Page 100 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

· 1456 · 环境工程技术学报 第 12 卷

生态系统服务是指通过生态系统的结构、过程 当样本属性间有联系时却难以取得好的结果。随机
和功能而得到的为人类提供支持的产品和服务 。 森林算法是由不同决策树构成的集成算法，能较好
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陆地生态系统是人类生存和社会经济发展的基本环 处理高位数据，具有训练时间短、操作方便、实现简
境，是联合国可持续发展目标（SDGs）之一，为人类生 单等优点。笔者运用随机森林算法进行土地利用的
[2]
活和生产提供各种各样的服务 ，如物质生产、食物 分类并验证。
供给、水文和气候调节等生态系统服务。土地利用 广西作为我国唯一沿边、沿江又沿海的少数民
变化是表征人类活动的重要指标 [3-4] ，是影响生态系 族自治区，是“一带一路”倡议、西部陆海新通道的
[5]
统服务功能变化的关键因素 。随着我国经济的快 重要廊道 [27] ，由于广西政治战略地位的不断提升加
速发展和人口的增长，人类活动给自然生态系统带 剧了土地利用类型的改变，进而增加生态系统服务
来了巨大压力，导致人地矛盾越来越突出 ，因此，有 价值的受损风险。因此，科学认识广西土地利用变
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必要研究土地利用变化及其对生态系统服务价值 化对生态效益损益情况，对广西国土资源优化配置
（ecosystem service value，ESV）的影响，为区域可持 及发展具有积极促进作用。选取 2000—202 年
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续高质量发展提供一定的基础信息。 5 期遥感影像数据，分析广西 近 2 年的土地利用变
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近年来，国内外许多学者对生态系统服务价值 化时空变化特征，结合区域实际情况修正各生态系
的研究取得了一定成果。在研究内容上主要包括理 统服务价值当量，研究生态系统服务价值的时空变
论框架 [7-9] 、生态系统服务权衡等 [10-12] ；在研究区域 化，以期为区域生态安全、生态文明建设提供科学
上主要涉及高原及山区 [13-14] 、流域及海岸带 [15-16] 、 依据。
城市群等 [17-18 ] 区域的生态系统服务价值评估；在研
1 研究区概况
究尺度上，估算成果覆盖全球 [19] 、国家 [20] 、省市 [21 ] 等
不同尺度。目前国内外学者在生态系统服务价值评 广西（104°29′E～112°04′E，20°54′N～26°23′N）
估方法开展了一些研究，但仍然没有形成一套完整 位于我国的西南部，包 括 1 个地级市（ 图 1），是地跨
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的、统一的评估体系，总体来看，生态系统服务价值 山-江-海-边的综合过渡带，东临广东省，南临北部湾，
评估方法可概括 为 2 类 [22] ：1）单位功能价格方法（简 西与云南省毗邻，西南与越南接壤，土地总面积为
称功能价值法），该方法操作繁琐、计算复杂，对每种 237 558 km 。广西地处云贵高原东南麓，中国地貌
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服务价值评价时没有统一的参数标准，因此该方法 第二阶梯向第三阶梯过渡地带，地势西北高、东南
很少被使用，其理论与方法体系尚未完善；2）单位面 低，呈西北向东南倾斜，主要以山地、丘陵、台地、平
积价值当量因子的方法（简称当量因子法），该方法 原等地貌组成。广西属亚热带季风气候和热带季风
可操作性强、计算简单，对于较大尺度区域生态系统 气候，夏季高温多雨，冬季温和少雨，日照充足，年均
服务价值能够快速评估，且可信度高。Costanz 等 [19] 气温 为 22.5 ℃，年均降水量 为 1 806 mm。广西河
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最先提出了生态系统服务价值量化模型，阐明了生 流众多，其中以珠江-西江水系为主，拥 有 1 600 km
态系统服务价值估算原理及方法，随后谢高地等 [23] 大陆海岸线及众多岛屿。根据《广西统计年鉴
在 Costanz 研究的基础上结合我国实际情况进行修
a
改，得出我国生态系统单位面积服务价值当量，且被
广泛应用。笔者选用修改后的当量因子法对广西壮
族自治区（简称广西）生态系统服务价值进行评估。
土地利用变化会对生态系统的结构功能及价值
产生较大影响，土地利用的分类精度会直接影响土
地利用的提取以及最后对生态系统服务价值的估
算，同时如何高效利用海量数据快速提取地表信息
也是一项巨大的挑战。在土地利用智能分类算法
中，支持向量机 [24] 、朴素贝叶斯 [25 ] 和随机森林等 [26]
被广泛使用。支持向量机是通过解算最优化问题，
适合小样本训练，支持高维特征空间，但对于大规模
训练样本和多类别分类问题有待进一步提高。朴素 图 1 研究区概况示意
贝叶斯优点是分类效率稳定，小规模数据效果佳，但 Fig.1 Schematic diagram of the study area