全 文 ：　 　 倡 河北省环保局科技项目 （２００３０４）和河北省科技厅项目 （０４２７６７１３）资助
　 　 倡倡 通讯作者
收稿日期 ：２００６唱０９唱１１ 　 改回日期 ：２００６唱１１唱０５
基于 GIS 的白洋淀流域生态环境评价 倡
韩美清１ ，２ 　王路光２ 　王靖飞２ 　王世研３ 　郭平毅１ 倡倡
（１畅 山西农业大学农学院 　 太谷 　 ０３０８０１ ；２畅 河北省环境科学研究院 　 石家庄 　 ０５００５１ ；
３畅中国药科大学生命科学与技术学院 　 南京 　 ２１０００９）
摘 　要 　 采用 GIS 技术和生态环境状况评价技术规范 ，对白洋淀流域生态环境状况进行了评价 。 结果表明 ：白洋
淀流域生态环境状况指数为 ５３畅０３ ，属“一般”级别 ，表现为植被覆盖度中等 ，生物多样性一般 ，较适合人类生存 。 流
域水网密度指数和环境质量指数低 ，仅分别为 １１畅１８ 和 １２畅６８ ，是造成流域内生态环境状况指数偏低的主要原因 ，
也是人类生存的制约因子 。
关键词 　 白洋淀 　 生态环境 　 GIS 　 评价
Eco唱environmental evaluation of BaiyangdianWatershed using GIS ．HAN Mei唱Qing１ ，２ ，WANG Lu唱Guang２ ，WANG Jing唱
Fei２ ，WANG Shi唱Yan３ ，GUO Ping唱Yi１ （１ ．School of Agriculture ，Shanxi Agricultural U niversity ，Taigu ０３０８０１ ，China ；２ ．
Hebei Provincial Academy of Environmental Science ，Shijiazhuang ０５００５１ ，China ；３ ．School of Life Science and T echnolo唱
g y ，China Pharmaceutical University ，Nanjing ２１０００９ ，China） ，CJEA ，２００７ ，１５（３） ：１６９ ～ １７１
Abstract 　 The eco唱environment of Baiyangdian Lake Watershed was evaluated by using GIS technology ．The results
show that the exponent of eco唱environmental status is ５３ 畅 ０５ graded as “ general g rade” ．This grade of eco唱environ唱
mental status has a medium vegetation coverage and biodiversity with suitable environment for human living ．The lim唱
iting factors for human living in the area are water density and environmental quality ，which are lower ，１１ 畅 １８ and
１２ 畅６ ８ ，respectively ．
Key words 　 Baiyangdian Lake ，Eco唱environmente ，GIS ，Evaluation
（Received Sept ．１１ ，２００６ ；revised Nov ．５ ．２００６）
白洋淀是华北平原仅存常年积水的最大淡水湖泊 ，也是华北平原现存为数不多的生态湿地之一 ，
以其不可替代的生态功能 ，被称作“华北之肾”［１］ 。 由于受自然条件和人类活动影响 ，近年来入淀河流
地表径流减少 ，且接纳了大量的城镇生活污水和工业废水 ，河流水质污染严重 ，入淀后对淀区水质影响
很大 ，白洋淀生态环境受到严重威胁［２］ 。 白洋淀研究多集中于流域水污染状况 、水体富营养化程度评
价及其形成机理 、湿地水资源承载能力及水环境安全评价 、湿地退化与生态恢复等方面［３ ～ ７］ ，基于 GIS
技术的白洋淀流域范围的生态环境状况研究尚鲜见报道 。 本研究针对 ２００６ 年 ３ 月白洋淀大面积死鱼
事件的发生 ，首次采用国家环境保护总局发布的 枟生态环境状况评价技术规范 （试行 ）枠 （HJ／ T１９２唱
２００６）方法 ，利用遥感和地理信息系统（RS／ GIS）技术 ，对白洋淀流域当前的生态环境状况进行了评估 ，
