基于夜光遥感和光学遥感的成都市生态质量时空分析

摘要

成都市是中国西部城市化快速发展的典型代表，其生态环境问题已成为影响城市可持续发展的关键因素之一。因此，开展生态环境动态分析具有重要意义。笔者采用2005年、2010年、2015年和2021年四期Landsat多源遥感数据，基于遥感生态指数（RSEI）模型提取植被指数、湿度指数、地表温度及建筑物—裸土指数，并计算生态质量，以揭示成都市近16年来生态环境时空变化规律。进一步结合夜间灯光数据，构建城市化与生态环境的耦合协调度评价指标，并利用夜间灯光指数分析城市发展水平与生态质量的耦合关系。研究表明：四期遥感指数主成分变换后，第一主成分贡献率均大于90%，表明主成分分析方法在综合遥感生态指数方面的适用性较高。2005—2010年间，成都市生态环境质量综合指数（ESI）由3.681 6下降至3.102 6，表明该阶段生态质量下降较为明显；2010—2021年，ESI从3.102 6上升至3.171 7，表明生态环境质量有所提升。在空间分布上，各区县生态质量变化存在差异，中心城区在城市更新及生态治理政策影响下生态状况改善，而部分外围城区由于城市扩张仍然面临生态质量下降的压力。此外，2005—2021年归一化夜间灯光指数和耦合协调度表明，成都市中心五城区已经高度城市化，周边六城区城市化进程较快。随着城市发展水平提升，城市发展水平与生态质量耦合协调数值增大，由2005年的0.46上升至2021年的0.69，表明成都市在城市化快速发展的同时，其生态质量也得到了相应的改善。本研究明确了成都市近16年的生态质量变化趋势及影响因素，为城市生态环境规划与可持续发展提供科学依据。

关键词

成都 / 遥感生态指数 / 城市化进程 / 耦合协调度 / 夜间灯光指数

基金资助

自然资源部国土(耕地)生态监测与修复工程技术创新中心开放课题项目(GTST2021-002)