烏魯木齊中心城區(qū)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)研究

王 杰，李曉東

（新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830046）

隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化的逐步推進(jìn)，人類活動(dòng)給生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的影響，越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注該問(wèn)題［1，2］，生態(tài)環(huán)境破壞在城鎮(zhèn)化過(guò)程中是不可避免的，越來(lái)越多的城鎮(zhèn)人口導(dǎo)致城市環(huán)境遭受到前所未有的生態(tài)壓力，且生態(tài)環(huán)境與人類活動(dòng)的協(xié)調(diào)性很低，各種生態(tài)問(wèn)題日益增多［3］?！熬G水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，如何增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)的協(xié)調(diào)對(duì)生態(tài)文明建設(shè)具有指導(dǎo)性意義［4］。

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，遙感科學(xué)技術(shù)得到了前所未有的提高。遙感監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境也日益受到關(guān)注。目前，常用的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法主要包括基于單一指標(biāo)和多指標(biāo)的評(píng)價(jià)法。王美雅等［5］基于不透水面指數(shù)對(duì)城市的生態(tài)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，潘瑩等［6］根據(jù)地表溫度對(duì)城市的熱環(huán)境及形成的熱島效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但基于單指標(biāo)的分開(kāi)化的評(píng)價(jià)，僅能反映生態(tài)系統(tǒng)的某一因素影響，無(wú)法全面地反映生態(tài)環(huán)境的整體變化。

2006 年國(guó)家環(huán)境保護(hù)部推出了基于遙感科學(xué)技術(shù)的生態(tài)指數(shù)（EI）來(lái)反映生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，但是該方法缺乏較多指標(biāo)的權(quán)重和指標(biāo)獲取的難易程度［7］。而徐涵秋［8］基于PCA 方法根據(jù)綠度、濕度、干度和熱度構(gòu)建了遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI），綜合評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。該指數(shù)被廣泛利用且具有計(jì)算簡(jiǎn)便、客觀和高精度等優(yōu)點(diǎn)［9-11］。其中，茹克亞·薩吾提等［12］運(yùn)用遙感生態(tài)指數(shù)對(duì)阜康市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析得知干旱自然條件下超負(fù)荷開(kāi)發(fā)是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降的重要因素；Hang 等［13］基于RSEI模型對(duì)城市化過(guò)程中南京市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化進(jìn)行了評(píng)估，Zhu 等［14］將模型改進(jìn)對(duì)河南鄭州等地礦區(qū)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境變化分析，該方法能夠用于評(píng)價(jià)研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化。

基于當(dāng)前科技的發(fā)展技術(shù)，基于遙感監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越普及，基于多指標(biāo)的遙感監(jiān)測(cè)能夠快速準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境的變化。由于烏魯木齊作為“一帶一路”核心區(qū)的主要城市，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量直接影響到該地區(qū)的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展，基于遙感技術(shù)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量研究對(duì)于改善烏魯木齊市中心城區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、建設(shè)美麗烏魯木齊市具有重要的意義。

1 研究區(qū)概況

烏魯木齊市位于亞歐大陸腹地，天山北坡，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，海拔680～920 m，地勢(shì)西北低，東南高，主城區(qū)坐落在狹長(zhǎng)的葫蘆狀盆地當(dāng)中，屬于半干旱的中溫帶大陸性氣候，年均氣溫7.4 ℃，年均降水量236 mm。本研究區(qū)為新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市中心城區(qū)，主要包括：水磨溝區(qū)、沙依巴克區(qū)、天山區(qū)和新市區(qū)4 個(gè)區(qū)，總面積為1 133.6 km2。

圖1 研究區(qū)地理位置

2 數(shù)據(jù)資料與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)資料來(lái)源

本研究所使用的遙感數(shù)據(jù)為美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局官網(wǎng)（USGS，http：//glovis.usgs.gov/）和中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http：//www.gscloud.cn）下載的Landsat5 TM 和Landsat8 OLI 影像數(shù)據(jù)（表1）。以10 年為間隔，共選取了1990、2000、2010 和2020 年共4 期的影像數(shù)據(jù)。選取的時(shí)間均在植被生長(zhǎng)狀況最佳的7 月和8 月，并且日期差距控制在1 個(gè)月，影像云量較低，至少保證研究區(qū)無(wú)云層覆蓋，如果研究區(qū)覆蓋到了不同影像的非重疊區(qū)域，則選取行編號(hào)相鄰的數(shù)據(jù)。為降低水體對(duì)主成分分析結(jié)果的影響，本研究利用近紅外波段提取水體掩膜［15］，使得水體像元不參與主成分分析。

