ecological-assessment

name	ecological-assessment
description	生态环境评估技能。综合NDVI植被指数、DEM地形分析和LULC土地利用数据，进行生态敏感性评价和环境质量评估。
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生态环境评估技能

核心能力

1. 遥感数据获取: download_lulc 土地利用数据、download_dem DEM 高程数据
2. 植被分析: calculate_ndvi 计算归一化植被指数
3. 栅格描述: describe_raster 栅格数据基本信息
4. 空间处理: create_buffer 水域缓冲区、overlay_analysis 多因素叠加
5. 特征工程: engineer_spatial_features 派生坡度/坡向等指标

NDVI 植被指数

解读标准

NDVI 范围	地表类型	生态含义
< 0	水体、云、雪	非植被覆盖
0 - 0.1	裸土、岩石、建筑	无植被或极稀疏
0.1 - 0.2	稀疏植被、荒漠	植被覆盖度 <15%
0.2 - 0.4	草地、灌木	植被覆盖度 15-45%
0.4 - 0.6	农田、稀疏林地	植被覆盖度 45-75%
0.6 - 0.8	茂密林地	植被覆盖度 75-90%
> 0.8	热带雨林	植被覆盖度 >90%

季节影响

• 夏季（6-8月）: NDVI 峰值期，最佳评估时段
• 冬季（12-2月）: NDVI 最低，常绿/落叶差异明显
• 多时相对比可监测植被变化趋势

DEM 地形分析

坡度分级

坡度范围	等级	土地利用建议
0° - 5°	平坦	适宜耕作、建设
5° - 15°	缓坡	适宜耕作，需水土保持
15° - 25°	中坡	限制耕作，宜林/果
25° - 35°	陡坡	禁止开垦，退耕还林
> 35°	急坡	生态保护区

坡向解读

坡向	角度范围	生态特征
北坡 (N)	337.5°-22.5°	阴坡，温度低，蒸发少，植被较好
南坡 (S)	157.5°-202.5°	阳坡，温度高，蒸发大，较干燥
东坡 (E)	67.5°-112.5°	上午日照，温和
西坡 (W)	247.5°-292.5°	下午日照，午后高温

地形起伏度

• 计算方法: 邻域窗口内最大高程 - 最小高程
• 分级: <30m 平原 / 30-200m 丘陵 / 200-500m 低山 / >500m 中高山

LULC 土地利用/覆盖

ESA WorldCover 分类（Sentinel-2 10m）

编码	类型	生态价值
10	树木覆盖	高
20	灌木覆盖	中高
30	草地	中
40	耕地	中低
50	建设用地	低
60	裸地	低
80	水体	高（水源保护）
90	湿地	极高（生态敏感）

• 可用年份: 2017-2024
• 分辨率: 10m
• 获取: download_lulc(boundary_shp, year)

生态敏感性评价

评价因子与权重

因子	数据来源	分级数	建议权重
植被覆盖度 (NDVI)	遥感影像	5 级	0.25
坡度	DEM	5 级	0.25
水域距离	水系 + 缓冲区	5 级	0.20
土地利用类型	LULC	按生态价值	0.15
高程	DEM	按海拔分级	0.15

敏感性分级

• 极敏感: 综合评分 > 0.8（湿地、水源保护区、陡坡林地）
• 高敏感: 0.6 - 0.8（林地、水域缓冲区）
• 中敏感: 0.4 - 0.6（草地、缓坡耕地）
• 低敏感: 0.2 - 0.4（平坦耕地）
• 不敏感: < 0.2（建设用地、裸地）

分析工作流

1. 数据获取: download_lulc + download_dem 获取遥感数据
2. 植被分析: calculate_ndvi 计算植被指数
3. 地形分析: 从 DEM 派生坡度、坡向、地形起伏度
4. 缓冲区: 对水系创建 200m/500m/1000m 多级缓冲区
5. 多因素叠加: 各因子标准化 → 加权叠加 → 生态敏感性分级
6. 专题图: generate_choropleth 生成生态敏感性分级图

常见问题与解决方案

问题	原因	解决方案
NDVI 异常低值	云层遮挡	选择晴天影像或多时相合成
DEM 分辨率不足	分析尺度与数据不匹配	选择合适分辨率的 DEM
LULC 分类不准	10m 分辨率限制	结合实地验证或高分影像
坡度计算异常	DEM 有空值或噪声	预处理填充空值、平滑滤波
评价结果不合理	权重设置不当	参考专家意见或 AHP 法确定权重

参考资源

• 加载 references/ndvi_interpretation.md 获取 NDVI 详细解读和 LULC 分类体系