利用遥感和Google Earth Engine对干旱落叶林景观中的森林扰动进行地理空间评估，并实现可持续发展目标的整合

《Geocarto International》：Geospatial assessment of forest disturbance and sustainable development goals integration in dry deciduous landscapes using remote sensing and Google Earth Engine

干落叶林动态监测与可持续发展目标评估：基于遥感与景观破碎化分析

　　森林生态系统在人类活动的影响下变得尤为脆弱，然而在全球范围内，这些生态系统却常常被忽视。本研究提出了一种综合的地理空间框架，结合遥感技术与可持续发展目标（SDG）评估，以监测印度普尔利亚县的森林动态。通过处理2003年至2023年的多时相Landsat数据，并在Google Earth Engine中应用主成分分析（PCA）技术分析12个植被指数，研究不仅揭示了森林覆盖率的变化趋势，还评估了景观破碎化和人类影响的程度。研究结果表明，裸土指数从-0.17上升至0.17，植被土壤水分指数从0.26下降至-0.03，表明土壤暴露度增加和水分压力加剧。土地利用分析显示，森林恢复面积为22平方公里，而森林砍伐面积为15平方公里。NDVI值在2005年、2013年和2021年达到峰值，但在2006年至2010年间出现显著的植被压力。基于SDG的目标层级评分表明，对SDG 15（生命在陆地）的影响最大（评分1.0），对SDG 11（可持续城市）和SDG 17（伙伴关系）的影响次之（分别为0.62和0.68），为基于证据的森林管理提供了可复制的模型。

森林的退化不仅与人类活动密切相关，还受到气候变化、农业扩张和土地利用变化等多重因素的影响。在普尔利亚县的Banu流域，研究发现森林的退化趋势显著，这主要与农业扩张、非木材林产品（NTFPs）的采集以及气候条件的变化有关。Banu流域位于乔塔纳格普拉特高原，该地区传统的森林依赖型社区主要依靠非木材林产品维持生计。尽管该地区在生态环境方面具有重要价值，但其森林生态系统正面临越来越多的挑战，如土地退化、水资源管理困难以及生物多样性下降。这些挑战使得Banu流域成为应用先进的地理空间技术，如遥感和Google Earth Engine，进行大规模森林监测的理想案例。

本研究的方法论包括三个主要部分：第一部分利用多时相Landsat卫星图像和12个植被指数的PCA分析，以检测和量化2003年至2023年的森林覆盖变化；第二部分通过景观破碎化指标，包括边缘密度（ED）、斑块密度（PD）和斑块凝聚力指数（PCI），评估森林斑块的分布模式和人类活动对森林生态系统的干扰；第三部分则通过将这些空间分析与SDG框架相结合，评估森林覆盖变化和景观破碎化对可持续发展目标的多维影响。通过这种方法，研究不仅能够进行详细的空间分析，还能将其与全球可持续发展目标进行上下文关联，从而为森林管理提供更具针对性的政策干预建议。

在普尔利亚县的Banu流域，研究发现森林覆盖的变化呈现出复杂的模式。从2003年到2023年，裸土面积显著减少，而森林斑块的边缘密度和斑块密度则呈现出增加的趋势，这表明森林破碎化程度加剧，斑块边缘的暴露增加。然而，斑块的形状指数和斑块分形维度指数保持相对稳定，这表明尽管森林破碎化加剧，但斑块的形状复杂性并未显著增加。这些结果支持了PCA方法在森林破碎化研究中的应用，能够有效测量森林斑块的结构完整性。

此外，研究还发现，森林退化与森林恢复的区域分布存在显著差异。在2003年，裸土面积占流域面积的25.49%，而在2023年，这一比例下降至0.15%。这表明森林恢复趋势显著，尤其是在2003年至2023年间，许多地区实现了植被的恢复。然而，这种恢复趋势也隐藏着空间不平衡的问题，即恢复的森林多位于陡峭的山坡和较为偏远的区域，这些区域的恢复可能限制了森林连通性和生物多样性恢复的潜力。与此形成对比的是，森林退化区域多位于靠近村庄和农业用地的地区，这些区域的森林破坏与人类活动密切相关，如燃料木材采集、放牧和基础设施建设等。

森林退化不仅影响生态环境，还对社会和经济层面产生深远影响。SDG评估框架表明，森林退化对SDG 15（生命在陆地）的影响最为显著，评分达到1.0，这反映了森林生态系统在生物多样性保护和土地利用方面的关键作用。与此同时，SDG 11（可持续城市）和SDG 17（伙伴关系）也受到较大影响，评分分别为0.62和0.68，这表明森林退化对城市森林界面管理以及区域间的合作和资源共享产生了重要影响。研究还发现，森林退化与森林恢复的区域分布与当地社区的生计策略密切相关，这表明森林管理必须考虑社区的可持续发展需求。

本研究的发现不仅对Banu流域具有重要意义，还对乔塔纳格普拉特高原地区的其他类似区域，如贾坎德、奥迪沙和恰特奇斯加尔的半干旱森林生态系统具有广泛的应用价值。这些区域的森林退化问题与Banu流域相似，因此，本研究的方法论可以为这些地区的森林管理和可持续发展目标实现提供重要的参考。此外，研究还强调了在这些半干旱地区，森林管理必须结合气候适应策略和社区参与，以实现生态系统的恢复和可持续发展目标的实现。

综上所述，本研究不仅提供了对森林退化和恢复的深入分析，还展示了如何通过遥感技术和SDG评估框架，实现对森林动态的多维理解。研究结果表明，森林退化和恢复的区域分布受到多种因素的影响，包括气候变化、农业扩张和土地利用变化等。同时，研究还揭示了森林管理在应对这些挑战中的重要性，以及如何通过科学的方法论，为政策制定和森林保护提供依据。本研究的方法论不仅适用于Banu流域，还能够推广到其他类似的半干旱森林生态系统，为全球范围内的森林管理和可持续发展目标实现提供支持。