表1 遙感數(shù)據(jù)概況

2.2 基于RSEI的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)模型

2.2.1 濕度指標(biāo) 濕度是指地表中植被和土壤水分含量，通過(guò)遙感纓帽變換所得的濕度分量能較好地反映生態(tài)系統(tǒng)中植被和土壤的濕度，已被廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中［16，17］。由于本研究所選遙感影像類型有所差異，具體公式如下：

式（1）和式（2）中，對(duì)于TM 影像，ρ1、ρ2、ρ3、ρ4、ρ5和ρ7分別代表藍(lán)波段、綠波段、紅波段、近紅外波段、短波紅外1 波段和短波紅外2 波段的反射率；對(duì)于OLI 影像，ρ2、ρ3、ρ4、ρ5、ρ6和ρ7分別代表藍(lán)波段、綠波段、紅波段、近紅外波段、短波紅外1 波段和短波紅外2 波段的反射率。

2.2.2 綠度指標(biāo)NDVI指數(shù)是一種運(yùn)用最為廣泛的植被指數(shù)［18］，能夠反映出植被生長(zhǎng)狀態(tài)、植被覆蓋狀況等，還能消除大部分的輻射誤差。本研究以NDVI作為綠度指標(biāo)，具體公式如下：

式（3）和式（4）中，對(duì)于TM 影像，ρ3和ρ4分別代表紅波段和近紅外波段的反射率；對(duì)于OLI 影像，ρ4和ρ5分別代表紅波段和近紅外波段的反射率。

2.2.3 熱度指標(biāo) 對(duì)于熱度指標(biāo)，本研究采用地表溫度反演后的結(jié)果，記為L(zhǎng)ST，反演算法采用基于輻射傳輸方程的大氣校正算法。其原理為將大氣對(duì)地表熱輻射的影響，從傳感器接收到的熱輻射總量中減去，即得到地表熱輻射強(qiáng)度，再將其轉(zhuǎn)化為地表溫度，具體計(jì)算公式如下［19］：

式（5）中，L為輻射定標(biāo)后傳感器端熱紅外波段的輻射值，在Landsat5 TM 影像中為第6 波段，在Landsat8 OLI 影像中為第10 波段；DN為像元灰度值；gain和bais分別為熱紅外波段的增益值和偏置值，可在影像的文件中獲取。

式（6）中，T為傳感器端推算出的溫度值，單位為K；K1、K2為定標(biāo)參數(shù)。在Landsat5 TM 影像中，K1=607.76 W/（m2·Sr·μm），K2=1 260.56 K；在Landsat8 OLI 影像中，K1=774.89 W/（m2·Sr·μm），K2=1 321.08 K。

式（7）中，LST為地表溫度，單位為℃；λ為熱紅外波段中心波長(zhǎng)，m·K；ε為地表比輻射率，其計(jì)算方法參考文獻(xiàn)［19］。

2.2.4 干度指標(biāo) 干度指標(biāo)NDBSI是由裸土指數(shù)（BI）和建筑指數(shù)（IBI）之和的平均而得出［20］，能反映出該地區(qū)裸地與人造不透水面分布情況，具體公式如下：

裸土指數(shù)SI的計(jì)算公式如下：

建筑指數(shù)IBI的計(jì)算公式如下：

式（8）～式（12）中，對(duì)于TM 影像，ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5分別代表藍(lán)波段、綠波段、紅波段、近紅外波段和短波紅外1 波段的反射率；對(duì)于OLI 影像，ρ2、ρ3、ρ4、ρ5和ρ6分別代表藍(lán)波段、綠波段、紅波段、近紅外波段和短波紅外1 波段的反射率。

2.3 構(gòu)建RSEI

由于已獲得的各指標(biāo)的量綱不同，不能直接參與數(shù)據(jù)分析，需要對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，通過(guò)函數(shù)關(guān)系映射到［0，1］，其變成無(wú)量綱的純數(shù)。各指標(biāo)歸一化處理的函數(shù)關(guān)系式為：

式（13）中，NIi表示各指標(biāo)歸一化后的結(jié)果；Ii表示像元i的指標(biāo)值；Imin表示指標(biāo)的最小值；Imax表示指標(biāo)的最大值。

經(jīng)過(guò)歸一化處理后的指標(biāo)，進(jìn)行主成分分析［21］。對(duì)歸一化后各指標(biāo)波段合成后的影像數(shù)據(jù)做主成分分析處理，以特征值貢獻(xiàn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，則烏魯木齊市中心城區(qū)的初始遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI0）可表示為：

