视角 | 全球地表覆盖变化监测动态（空气污染与生态系统健康） - 沿海生态系统健康监测

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全球地表覆盖变化监测动态

欧空局全球空气污染监测平台现已可供使用

土耳其生态系统健康遥感监测案例

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欧空局全球空气污染监测平台现已可供使用

关键词：空气污染、遥感监测、公众平台、哨兵5号

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现在，公众可以使用一个新的在线平台来跟踪全世界的空气污染。该平台上的地图使用了哥白尼哨兵5P（Copernicus Sentinel-5P）卫星的数据，显示了使用14天移动平均值得出的平均二氧化氮浓度。这些地图不仅显示了全球范围内空气污染随时间的变化情况，还为用户提供了放大和细化兴趣区域信息的可能性，例如欧洲的任何城市或地区。这些监测图还反映了COVID-19封锁的影响——在许多地区可见二氧化氮浓度急剧下降，这些影响现在可以很容易地在全球范围内探究。

二氧化氮是由发电厂、车辆和其他工业设施产生的，对人体健康有重大影响的气体，它增加了人类发生呼吸系统问题的可能性。由于排放量的波动，以及阳光、温度和风等天气条件的变化，我们大气中的二氧化氮浓度每天变化很大，所有这些都会影响大气中气体的寿命。由于这些原因，有必要分析相当长一段时间（在本例中为14天）中的数据，因为它可以对全球范围内的二氧化氮浓度进行准确的绘图和分析。

随着空气质量的受到严重关注，哥白尼哨兵-5P卫星于2017年发射，用以绘制全球众多空气污染物的分布图。哥白尼哨兵-5P配备的对流层监控仪（Tropomi）是一种先进的传感器，它能检测大气中的独特指纹，从而比以往任何时候都更准确，更高分辨率地成像空气污染物。

该地图门户网站是哨兵-5P产品算法实验室（S5P-PAL）的一部分内容，该实验室是由欧盟委员会资助的一个正在进行的项目，目前还正在开发一氧化碳产品的新地图门户和其他功能，例如选择一个区域和时间段来调查测量的时间序列。详细信息可在此处访问：https://maps.s5p-pal.com/

S5P-PAL也是全新上线的“冠状病毒地球观测快速反应仪表盘“（RACE）的有力支撑。RACE能够提供关键的环境、经济和社会指标，以衡量冠状病毒封锁的影响，并监测封锁后的恢复情况。

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图1.哨兵-5P对流层二氧化氮图

（2020年5月28日至6月11日）

原文来源：

http://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth

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土耳其生态系统健康遥感监测案例

关键词：生态系统健康、生态系统服务,、LULC、景观指标、景观结构

人类福祉和发展的维持依赖于生态系统的产品和服务。然而，自然生态系统和生物多样性一直受到人类活动的干扰。因此，对生态系统健康评价已成为景观管理的重要主题之一。本文提炼的案例主要是揭示土地利用/土地覆盖(LULC)变化对土耳其伊兹密尔地区生态系统健康(REH)的影响。

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该案例的研究方法是使用活力（Vigour，以NDVI为代表）、组织（Organization）、恢复（Resilience）模型（活力组织恢复法Vigor-organization-resilience, VOR, 结构功能)以及潜在的生态系统服务（Ecosystem Services）等指标，以土耳其伊兹密尔都会区人口最多和城市化程度最高的地区作为案例研究区域，来了解土地利用/土地覆盖（LULC）结构、生态系统和人类活动之间的关系。该研究使用的数据是1990年和2018年的CORINE土地覆盖图（欧洲地表覆盖数据） 和Landsat卫星图像等可免费获得的数据源。

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结果表明，1990-2018年区域生态系统健康值均值有所增加(从48.06增加到49.32)，但研究区内的不同区域变化不一致。城市扩张类型和植被是影响整体REH值的重要因素。LULC的时空变化对各生态系统健康指标均有影响。在所有生态系统健康指标中，生态系统活力和恢复力是影响高度城市化地区生态系统健康（REH）水平的最重要因素。总体而言，在1990-2018年期间，城市和农村地区植被的增加增强了生态系统的活力和恢复力，同时也改善了研究区域沿海地区的区域健康状况。研究结果也证实了城市化的结构和分布以及城市扩张对于区域生态系统健康的重要性。城市扩张结构受到可用土地的限制，也受到现有城市周围新城市区域分配的限制，通常发生在现有土地周围，而在自然植被斑块存在的郊区，没有新的城市发展。

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此案例里体现了一些关系到城市健康的结果，一是在LULC结构的变化中，从1990年到2018年，城市建筑、矿山堆积场和建筑工地的比例都有所增加，面积几乎翻了一番。城市肌理在研究区的沿海地区有相当高的增加。人工非农业植被覆盖面积从2169.78公顷增加到2836.66公顷；二是在区域生态系统健康指数变化中，以活力指数为例，整个研究区活力平均值从64.92上升到71.18。其代表指数之一的NDVI的增加被认为是积极的人类干预和自然演替过程的结果(如城市绿地面积、造林面积的增加)。因在研究区，人工非农业植被区和灌木和草本植被组合的面积增加了。总体而言，1990年至2018年，城乡之间植被的增加增强了生态系统的活力和活力，还改善了研究地区沿海地区的地区健康状况；三是在区域生态健康变化中可以看到，绝大多数区域生态系统健康变化不大，有14个区域的整体变化低于±2，只有9个研究区域内的地区表现出不同的下降和增长趋势。

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图1. 1990年与2018年生态系统健康指标（活力、组织、恢复）

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图2.1990年与2018年生态系统服务指标

应注意的是，该案例的结果会受所用数据以及其细节和规模差异的影响。例如，CORINE土地覆盖图可能会错过城市环境中的一些重要LULC类型，这取决于其最小测绘区域规则。但在没有更详细的LULC数据或不足以用于大面积评估的情况下，CORINE土地覆盖图至关重要。

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从此案例中可以看到， 利用可用空间数据的方法可以帮助研究人员以及景观规划师和管理人员减少工作量，并比较具有不同时空社会和生态动态的地区和城市之间的区域生态系统健康状况。本研究中使用的方法可以帮助和指导景观规划者和管理者以快速且经济高效的方式量化并指出生态系统和区域生态系统健康状况较弱地区的动态变化，还可以从评估中获得的实用信息中受益，以迅速解决生态系统健康难题，并确保生态系统的可持续性。

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原文来源：

hhttp://9.rm.cglhub.com/detail_38502727e7500f263115be1a5117a36e2890ef41e7682d021921b0a3ea255101c944b624736f9e855417e5cfb1968e56100f4d6308f6b1ca718092b28cdc60fa1f2619f58f99e2895549bbcaf40bfc78?&apistrclassfy=1_3_6

来源：国土卫星遥感应用中心

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原标题：《视角 | 全球地表覆盖变化监测动态（空气污染与生态系统健康）》

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