Development of an ecological greenness index (EGI) for urban environmental monitoring: a remote sensing and multivariate analytical approach
Amir Houshang Ehsani · Hassan Darabi · Shakila Abedi 等 5 人
构建融合八个遥感指标的生态绿度指数EGI，并在德黑兰验证其城市生态监测能力。
整合NDVI、NDSI、NDBI、LST、LAI等八指标，用PCA降维加权与模糊
四个主成分解释99.99%方差，EGI呈显著南北梯度，北部0.29、南部0.076。
可将EGI框架迁移至农业区，结合多季与高分辨率数据验证其跨区域泛化性。
该研究聚焦城市生态绿度遥感监测，与三农、农业信息化、智慧农业等主题无直接关联，不建议进入每日精选。
摘要 目前已提出多种基于遥感的指数。尽管大多数指标彼此独立，但也出现了一些综合生态指数。本研究的目的是引入生态绿度指数（EGI）作为一种复合综合生态指数。该指数通过整合八个遥感衍生指数建立，包括NDVI、NDSI、NDBI、LST、LAI以及三个缨帽变换指数。采用主成分分析（PCA）对遥感衍生组分进行降维。将PCA特征值作为模糊逻辑方法中的权重。利用模糊逻辑叠加方法将保留的主成分进行组合，生成最终的EGI图。结果表明，四个主成分（SIPC1–SIPC4）解释了约99.99%的总方差，被用于最终EGI的构建。EGI在伊朗德黑兰作为案例研究进行了实施和内部评估。每个保留的SIPC的特征值（λ）被用于推导EGI构建的组分权重。结果揭示了显著的区域异质性：德黑兰北部地区（如第1区）EGI的均值为0.29，而南部地区（如第10区）降至0.076。南北向样带分析证实了城市范围内存在陡峭的生态梯度。EGI在统一的PCA–模糊框架内整合了植被结构、土壤暴露、湿度、热力条件和建成区特征。它为城市生态绿度提供了更广泛的诊断性表征。分区统计描绘了德黑兰22个行政区的EGI空间变化。尽管本研究存在局限性，如使用单季节和30 m分辨率卫星数据，但EGI为监测城市生态提供了定量框架。它代表了应对快速城市化和生态绿度变化城市的一个潜在有用工具。基于本案例研究，EGI框架有潜力作为综合环境质量评估工具使用。EGI整合了多个生态维度，可在复杂城市环境中补充遥感生态指数（RSEI）等已有指数。EGI的推广需要在更多城市背景下进行独立验证。