式（14）中，Pi表示各主成分的方差貢獻(xiàn)率，PCi表示各主成分的值，wj為各指標(biāo)的權(quán)重，Ij為歸一化后的各指標(biāo)，m和n分別代表主成分?jǐn)?shù)和指標(biāo)數(shù)。

由于不同時(shí)間的RSEI0值域各不相同，為方便對(duì)比分析，需要將RSEI0再次進(jìn)行歸一化處理，使其值域映射到［0，1］，得到最終的遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI），表達(dá)式如下：

對(duì)于最終得到的RSEI，其值越接近1，說(shuō)明生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好；反之，說(shuō)明生態(tài)質(zhì)量越差。

3 結(jié)果與分析

3.1 遙感生態(tài)指數(shù)PCA 分析

將各時(shí)期數(shù)據(jù)歸一化后進(jìn)行波段合成，圖層順序?yàn)闈穸戎笜?biāo)（Wet）、綠度指標(biāo)（NDVI）、熱度指標(biāo)（LST）、干度指標(biāo)（NDBSI）。然后對(duì)波段合成后的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，同樣為避免水體的干擾，在進(jìn)行主成分分析時(shí)添加水體掩膜，結(jié)果如表2 所示。

由表2 可知，Wet和NDVI的系數(shù)均為正值，而LST和NDBSI的系數(shù)均為負(fù)值，說(shuō)明濕度指標(biāo)和綠度指標(biāo)會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生正影響，LST和NDBSI會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)影響。由各時(shí)期初始RSEI的系數(shù)可以看出，在產(chǎn)生正影響的指標(biāo)中，貢獻(xiàn)度最大的均是Wet，但無(wú)論是Wet還是NDVI，其系數(shù)的絕對(duì)值總體上均是在不斷減小，兩個(gè)指標(biāo)對(duì)RSEI的正貢獻(xiàn)度在減小，表明烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境往良好方向發(fā)展的推動(dòng)力在減弱；在產(chǎn)生負(fù)影響的指標(biāo)中，貢獻(xiàn)度最大的均是NDBSI，并且其系數(shù)的絕對(duì)值總體上依然在不斷變大，而LST系數(shù)的絕對(duì)值在2000 年上升到最大，到2010 年下降到1990 年的水平，但在2020 年小幅上升，NDBSI和LST對(duì)RSEI的負(fù)貢獻(xiàn)度在增大，表明烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境往惡劣方向發(fā)展的推動(dòng)力在增強(qiáng)。烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境在正影響不斷減小而負(fù)影響不斷增大的情況下，生態(tài)環(huán)境更容易向惡劣方向發(fā)展，而造成這一問(wèn)題的原因可能是由于城市建設(shè)用地的擴(kuò)張而導(dǎo)致的NDBSI中建筑指數(shù)IBI的增大。

表2 各指標(biāo)主成分分析

3.2 遙感生態(tài)指數(shù)RSEI的分級(jí)

本研究將歸一化的RSEI值進(jìn)行分級(jí)，進(jìn)一步分析烏魯木齊中心城區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況。歸一化后的RSEI值域?yàn)椋?，1］，按照相等間隔法重分類為差、較差、一般、良、優(yōu)5 個(gè)等級(jí)，其取值區(qū)間分別為［0，0.2］、（0.2，0.4］、（0.4，0.6］、（0.6，0.8］、（0.8，1］。表3為烏魯木齊中心城區(qū)各時(shí)期RSEI分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)表，圖2 所示烏魯木齊中心城區(qū)各期RSEI分級(jí)圖。

由表3 和圖2 可知，烏魯木齊中心城區(qū)各時(shí)期RSEI分級(jí)狀況中，均是“較差”等級(jí)占比最大，其次是“差”等級(jí)，“優(yōu)”等級(jí)的占比最小?！拜^差”等級(jí)占比比“優(yōu)”和“良”等級(jí)占比之和的2 倍還多。從各等級(jí)的變化情況來(lái)看，只有“一般”等級(jí)是逐漸增加的，30年間總體增加了49.28 km2；“優(yōu)”和“良”等級(jí)均呈先增后減的趨勢(shì)，30 年間分別增加了7.35、8.32 km2；“較差”等級(jí)則呈先減后增的趨勢(shì)，30 年間增加了5.79 km2；“差”等級(jí)呈先增后減再增的趨勢(shì)，特別是在2000—2010 年減少的比例最大，面積為102.56 km2，并且實(shí)現(xiàn)了總體上的減少，30 年間減少了72.61 km2。從近30 年來(lái)看，“差”等級(jí)面積的顯著減少，“較差”等級(jí)面積的平穩(wěn)發(fā)展，以及“優(yōu)”“良”和“一般”等級(jí)面積的緩慢增加，表明了烏魯木齊中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境總體上是在逐漸變好。

