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1、第39卷第3期兰州大学学报(自然科学版)Vol.39No.32003年6月JournalofLanzhouUniversity(NaturalSciences)June2003文章编号:0455-2059(2003)03-0073-04基于GIS的陇中黄土高原潜在生态环境评价研究张秀英,赵传燕(兰州大学西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州730000)摘要:利用Arc/Info提供的主成分分析方法对陇中黄土高原潜在生态环境进行评价.首先选取对潜在生态环境影响较大的指标构建数字生态环境模型,然后对二级指标体系进行主成分分析,获得一级指标指数,最
2、后对一级指标体系进行主成分分析,获得潜在生态环境评价指数.主要目的在于提供一种生态环境评价方法.关键词:陇中黄土高原;数字环境模型;主成分分析;潜在生态环境评价中图分类号:X171.4文献标识码:A0引言2综合评价的实现生态环境的退化是目前全球所面临的最主要2.1指标体系的选取以及数据的来源问题之一,它不仅使自然资源日益枯竭,生物多样生态环境是指除人口种群以外的生态系统中性不断减少,而且严重阻碍了社会经济的持续发[7][1～3]不同层次的生物所组成的生命系统;潜在生态环展,进而威胁到人类的生存.生态环境的退化已境是指这个生命系统发展的基础,
3、包括地形、气候、引起了人们极大的关注,生态环境的恢复和重建过[8～11][4,5]土壤3个系统.本文根据前人做的工作以及陇程的研究也成了当前研究的热点之一.因此,迫中黄土高原的地域特征,选取了3个系统中能代表切需要对潜在生态环境进行分析和评价,以便为生潜在生态条件的7个指标,建立了反映该地区潜在态恢复和重建提供依据.生态环境状况的综合指标体系(表1)生态环境的研究方法有很多,本文选用的主成表1潜在生态条件评价指标体系分分析方法,将多指标所包含的信息综合为一个指Table1Thesystemofpotentialeco-environment
4、标,能比较客观地分析潜在的生态条件.这种方法evaluationindexsystem与传统的层次分析法相比,不仅能去除数据的冗一级指标二级指标数据实现[6]余,减少计算量,而且利用主成分的贡献率做主海拔高度从地形图直接获取成分的权重,去除了专家打分法的主观任意性.地形指标坡度SLOPE命令生成坡向ASPECT命令生成1研究区域概况1年平均生物温度12∑ti(ti为月均温,0≤ti≤30)生态气陇中黄土高原是甘肃黄土高原的一部分,北界58.93ABT/P(ABT为年生命温候指标可能蒸散率度,P为年均降雨量)为祁连山东端前山带,东界为六盘山,
5、南界为太子年平均降雨量气象局数据山—西秦岭北麓,西界为甘青边界.在地势上向北土壤指标土壤评价利用甘肃省土壤评价指标对土壤类型赋值倾斜,海拔为1200～2000m,地貌以黄土梁塬、岭谷和河流谷地等为主,沟壑纵横,坡陡沟密,地形破地形数据来源于甘肃省测绘局提供的1∶25碎.该地区属于温带半干旱区,在一定范围内表现万数字化地形图;气候生态数据来源于甘肃省气象了热量南北倒置的特征.年降水量自南向北由600局提供的甘肃省46个站点的实测资料;土壤数据mm减少到150mm,年降水变率高达40%左右.这来源于1∶50万土壤类型图.些自然条件在植被分布上有
6、突出反映,表现为由南2.2数字环境模型的建立部的典型草原向北部荒漠过渡.数字环境模型是基于“数字地面模型”发展起收稿日期:2002-03-26.基金项目:国家重点基础研究发展规划“中国北方沙漠化过程及其防治研究”资助项目(G2000048701).作者简介:张秀英(1977-),女,硕士研究生.74兰州大学学报(自然科学版)第39卷来的,着重反映生态环境的数字地面特征.数字环水分条件、≥0℃积温、土壤侵蚀、有效土层厚度、地境模型主要用于环境的评价分析,栅格结构比矢量形坡度、土壤母质、水文与排水条件、有机质、农业[13]结构更易于应用.栅格结
7、构虽存储量大,但叠加容产量、林木生长量等.用Arc/Info提供的易,逻辑代数运算简单,恰恰满足了环境分析和评POLYGRID命令将矢量的土壤评价图转换成[8]价的需要.本文模型中所有的环境因子,经过统GRID结构.一的ALBERS投影变换,以100m×100m的统一2.3指标的量化处理尺寸转换成栅格数据,以栅格结构为基础实现各种能否正确地对生态环境进行定量评价,指标的[9]代数和逻辑运算.量化是关键技术之一.评价指标与生态环境有正文中采用的投影参数:中央经线为104.649°E,逆两种关系,无论从指标的分级值还是从计量单位[10]双割纬线
8、分别为34.674°N,37.045°N,起算纬度为上看,都不具有可比性.因此,需要对指标进行量34.080°N.各环境因子的获取方式不一样(有矢量化处理.本文采用分级标准化处理
