基于遥感与InVEST模型的生态系统服务评估：以伊朗大不里士市洪涝调控与城市降温为例

针对快速城市化导致的洪涝风险加剧和热岛效应（UHI）问题，研究人员整合Sentinel-2遥感数据与InVEST模型（UCM和UFRM），量化伊朗大不里士市2016-2023年生态系统服务变化。结果显示城市农业区可截留140万m3径流并降温1.82°C，为数据稀缺区的绿色基础设施规划提供科学框架。

　　

在全球城市化浪潮中，伊朗西北部的大不里士市正面临双重环境危机：混凝土森林吞噬绿地导致热岛效应（Urban Heat Island, UHI）加剧，暴雨时雨水无处可去引发城市内涝。这些问题背后是生态系统服务（Urban Ecosystem Services, UESs）的持续退化——那些曾被忽视的树木、农田和湿地，原本能像天然空调般降低气温，像海绵般吸收雨水。但传统规划缺乏量化工具，决策者难以精确评估绿地的生态价值。

为破解这一难题，来自伊朗的研究团队创新性地将"太空之眼"与智能算法结合。他们利用欧洲航天局Sentinel-2卫星拍摄的高清影像，通过谷歌地球引擎（Google Earth Engine, GEE）平台自动识别2016-2023年间土地覆被变化（Land Use/Land Cover, LULC），再借助InVEST模型中的城市降温模块（Urban Cooling Model, UCM）和洪涝调控模块（Urban Flood Risk Mitigation Model, UFRM）进行双维度评估。这项发表在《Sustainable Cities and Society》的研究，首次在半干旱地区建立起遥感与生态系统服务的桥梁。

研究团队运用三项核心技术：1）基于机器学习算法的LULC分类，精度验证Kappa系数达0.87；2）InVEST-UCM量化地表温度变化，考虑植被蒸腾和阴影效应；3）InVEST-UFRM模拟地表径流，结合土壤渗透率和降雨数据。通过对比七年数据，揭示出令人警醒的演变趋势。

【LULC变化格局】
卫星解译显示，大不里士建成区扩张导致绿地减少12%，不透水地表增加导致2016-2023年间地表径流增加23万m3，相当于100个标准泳池的水量无处安放。

【城市降温服务】
UCM模型显示，城市农业区降温效果达1.82°C，远超普通绿地。但全市平均温度仍上升0.06°C，中心商业区出现38°C以上的极端高温岛。

【洪涝调节能力】
UFRM模拟表明，农田像天然水库般可截留140万m3雨水，而硬化路面使周边区域洪水风险提升3倍。

这项研究的创新性在于突破传统单要素分析模式，首次实现"热岛-洪涝"联动评估。通过精确测算每块绿地的生态价值，证明城市农业用地的双重效益——既能当"天然空调"又能作"海绵地块"。对于正在制定气候适应政策的伊朗城市，该研究提供了科学依据：保护1公顷农田相当于节省300万美元的排水设施建设费。正如研究者Veisi Nabikandi强调的："在数据稀缺地区，卫星遥感与开源模型的结合，让精准生态规划成为可能。"

这些发现对全球快速城市化地区具有普适价值。该研究框架可复制应用于其他半干旱城市，特别是那些面临相似气候挑战的发展中国家。未来若结合人工智能预测模型，还能模拟不同规划方案下城市的"气候韧性"变化，为决策者提供更前瞻性的科学支持。