表3 烏魯木齊中心城區(qū)各期RSEI分級(jí)面積

由表3 可知，1990—2000 年烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境表現(xiàn)為“優(yōu)”“良”“一般”和“差”等級(jí)的面積分別增加了2.40、16.28、4.41 和17.64 km2，“較差”等級(jí)的面積減少了43.26 km2，相當(dāng)于“較差”等級(jí)減少的面積中變好的面積略大于變得更差的面積。從圖2 可以看出，中心城區(qū)的北部環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)明顯的好轉(zhuǎn)，其他區(qū)域變化并不明顯。

由表3 可知，2000—2010 年烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境表現(xiàn)為“優(yōu)”“良”“一般”和“較差”等級(jí)的面積分別增加了21.30、6.32、36.71 和40.32 km2，“差”等級(jí)的面積減少了102.56 km2；從圖2 對(duì)比，2000 年和2010 年RESI空間分布來(lái)看中心區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯開(kāi)始好轉(zhuǎn)，形狀規(guī)則，其類型主要為耕地。2010—2020 年，烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境表現(xiàn)為“一般”“較差”和“差”等級(jí)的面積分別增加了8.16、8.73 和12.31 km2（表3），“優(yōu)”和“良”等級(jí)的面積分別減少了1.45、1.25 km2；“一般”等級(jí)主要分布在中心主城區(qū)和中北部平原地帶，這些區(qū)域人口密集，城市建設(shè)用地集中，植被覆蓋率相對(duì)較低，表明烏魯木齊中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量開(kāi)始有下降的態(tài)勢(shì)。

但從整體變化上來(lái)看，中部主城區(qū)隨著城市化建設(shè)的推進(jìn)，城市建設(shè)用地的的擴(kuò)張，其范圍也有顯著的增大，并且有部分離散的區(qū)域已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤皟?yōu)”和“良”等級(jí)，而中北部地區(qū)的“一般”等級(jí)區(qū)域正成片在向“較差”和“差”級(jí)別轉(zhuǎn)變。

3.3 RSEI等級(jí)變化監(jiān)測(cè)分析

為了進(jìn)一步分析烏魯木齊市中心主城區(qū)30 年來(lái)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量演變狀況，將進(jìn)行分級(jí)后的數(shù)據(jù)，將1990 年 和2000 年、2000 年 和2010 年、2010 年 和2020 年以及1990 年和2020 年的RSEI值等級(jí)進(jìn)行差值處理，如果差值為負(fù)，表示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差，如果差值為0 表示不變，如果差值為正，表示變好。統(tǒng)計(jì)結(jié)果和空間分布情況如表4 和圖3 所示。

圖3 烏魯木齊市中心城區(qū)RSEI等級(jí)變化空間分布

表4 烏魯木齊市中心城區(qū)RSEI等級(jí)變化

1990—2000 年，烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差面積為273.09 km2，占比24.46%，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保持不變面積為585.77 km2，占比52.46%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變好面積為257.76 km2，占比23.08%。表明烏魯木齊市中心城區(qū)1990—2000 年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體上有略微降低。2000—2010 年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差面積為191.09 km2，占比17.06%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保持不變面積為591.60 km2，占比52.82%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變好面積為337.30 km2，占比30.12%，表明烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體上有明顯升高。2010—2020 年，烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差面積為297.08 km2，占比26.51%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保持不變面積為534.86 km2，占比47.73%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變好面積為288.67 km2，占比25.76%，表明烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體上有略微下降。1990—2020 年，烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差面積為300.64 km2，占比26.93%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保持不變面積為429.53 km2，占比38.47%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變好面積為386.33 km2，占比34.60%。表明30 年來(lái)烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體上有明顯提高。

