害造成的损失与人员伤亡比20世纪90年代下降50%。全省生态环境质量基本恢复与好转。
(2)中期目标(2011~2020)
至2020年,耕地总量稳定在8000000 hm2以上,人均耕地接近于0.066 hm2(1亩)。新增水土流失治理面积1800000 hm2,793000 hm2 6°~15°坡耕地完成标准梯田改造和部分退耕还林;水土强烈流失的3590000 hm2地区完成初步治理。全省平原农田林网建设基本完成。本省沙尘暴源基本消除,全省林木覆盖率达30%,绿地率达33%,湿地率恢复至7%,自然保护区面积达土地总面积的6%,加其他保护类型达10%。清洁生产的生态工业、生态农业体系得到巩固和发展。全省空气、水体与地下水、土壤污染基本消除。自然灾害预测与抗御能力大大加强,地质灾害发生率和气象水文灾害损失率下降70%,人员伤亡减少80%,全省生态环境状况显著好转。
(3)远期目标(2030~2050)
全省6310000 hm2土地退化与有荒漠化趋势的土地全部得到巩固治理,林木覆盖率和绿地率分别达34%与37%。环境污染、景观退化、生态恶化趋势从根本上得到遏止,适应可持续发展的良性演替生态系统基本建成,中州大地已稳定达山川秀美,人民生活与休闲环境达清洁、安全、舒适、美观(表12.3.1,12.3.2)。
要实现远期目标,我省应达到中科院在《2001中国可持续发展战略报告》中提出的三个“零增长台阶”。
第一台阶
到2030年争取实现人口数量和规模(自然增长率)的“零增长”,同时实现人口质量的极大提高。以现有人口增长速率,我省至2030年人口将达约1.2亿,人均耕地将低于0.066 hm2(1亩),已处于耕地资源危机期。因此,到2030年实现人口数量零增长、素质大提高为必要目标。
表12.3.1依现有发展趋势预测2050年河南省土地利用结构表
表12.3.2建议的河南省“十五”及中长期主要生态指标对比表
第二台阶
到2040年实现物质和能量消耗速率的“零增长”,同时实现社会财富的极大提高。这个零增长显然与人口数量控制和节能降耗科技能力与管理能力相关。我省可持续发展能力净资产负债指数为-4.63。其中,智力支持系统(教育能力、科技能力、管理能力)资产负债指数达-12.00。教育和科技发展落后是我省社会经济发展的主要阻滞力,应引起高度重视。
第三台阶
到2050年实现生态和环境化率的“零增长”,同时实现生态质量和生态安全的极大提高。此台阶和前两个台阶的实现与50年坚持不懈的生态环境治理相关。政策、措施不力,稍有不慎即可能“功亏一箦”。
㈩ 生态环境遥感监测系统存在的问题
我国正处在经济发展的高速增长期,对自然资源的掠夺性开采和不合理利用,使资源、生态和环境问题日益严重,土壤侵蚀,土地退化、沙化,湿地、绿地减少或消失,草场承载力下降等问题已在我国西北、华北、东北大部分地区广泛出现,成为影响我国可持续发展的主要障碍之一。尽管遥感和GIS在生态环境领域已有了大量应用,做了很多工作,但研究的手段还很不完善。前生态遥感监测系统存在的主要问题有:
(1)遥感和GIS不能有机集成。无论使用哪一种图像处理软件进行分类获得专题信息,在图像处理平台下编辑都是很困难的事情。自然界普遍存在同物异谱和同谱异物现象,即使分类精度再高的软件也不可能达到100%的准确,也需要人为编辑修改。其次,图像处理软件仅仅是获取信息的工具,大多数都不具有分析功能,需要到GIS平台下才能进行空间分析,而GIS系统又缺乏遥感影像处理能力,因此给实际工作带来很多困难。如何把遥感和GIS有机结合在一起,成为一个完整的系统,是当前遥感和GIS界一项极富挑战性的任务,是有待进一步研究的领域。
(2)影像信息提取技术是利用海量遥感数据来更新和生成GIS的瓶颈。目前目视解译仍是遥感图像信息提取的主要手段,需要耗费大量的人力操作和长时间的工作周期。新型影像数据的产生也对自动分类技术有着极大的需求。因此,发展自动化提取技术和专家系统技术,将成为未来几年内遥感信息提取研究重要的目标。
(3)生态环境研究多学科、多时空尺度的特点和遥感、GIS技术的引入,使生态环境数据来源复杂多样和巨量化。如果建立大尺度、大比例尺的数字流域系统则更是海量数据,如何组织海量的数据是系统成败的关键。从目前的应用来看,在系统中对数据之间的逻辑关系分析、流程关系分析和数据的图层关系分析还有待进一步研究。
(4)在网络应用环境下,各种软件、工具和数据库不能很好地集成,需要在应用系统框架下取得各项技术及系统集成的整体性突破,而在这一方面研究还比较少。
(5)现有的图像处理和GIS商业软件都是面向专业人员,普通用户很难方便运用。另一方面,研究开发的系统和实际需求差别较大,应用模型开发少,导致建设的系统多,实际运行的少(郁文贤等,2004)。如何构建面向用户,完成从RS到GIS一体化的,操作简单、使用方便的业务化运行系统,推动遥感与地理信息系统的平民化使用,具有强烈的社会需求。
(6)如果没有比较完善的数据和信息共享政策,容易导致盲目的数据壁垒,造成许多数据不能充分利用,或者导致数据采集的低水平重复工作。现在,虽然也开发了许多生态环境数据的Internet网上查询工作,但是并不是所有生态环境数据和信息都可以自由共享,这其中涉及了许多数据和信息所有权和使用权的问题。将生态环境数据和信息进行分类和用户分级,采用合理的数据发布方式,进行多层次数据共享,对于系统的开发和发展都是非常重要的。