为白洋淀流域生态环境保护及环保部门决策提供理论依据 。
1 　 研究区域概况与研究方法
白洋淀流域位于华北平原中部 ，东经１１３°３９′ ～ １１６°１１′ ，北纬 ３９°４′ ～ ４０°４′之间 ，属海河流域大清河水系 ，
跨河北 、山西两省和北京市的 ３８ 个市县 。 流域面积 ３１２００km２ ，河北省占 ８１ ．０４ ％ ，山西省占 １１ ．８５ ％ ，北京
市占 ７ ．１１ ％ ，保定地区则占河北省流域面积的 ８５ ％ 左右 。 流域地形地貌复杂 ，地势西高东低 ，依次为中山 、
低山 、丘陵 、平原和洼淀 ，山区占流域面积的 ６４ ．１ ％ ［８］ 。 白洋淀上承九河 ，下注渤海 ，地势低洼 ，是华北地区
惟一的大型平原湖泊湿地 ，对调节华北地区生态环境 ，改善区域温湿状况 ，补充地下水源 ，调节小气候 ，保持
生物多样性和珍稀物种资源 ，维护区域生态平衡起着重要作用［９］ 。
第 １５卷第 ３ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．３
２ ０ ０ ７ 年 ５ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture May ，　 ２００７
图 1 　 土地覆盖分类图
Fig ．１ 　 The distribution of land cover
图 2 　 土壤侵蚀现状分布图
Fig ．２ 　 The distribution of soil erosion status
　 　 本研究选用 ２００５ 年分辨率为 ３０m 的美国陆地资源卫星 Landsat７ETM ＋ ５ 月有效时相影像数据
为遥感数据源 ，RS／ GIS 技术与实地监测结合 ，采用 １∶１０００００ 比例尺地形图数据 ，经过传感器辐射
定标 ，几何校正 ，图像处理及图像信息提取等 ，对白洋淀流域生态环境进行解译和调查 。 卫星照片
解译总面积 ２１４１５畅２２ km２ ，为白洋淀流域河北保定区 ，解译土地覆盖分类图 （见图 １）和土壤侵蚀现
状分布图 （见图 ２） 。 根据卫星遥感解译数据 ，参照枟生态环境状况评价技术规范（试行 ）枠（ HJ／ T １９２唱
２００６） ，采用生态环境状况指数 （Ecological index ， EI ）公式进行计算［１０］ ：
EI ＝ ０畅２５ × 生物丰度指数 ＋ ０畅２ × 植被覆盖指数 ＋ ０畅２ × 水网密度指数 ＋ ０畅２ ×
（１００ － 土地退化指数） ＋ ０畅１５ × 环境质量指数 （１）
生物丰度指数 ＝ Abio × （０畅３５ × 林地 ＋ ０畅２１ × 草地 ＋ ０畅２８ × 水域湿地 ＋ ０畅１１ × 耕地 ＋ ０畅０４ ×
建设用地 ＋ ０畅０１ × 未利用地）／区域面积 （２）
植被覆盖指数 ＝ A veg × （０畅３８ × 林地面积 ＋ ０畅３４ × 草地面积 ＋ ０畅１９ × 耕地面积 ＋ ０畅０７ ×
建设用地 ＋ ０畅０２ × 未利用地）／区域面积 （３）
水网密度指数 ＝ Ariv ×河流长度／区域面积 ＋ Alak ×湖库（近海）面积／区域面积 ＋ Ares ×水资源量／区域面积 （４）
土地退化指数 ＝ Aero × （０畅０５ × 轻度侵蚀面积 ＋ ０畅２５ × 中度侵蚀面积 ＋ ０畅７ × 重度侵蚀面积）／区域面积 （５）
环境质量指数 ＝ ０畅４ × （１００ － A SO
２
× SO２ 排放量／区域面积） ＋ ０畅４ × （１００ － AC O D × COD 排放量／区域
年均降雨量） ＋ ０畅２ × （１００ － Aso l × 固体废物排放量／区域面积） （６）
式中 ，Abio 、A veg 、Ar iv 、A lak 、Ares 、Aero 、A so
２
、A CO D 、Aso l分别为生物丰度指数 、植被覆盖指数 、河流长度 、
湖库面积 、水资源量 、土地退化指数 、SO２ 、COD 、固体废物的归一化系数 ，其取值分别为 ４００畅６２ 、３５５畅２４ 、
４６畅４３ 、１７畅８８ 、６１畅４２ 、１４６畅３３ 、０畅０６ 、０畅３３ 和 ０畅０７ 。
2 　 结果与分析
生态环境状况分为优 、良 、一般 、较差和差 ５ 个级别 ，对应的生态环境状况指数分别为 EI ≥ ７５ 、５５ ≤ EI
＜ ７５ 、３５ ≤ EI ＜ ５５ 、２０ ≤ EI ＜ ３５ 和 EI ＜ ２０ ，所表示的状态分别为 ：植被覆盖度高 ，生物多样性丰富 ，生态系
