漓江流域土地利用變化監(jiān)測(cè)及其對(duì)蒸散的影響分析.pdf

1、位于廣西壯族自治區(qū)東北部的漓江流域是桂林山水的紐帶，在生態(tài)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有非常重要的地位。近年來，隨著桂林市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，流域內(nèi)人口數(shù)量不斷增加，流域城鎮(zhèn)化速度加快，漓江流域的土地覆蓋格局發(fā)生較大變化。土地利用的變化與漓江水量急劇減少、枯水期變長、水質(zhì)降低、生態(tài)環(huán)境惡化等問題密切相關(guān)。因此分析漓江流域的土地利用變化特征并研究其對(duì)水熱通量的影響，對(duì)輔助有關(guān)部門進(jìn)行科學(xué)決策，促進(jìn)漓江流域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　本文

2、首先基于遙感分類方法研究了漓江流域過去近20年的土地利用情況;然后基于1999年、2006年土地利用分類數(shù)據(jù)，應(yīng)用CLUE-S模型模擬了自然增長情境下漓江流域2020年的土地利用空間分布;最后基于Landsat波段數(shù)據(jù)，應(yīng)用SEBAL模型估算了研究區(qū)四個(gè)不同時(shí)相的日蒸散量，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了土地利用類型、土地利用變化、降水量等因素對(duì)蒸散量變化的影響。主要的研究工作及結(jié)論包括:
　　(1)基于Landsat遙感影像及混合分類方法

3、，將漓江流域主要土地利用類型分為林地、灌木/草地、耕地、建設(shè)用地及水體五類，得到漓江流域1993、1999、2006和2010年四期的土地利用圖。分析發(fā)現(xiàn)，漓江流域林地面積比例最高，占到整個(gè)研究區(qū)面積的45％以上，主要分布于漓江上游及東西部海拔較高地區(qū);其次是灌木/草地和耕地，主要分布于研究區(qū)中部平原地區(qū)。通過對(duì)各土地利用類型的面積變化及景觀空間格局指數(shù)的變化分析發(fā)現(xiàn)，從1993年-2010年近20年間，漓江流域整體呈現(xiàn)水源林地面積與灌

4、木/草地面積減少，耕地與建設(shè)用地大面積擴(kuò)張的趨勢(shì)。受漓江流域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展等政策因素的影響，漓江流域水源林地不斷受到砍伐破壞，導(dǎo)致整個(gè)區(qū)域的景觀優(yōu)勢(shì)度減小，破碎度增加，研究區(qū)生態(tài)功能出現(xiàn)退化。
　　(2)基于1999、2006年土地利用數(shù)據(jù)，結(jié)合研究區(qū)高程、坡度、坡向、道路分布、鐵路分布、水域分布六類驅(qū)動(dòng)因子數(shù)據(jù)，在Logistic回歸分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用CLUE-S預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬實(shí)驗(yàn)，模擬了漓江流域2010

5、年的土地利用空間分布，與已有的2010年土地利用分類圖進(jìn)行比較，模擬Kappa精度達(dá)到73％以上，表明CLUE-S模型能夠較好的應(yīng)用于漓江流域研究區(qū)。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用CLUE-S模型預(yù)測(cè)了漓江流域自然增長情景下2020年的土地利用空間分布，結(jié)果表明漓江流域的土地利用格局將延續(xù)1993-2010年的土地利用變化趨勢(shì):建設(shè)用地面積繼續(xù)擴(kuò)張，擴(kuò)張區(qū)域主要發(fā)生在桂林市區(qū)、漓江沿岸及林地邊緣地區(qū)，轉(zhuǎn)入建設(shè)用地的主要是耕地和灌木/草地。此項(xiàng)工作可以為

6、漓江流域未來土地利用的可持續(xù)發(fā)展及合理規(guī)劃提供有效的依據(jù)。
　　(3)以SEBAL模型為基礎(chǔ)，結(jié)合研究區(qū)DEM及氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用LandsatTM/ETM+七個(gè)波段數(shù)據(jù)對(duì)漓江流域各地表參數(shù)及日蒸散量進(jìn)行了估算，獲取了四個(gè)不同時(shí)相的日蒸散量空間分布。通過對(duì)四期蒸散量空間分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)夏季日蒸散量平均值在5.45mm以上，最大值達(dá)到17.5mm。1993年9月24日、2006年9月21日及2010年8月31日蒸散量明顯

7、高于1999年12月15日蒸散量，表明研究區(qū)蒸散量受季節(jié)影響明顯，夏季蒸散量高于冬季蒸散量。蒸散量分布還具有明顯的空間差異性，研究區(qū)4個(gè)時(shí)相的蒸散量估算結(jié)果均呈現(xiàn)出漓江上游及周邊高海拔林地區(qū)域蒸散量較高、中部平原地區(qū)域蒸散值較小的空間分布特征。
　　(4)結(jié)合漓江流域土地利用數(shù)據(jù)及日蒸散量估算結(jié)果，從土地利用類型、土地利用變化、降水量等四個(gè)方面綜合分析了漓江流域近年來土地利用變化對(duì)蒸散量的影響。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，得出日蒸散量均值林地＞