遥感与分形理论在确定水利工程生态环境影响评价范围中的应用

王海云,王振华

(1.三峡大学水利与环境学院,湖北 宜昌 443002;2.宜昌市建筑设计研究院,湖北 宜昌 443000)

确定水利工程建设对陆面生态环境的影响评价范围较为困难。一方面工程建设的影响从点(坝区)到线(河段、河流)到面(库区生态环境)到体(流域自然-社会-经济的复合生态系统)各不相同;另一方面影响是随机的、离散的、非连续的复杂系统,陆面生态系统中各种生物之间以及各种生物与它们的无机环境之间的关系错综复杂,工程建设对环境的影响难以判断。为科学合理地确定评价范围,明确水利工程对一个地区的生态负荷及其动态变化原因,以观音堂水利工程建设为例,应用遥感技术和分形理论探索水利工程建设对陆面生态环境影响的评价范围。

1 确定陆面生态环境影响评价范围的基本准则

1.1 生态优势度指标

生态优势度指集中于一个或几个植物种类的程度,种群组成简单的群落多样性指数低、生态优势度高,群落的优势度往往集中在几个少数种群上;反之,种群组成较复杂的群落生态优势度低,这就构成了生态类型的斑块特征。

由于生态系统是由不同斑块有规律地组成,同时它又是一个具有多样性的系统,无论是空间上还是时间上各类斑块都存在复杂性和变异性,表现出明显的时空特征,具有从简单到复杂、从低级到高级的发展规律,从而使看似复杂、无序的生态环境问题(生物多样性、景观异质性、生态系统稳定性等)的背后隐藏着非线性可控的耗散规律,在微分成单元以后,各子系统均呈现出自相似性,分形理论恰好可以揭示这些规律。……