“吐哈盆地水资源调查和承载力评估”项目以吐鲁番-哈密盆地为研究区，该地区作为新疆“三基地一通道”重点建设区，是我国“碳达峰”、“碳中和”的重要能源资源接替区和特色农业区，在国家能源安全及自治区八大产业集群布局中占有重要地位。然而，吐哈地区的天然来水量十分有限，加之随着经济社会的不断发展，水资源开采程度不断加剧，地表水引用率远超一般河流 40% 的生态阈值，且地下水超采现象严重。因此，受人为和自然因素的双重影响，吐哈地区生态环境异常脆弱，土地沙漠化、湿地退化与生态干旱问题并存。生态环境问题制约着该区域的可持续发展，因此迫切需要科学的方法探究该区域的生态环境质量状况，从而为其生态环境的保护和治理提供客观、合理的建议，为吐哈地区更加精准、科学、合理的生态用水资源配置提供计算依据。

针对吐哈地区生态环境，项目组反演获取了表征吐哈地区温度、绿度、湿度和干度的4个指数，构建了吐哈地区多个时期的遥感生态指数（Remote sensing ecology index，RSEI），并对该地区的生态环境质量及土地利用变化情况进行了定量分析，为该地区高质量发展提供科学依据。分析吐哈地区四个指数的时空分布发现，吐哈地区的植被覆盖度较低（图1），仅有少量植被呈片状集中分布在哈密市伊州区、伊吾县和吐鲁番市的北部山区；湿度指数高值区主要集中在吐鲁番市的山区及哈密市北部，低值区相间分布在南部的荒漠及其交错带（图2）；干度指数整体呈现较高态势，仅有部分低值区域分布在市县周边（图3）；热度指数的高温区域主要分布在南部的荒漠区域而低温区域主要分布在北部山区（图4）。

图1  2000—2018年吐哈地区绿度指数空间分布

图2  2000—2018年吐哈地区湿度指数空间分布

图3  2000—2018年吐哈地区干度指数空间分布

图4  2000—2018年吐哈地区热度指数空间分布

总体来说，所有区域的生态环境质量呈现先降低（2000—2006年）后增加（2006—2012年）再降低（2012—2018年）的变化趋势，但变化幅度相对较低（约0.03）。所有地区的RSEI均值均在2012年最高，这表明2006—2012年吐哈地区的生态环境质量有明显的改善。与哈密市相比，吐鲁番市生态环境质量的波动相对较大，尤其是鄯善县（图5）。

图5  2000—2018年吐哈地区RSEI空间分布

分析吐哈地区4个时期的土地利用情况发现，未利用土地占据了吐哈地区的大部分区域，其次是草地，主要集中在吐鲁番市北部和哈密市中部地区（图6）。通过进一步分析吐哈地区近20年土地利用转移情况发现，吐哈地区整体呈现变绿的趋势，该结果与RSEI分析结果保持一致，但未来需要减少草地开垦和过度放牧，防止区域生态环境恶化以及水资源过度浪费。该研究成果《基于遥感生态指数的吐哈地区生态环境变化研究》已刊发在《干旱区地理》。

图6 不同时期吐哈地区土地利用分类