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全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估

作者：lfb 時間：2022-11-17 來源：互聯(lián)網(wǎng)

1 適用范圍

本標準規(guī)定了植被生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估的指標體系、技術(shù)流程、評估方法等內(nèi)容和要求。

本規(guī)范主要適用于全國及省級行政區(qū)域植被生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估，其他自然地理區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估可參照本標準執(zhí)行。

2 規(guī)范性引用文件

本標準內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

HJ 192 生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量 ecosystem quality

指一定時間、空間范圍內(nèi)植被生態(tài)系統(tǒng)功能強弱，穩(wěn)定程度和受到脅迫狀況。

3.2

評估單元 assessment unit

指根據(jù)評估目的和評估方法的需要，劃分的用于評估的地理空間單元。

3.3

生態(tài)系統(tǒng)功能指數(shù) ecosystem function Index

指表征評估單元內(nèi)的生產(chǎn)力大小的指數(shù)。

3.4

生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定指數(shù) ecosystem stability Index

指表征評估單元內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)波動的指數(shù)。

3.5

生態(tài)系統(tǒng)脅迫指數(shù) ecosystem stress Index

指表征評估單元內(nèi)所受到的人類活動壓力程度的指數(shù)。

3.6

生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量指數(shù) ecosystem quality Index

指反映區(qū)域內(nèi)植被生態(tài)系統(tǒng)整體質(zhì)量狀況的綜合指標。

3.7

葉面積指數(shù) leaf Area index

指單位土地面積綠色葉片的單面面積總和，主要表征了植被垂直結(jié)構(gòu)復雜性。

3.8

總初級生產(chǎn)力 gross primary productivity

指在單位時間和單位面積上，綠色植物通過光合作用所固定的有機碳總量，主要表征植被光合作用能力強弱。

3.9

植被覆蓋度 fractional vegetation cover

指植被在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計區(qū)總面積的百分比，主要表征了植被水平結(jié)構(gòu)狀況。

3.10

人類活動 human activity

人類在自身生存和發(fā)展過程中，對地表形成擾動且可通過遙感技術(shù)監(jiān)測到的各種活動用地類型，包括居住用地、耕地、工業(yè)用地等。

4 總則

4.1 原則

本標準規(guī)定的內(nèi)容遵循規(guī)范性、可操作性、性和經(jīng)濟技術(shù)可行性的原則。

4.2 內(nèi)容

本標準主要利用遙感觀測變量，構(gòu)建反映植被生態(tài)系統(tǒng)功能、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定程度和生態(tài)系統(tǒng)脅迫的指標體系，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量指數(shù)，服務(wù)于全國和區(qū)域尺度生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估。

5 總體技術(shù)流程

生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估技術(shù)規(guī)范流程：基于遙感數(shù)據(jù)特征參量構(gòu)建反映生態(tài)系統(tǒng)功能、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和生態(tài)系統(tǒng)脅迫程度的關(guān)鍵指標，開展生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估。

圖 1 生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估總體技術(shù)流程

6 生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量評估指標體系及計算方法

6.1 生態(tài)系統(tǒng)功能指數(shù)

生態(tài)系統(tǒng)功能指數(shù)用第i年的線性歸一化后的葉面積指數(shù)、植被覆蓋度和總初級生產(chǎn)力年均值表示，具體方法如公式（1）：

式中： EFIi 為第i年生態(tài)系統(tǒng)功能指數(shù)，用近5年的數(shù)據(jù)進行計算； LAIi, j 為第i年第j 期葉面積指數(shù)（參照公式4線性歸一化后的值）；GPPi 為第i年第j期總初級生產(chǎn)力（參照公式4線性歸一化后的值）；FVCi, j 為第i年第j期植被覆蓋度（參照公式4線性歸一化后的值）， n為第i年遙感觀測期數(shù)。

6.2 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定指數(shù)

生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定反應(yīng)了生態(tài)系統(tǒng)保持自身結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定的能力，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定指數(shù)可通過生態(tài)系統(tǒng)功能指數(shù)年際變化來構(gòu)建，具體方法如公式（2）：

式中：ESIi 為第i年生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定指數(shù)，S（EFIi）為評估起始年至第i年生態(tài)系統(tǒng)功能指數(shù)的方差， D（EFI）i 為評估起始年至第i年生態(tài)系統(tǒng)功能指數(shù)均值。

6.3 生態(tài)系統(tǒng)脅迫指數(shù)

生態(tài)系統(tǒng)脅迫指數(shù)以人類活動人類強度作為表征指標，人類活動強度指數(shù)越高，則生態(tài)脅迫程度越高，用人類活動強度指數(shù)表征生態(tài)脅迫狀況，人類活動強度計算方法如下：

人類活動擾動指數(shù)反映了人類活動的擾動程度，根據(jù)不同的土地利用方式構(gòu)建而來。**根據(jù)人類對各種生態(tài)系統(tǒng)的利用程度不同，可對不同生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不同的擾動程度，人類對未利用或難利用生態(tài)系統(tǒng)的擾動程度較低。基于不同生態(tài)系統(tǒng)的擾動程度對各生態(tài)系統(tǒng)進行分級賦值（生態(tài)系統(tǒng)分類參照附錄A）。賦值表如表1：

表 1 擾動指數(shù)構(gòu)建權(quán)重表

類型

自然再生利用

人為再生?利用

人為非再生利用

?生態(tài)系統(tǒng)類型

林地、草地?、水域（不包括冰雪）

農(nóng)田?

城鎮(zhèn)、居民點、工礦用地和交通用地等

擾動分級指數(shù)

對于一個區(qū)域往往是多個級別生態(tài)系統(tǒng)擾動存在，各自占有不同的比例，進行加權(quán)求和，形成一個0-3之間的擾動指數(shù)，其值反映了一個區(qū)域的擾動程度，對其進行標準化，計算方法如公式（3）：

式中：Ai 表示第i 級生態(tài)系統(tǒng)的分級指數(shù)，Pi 表示第i 級生態(tài)系統(tǒng)的面積百分比，ETI 為生態(tài)系統(tǒng)脅迫指數(shù)。

7 生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量指數(shù)計算及評估分級

7.1 指數(shù)同一化

指數(shù)同一化是指經(jīng)歸一化和正向化處理，將各指數(shù)值域轉(zhuǎn)換到0-1之間，將屬性非同向指數(shù)轉(zhuǎn)換為同向，以方便后續(xù)加權(quán)構(gòu)建綜合指數(shù)，歸一化具體方法如公式（4）：

式中： x￠為歸一化處理后指數(shù)， x 為原指數(shù)。

3項指標中，生態(tài)系統(tǒng)脅迫指數(shù)為負向指標，因此將負向指標進行正向化處理，即可通過1-負向指數(shù)可實現(xiàn)正向化轉(zhuǎn)換，屬性同一化處理后指數(shù)變化趨勢可反映生態(tài)現(xiàn)狀相同的優(yōu)劣變化趨勢。

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