统稳定 ，最适合人类生存 ；植被覆盖度较高 ，生物多样性较丰富 ，基本适合人类生存 ；植被覆盖度中等 ，生物
多样性一般水平 ，较适合人类生存 ，但有不适合人类生存的制约性因子出现 ；植被覆盖度较差 ，严重干旱少
雨 ，物种较少 ，存在明显限制人类生存的因素 ；条件较恶劣 ，人类生存环境恶劣 。
经计算白洋淀流域生态环境状况指数为 ５３畅０３ ，生物丰度指数 、植被覆盖指数 、水网密度指数 、土地退化
指数和环境质量指数分别为 ６１畅５９ 、７６畅１０ 、１１畅１８ 、８畅６３ 和 １２畅６８ 。 参照生态环境状况分级 ，可知白洋淀流域
１７０　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
生态环境状况属“一般”级别 ，其植被覆盖度中等 ，生物多样性属一般水平 ，较适合人类生存 ，有不适人类生
存的制约性因子出现 。 该流域水网密度指数和环境质量指数仅为 １１畅１８ 和 １２畅６８ ，是造成流域内生态环境
状况指数偏低的主要原因 ，也是不适合人类生存的制约性因子 。 由卫片解译图可知该区林地和水体面积较
小 ，林地占植被覆盖度的 １７ ％ ，水域湿地占生物丰度的 １畅７７ ％ ；流域土地退化指数为 ８畅６３ ，土壤属微度水力
侵蚀 ，重度侵蚀占 １畅５ ％ 。
3 　 小 　 结
研究表明 ，白洋淀流域生态环境状况属“一般”级别 ，其不适合人类生存的制约性因子为水网密度指数
和环境质量指数 ，白洋淀流域河流总长度 、水域面积和水资源量较小 ，流域所承受的环境污染压力较大 。 进
一步研究应以流域生态学和景观生态学方法相结合的思路 ，通过多源数据分析 ，从水环境及水土流失状况
变化 、景观格局变化和 DEM 高程数据等三维方向上对白洋淀流域生态环境状况进行分析 ，针对性地开展白
洋淀生态保护与恢复工作 ，充分发挥白洋淀生态系统功能 ，建立水资源保障长效机制 ，制定科学的流域污染
控制规划和淀区自身污染控制规划 ，以保障流域经济与环境的全面 、协调 、可持续发展 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 金相灿 ，刘鸿亮 ，屠清瑛 ．中国湖泊富营养化 ．北京 ：中国环境科学出版社 ，１９９０ ．１３ ～ １９
２ 　 朱宣清 ，弓 　 冉 ，穆仲义 ，等 ．白洋淀环境演变及预测 ．西安 ：西安地图出版社 ，１９９３ ．１５ ～ ７２
３ 　 崔秀丽 ．白洋淀水体富营养化污染源调查 ．环境科学 ，１９９５ ，１６（增刊） ：１７ ～ １８
４ 　 滑丽萍 ．华 　 珞 ，王学东 ，等 ．芦苇对白洋淀底泥重金属污染程度的影响效应研究 ．水土保持学报 ，２００６ ，２０（２） ：１０２ ～ １０５
５ 　 文丽清 ．白洋淀水生态环境的变迁及影响因素 ．环境科学 ，１９９５ ，１６（增刊） ：５０ ～ ５２
６ 　 温志广 ．白洋淀湿地生态环境面临的危机及解决措施 ．环境保护 ，２００３ （９） ：３３ ～ ３５
７ 　 衷 　 平 ，杨志峰 ，崔保山 ，等 ．白洋淀湿地生态环境需水量研究 ．环境科学学报 ，２００５ ，２５（８） ：１１１９ ～ １１２６
８ 　 周润彪 ，等 ．安新县志 ．北京 ：新华出版社 ，２０００ ．１１３ ～ ２２９
９ 　 何兰亭 ．白洋淀综合治理与开发研究 ．石家庄 ：河北人民出版社 ，１９８７ ．３１ ～ ７８
１０ 国家环境保护总局 ．中华人民共和国环境保护行业标准（HJ／ T１９２唱２００６） ．北京 ：中国环境出版社 ，２００６
第 13 届全国农业生态学学术研讨会将在新疆石河子召开
由中国生态学会农业生态专业委员会 、新疆生产建设兵团科学技术协会主办的第 １３ 届全国农业生态学
会学术研讨会将于 ２００７ 年 ８ 月 １０ ～ １３ 日在新疆石河子大学召开 。 会议主题为农业生态安全及西部生态农
业建设 ，会议将围绕区域农业生态安全问题 、农业生态系统健康评价与安全食品生产 、农业生物多样性及其
可持续利用 、农业生态系统服务功能及其过程 、农业生态系统管理与规划及新农村建设 、我国西部和干旱半
干旱区的生态农业建设 、农业生态学的教学经验等方面展开讨论 ，以期为解决我国“三农”问题和推动社会
主义新农村建设出谋划策 。 关于会议的详细情况可登录 http ：／／www ．sjziam ．ac ．cn进行查询 。
第 ３期 韩美清等 ：基于 GIS的白洋淀流域生态环境评价 １７１