沿海防護林建設防護效益的遙感監(jiān)測研究.pdf

1、沿海防護林工程建設防護效益的監(jiān)測與評價是進行沿海防護林森林資源經(jīng)營改造的重要基礎,本文以福建省漳浦縣的沿海防護林建設防護效益的監(jiān)測與評價為研究對象,研究主體以1988年和2003年的遙感影像數(shù)據(jù),結合輔助數(shù)據(jù),通過實地調查、指標選取、數(shù)據(jù)分析、模型構建、方法驗證的技術環(huán)節(jié),從沿海防護林工程建設的水土保持、防風固沙首要功能入手,從不同功能角度,分析沿海防護林工程建設前后區(qū)域水土保持、防風固沙的效益變化,在此基礎上,構建沿海防護林綜合防護模

2、型,體現(xiàn)沿海防護林工程建設的綜合防護效益;并基于遙感影像構建人為干擾指數(shù)模型,體現(xiàn)基于工程造林的人為干擾影響分析;從綜合防護效益和人為干擾影響兩個角度,共同分析、驗證了沿海防護林工程建設的良好防護效益,實現(xiàn)了沿海防護林防護效益的空間化、具體化和定量化的綜合體現(xiàn),為合理的沿海防護林經(jīng)營、改造、規(guī)劃提供重要決策依據(jù)和技術支持。主要研究結果如下:
　　 (1)研究參考國土資源部的一級土地利用分類系統(tǒng),結合區(qū)域具體情況,確定漳浦縣的土地

3、利用分類系統(tǒng):一級為耕地、水域、居民地、林地、沙地和未利用地,林地進一步劃分為木麻黃、濕地松、相思樹、經(jīng)濟林以及其他類型林地。
　　 (2)采用OIF指數(shù)法、相關系數(shù)法和標準差等分析方法選取最佳波段,結合野外測定光譜的基礎數(shù)據(jù),對反射光譜差異較大的土地利用類型,選取適宜的光譜閾值,采用分層分類方法實現(xiàn)土地利用類型專題信息提取;而對于不易區(qū)分的地物類型采用監(jiān)督分類方法、局部區(qū)域使用人機交互進行目視解譯,實現(xiàn)專題信息的提取。分類結果

4、是1988年的土地利用分類精度為91.08％,2003年的土地利用分類精度為90.63％,1988年的森林類型分類精度為85.49％,2003年的森林類型分類精度為87.94％。2008年的土地利用和森林類型利用野外實地驗證,其總體分類精度為89.4.1％。
　　 (3)利用相關地面輔助數(shù)據(jù),根據(jù)中式USLE土壤侵蝕模型實現(xiàn)了1988、2003和2008年的漳浦縣土壤侵蝕的動態(tài)監(jiān)測,體現(xiàn)沿海防護林水土保持防護效益分析。結果表明,

5、1988年的發(fā)生土壤侵蝕的面積最大達21.86 hm2·a,侵蝕強度最大僅為中度侵蝕并且發(fā)生面積僅為總面積的0.03％;從1988～2008年,土壤侵蝕強度和土壤侵蝕面積均在顯下降趨勢,在一定程度上表明,防護林建設起到積極的防護作用,促進了區(qū)域植被的恢復。
　　 (4)通過土地利用變化、景觀格局變化和植被覆蓋變化綜合實現(xiàn)區(qū)域防風固沙效益的區(qū)域定性分析。結果表明沿海防護林工程建設,較好地發(fā)揮了防風固沙的作用,區(qū)域的沙化面積不斷減少

6、,總體向耕地和林地轉化,植被覆蓋呈增加趨勢。
　　 (5)首次構建了基于遙感技術的沿海防護林防風固沙效益監(jiān)測模型,模型回歸相關系數(shù)為0.909,總體精度達77.82％。通過1988年、2003年漳浦縣臨海7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)沙化面積的動態(tài)監(jiān)測分析表明,非沙化面積從1988年43.51％提高到80.30％,而輕度、中度以上沙化面積分別由41.71％、14.78％降為18.44％、1.27％。
　　 (6)研究利用1988和2003年的

7、影像數(shù)據(jù),構建了體現(xiàn)工程造林的人為干擾影響分析的干擾指數(shù)模型,制作干擾指數(shù)圖,并以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元,分析沿海防護林人為干擾影響的正效益與土壤侵蝕、植被蓋度和防風固沙效益間的相關性,結果表明,構建的人為干擾指數(shù)值的大小與土壤侵蝕、植被蓋度和防風固沙效益的正效益發(fā)展有著良好相關性,較好地體現(xiàn)了防護林工程建設人為干擾影響的正效益,從基于人為干擾的正效應角度進一步體現(xiàn)沿海防護林工程建設的良好效益。
　　 (7)選定土壤侵蝕模數(shù)、植被蓋度、裸沙

8、占地面積比、森林生產(chǎn)力、國內生產(chǎn)總值(GDP)作為沿海防護林防護綜合效益的評價因子,采用綜合指數(shù)法,結果表明:在1988年,漳浦縣防護效益等級在較好以上的比例為50.48％,而2003年達到了72.59％。
　　 (8)通過干擾指數(shù)值和綜合效益指數(shù)值各自與土壤侵蝕間的二項式方程分析、結合這兩個指標以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元的均值和標準差,綜合確定漳浦縣干擾指數(shù)體現(xiàn)沿海防護林防護正效應的閾值為1.5812,綜合效益指數(shù)比值體現(xiàn)沿海防護林防護正效