RSEI遥感生态指数发表以来已被广泛应用于国内外各种不同地理环境的地区，其鲁棒性也得到充分的证实，这主要得益于该指数所采用的主成分分析机制能够科学、客观、灵活地定义各指标的权重。日本学者Kamran & Yamamoto (2023)在有关生态脆弱性的综述论文中指出，RSEI采用的主成分权重分配机制已成为生态评价领域中的最重要权重机制。但是，当前的RSEI研究大部分仅限于单一地区，较少同时比较不同地理环境地区的生态差异，也鲜有人专门探讨RSEI的权重机制究竟是如何区别不同地理环境地区的生态质量。
针对这一问题，近日我们在Geo-Spatial Information Science在线发表了《Quantitatively exploring the influence of geographical conditions on ecological quality using a novel remote sensing model: a comparison between two geographical disparity regions in China》，论文选择了福建和宁夏这两个地理环境条件迥异的地区来探讨RSEI的主成分权重机制是如何有效地区分这两个地区的生态质量。研究采用的是MODIS影像数据，两地的研究时间段都为8年。
表1 福建和宁夏的主要地理条件对比
图2 福建和宁夏的RSEI反演结果
从以上图表可以明显看出福建和宁夏的地理环境条件(地形地貌、气候、水资源、森林覆盖率、人口密度)差别很大(图1、表1)，因此计算出的RSEI值反映的生态质量差距也很大(图2、3)。福建都在5级(优)，而宁夏则为2~3级(较差~中等)，这一评价结果与国家生态环境部年度公报中的两地评价结果基本一致(表2)。
表2 福建和宁夏的生态质量等级对比
表3 福建和宁夏的4个RSEI指标的权重差异对比
从权重的占比来看(表4)，福建对生态有益的两个指标的占比达到58%，大于两个负面指标的占比(42%); 而宁夏则相反，负面指标的占比(60.9%)大于正面指标(39.1%)。体现了不同地理条件地区的权重占比分配的合理性。表5进一步对比了两地不同地理环境条件所对应的权重自动分配值和RSEI值(两年平均值)。
表4 福建和宁夏正、负指标的权重占比对比
表5 不同地理环境条件所对应的权重自动分配值和RSEI值(两年平均值)
图4是基于土地覆盖类型的比较，通过检查福建和宁夏同类土地覆盖类型所得的RSEI值来进一步验证RSEI的鲁棒性。可以看到，尽管福建和宁夏相距1500多公里，但以建筑用地为主的地类的RSEI值却很相似，福州和银川这两个首府的RSEI值都在0.45左右，分别为0.460和0.445 (图4a–d)；两地密集森林的RSEI值均超过了0.9 (图4e–h)；而裸露土地的RSEI则都在0.25左右 (图11i–l)。这些结果表明，尽管福建和宁夏两地相距遥远，地理条件差距显著，但RSEI揭示的相同的土地覆盖类型的生态状况却基本一致，证明了灵活的权重机制造就了RSEI指数的鲁棒性优势。
图4 两地不同土地覆盖类型的RSEI对比 (左：福建，右：宁夏)
论文引用：
Xu, H., Lin, M., Wang, Y., Guan, H., & Tang, F. (2024). Quantitatively exploring the influence of geographical conditions on ecological quality using a novel remote sensing model: a comparison between two geographical disparity regions in China. Geo-Spatial Information Science, 1–18. https://doi.org/10.1080/10095020.2024.2380779.