由圖3 可以看出，1990—2000 年，變好區(qū)域主要分布在中北部及北部的平原地帶以及中東部的山前戈壁地區(qū)，基本上呈片狀分布；變差的區(qū)域主要分布在呈散點(diǎn)狀分布的東部低海拔山地以及呈片狀分布的西南部山前戈壁平原地帶。2000—2010 年，變好區(qū)域主要分布在中部主城區(qū)以及中東部、西部和西南部的山前戈壁平原地帶，基本上均是呈片狀分布；變差區(qū)域主要分布在呈散點(diǎn)狀、片狀分布的西部、北部的平原地帶以及呈散點(diǎn)狀、帶狀分布的東部低海拔山地及山前戈壁。2010—2020 年，變好區(qū)域主要分布在中部主城區(qū)、西部山前平原以及南部的山間河谷地帶基本上均是以片狀、點(diǎn)帶狀分布，在人口密集的城區(qū)內(nèi)多以散點(diǎn)狀分布；變差區(qū)域主要分布在北部平原區(qū)、東部低海拔山區(qū)以及西南部的山前戈壁，基本上均呈片狀分布。1990—2020 年，變差區(qū)域主要分布在東部的中低海拔山區(qū)，并有向高海拔山區(qū)蔓延的趨勢(shì)，北部平原區(qū)、東南部和西南部的低山戈壁地區(qū)也有呈片狀的變差趨勢(shì)，而除此之外的其他區(qū)域，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量均呈現(xiàn)變好態(tài)勢(shì)，基本上是成片分布且成片規(guī)則區(qū)域可能是耕地。

3.4 RSEI等級(jí)變化轉(zhuǎn)移矩陣

為了進(jìn)一步分析烏魯木齊市中心城區(qū)不同時(shí)段的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)轉(zhuǎn)化情況，基于遙感生態(tài)指數(shù)的影像數(shù)據(jù)，建立各時(shí)段的遙感生態(tài)指數(shù)RSEI等級(jí)變化圖，結(jié)果如圖4 所示（橫坐標(biāo)登記表示前一個(gè)年份，縱坐標(biāo)表示后一個(gè)年份）。

圖4 RESI等級(jí)變化轉(zhuǎn)移圖（單位：km2）

由圖4 可知，1990～2000 年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)轉(zhuǎn)換面積前五的類型分別為較差-差、差-較差、一般-較差、較差-一般、良-一般，轉(zhuǎn)換面積分別為109.79、74.90、56.95、53.35、29.58 km2，變好總面積為242.65 km2，變差總面積為259.71 km2，整體表現(xiàn)為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量略微下降。2000—2010 年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)轉(zhuǎn)換面積前五的類型分別為差-較差、較差-一般、較差-差、一般-較差、一般-良，轉(zhuǎn)換面積分別為121.70、74.91、54.09、50.94、32.58 km2，變好總面積為337.28 km2，變差總面積為191.09 km2，整體表現(xiàn)為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的明顯好轉(zhuǎn)。2010—2020年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)轉(zhuǎn)換面積前五的類型分別為差-較差、較差-差、較差-一般、一般-較差、一般-良，轉(zhuǎn) 換 面 積 分 別 為94.49、84.60、79.21、66.87、33.19 km2，變好總面積為288.67 km2，變差總面積為297.08 km2，整體表現(xiàn)為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的略微下降。1990—2010 年，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等級(jí)轉(zhuǎn)換面積前五的類型分別為差-較差、較差-差、較差-一般、一般-較差、差-一般，轉(zhuǎn)換面積分別為130.46、97.09、82.94、67.69、43.51 km2，變好總面積為380.58 km2，變差總面積為297.44 km2，整體表現(xiàn)為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的明顯提高。

4 結(jié)論

通過(guò)構(gòu)建遙感生態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)烏魯木齊市中心城區(qū)近30 年來(lái)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況變化監(jiān)測(cè)分析，得出以下結(jié)論。

1）根據(jù)主成分分析結(jié)果，Wet和NDVI對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生正影響，LST和NDBSI對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)影響，其中Wet對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生正影響的貢獻(xiàn)率最大，NDBSI對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)影響的貢獻(xiàn)率最大。

2）根據(jù)RSEI變化分析可知，烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差面積占比26.93%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量保持不變面積占比38.47%；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變好面積占比34.60%。30 年來(lái)烏魯木齊市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量整體上有明顯提高。

3）通過(guò)對(duì)分級(jí)后的RSEI構(gòu)造等級(jí)變化轉(zhuǎn)移圖進(jìn)行發(fā)析，得出烏魯木齊中心城區(qū)RSEI值的等級(jí)轉(zhuǎn)換，在“差”“較差”和“一般”等級(jí)之間轉(zhuǎn)換，雖然生態(tài)環(huán)境在向好的方向發(fā)展，但發(fā)展進(jìn)程緩慢。