杜蒙沙地土地荒漠化變化研究.pdf

1、土地荒漠化是指包括氣候變異和人類活動(dòng)在內(nèi)的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱區(qū)的土地退化，在世界上造成了嚴(yán)重的環(huán)境惡化和經(jīng)濟(jì)貧困，已被列入威脅人類生存的十大環(huán)境與發(fā)展問題之首，愈加受到人們重視。松嫩沙地位于松嫩平原的西北部、東北黑土區(qū)腹地，其發(fā)展蔓延直接威脅我國生態(tài)環(huán)境、糧食安全等問題。杜蒙沙地位于我國北方生態(tài)環(huán)境脆弱的農(nóng)牧交錯(cuò)帶上，作為松嫩沙地組成部分的五大沙地之一，是其中面積最大且唯一完整的沙區(qū)縣，其生態(tài)環(huán)境的變化對(duì)更大范圍的松

2、嫩沙地生態(tài)環(huán)境演變具有警示作用，因此，利用遙感和GIS空間信息技術(shù)，研究杜蒙沙地土地荒漠化變化狀況具有重要的理論意義和實(shí)際意義。
　　 本文以1990年、2001年和2007年三期TM遙感影像為基本信息源，借助遙感和GIS信息技術(shù)手段，對(duì)位于松嫩沙地腹地的杜蒙沙地的荒漠化特點(diǎn)、動(dòng)態(tài)變化、驅(qū)動(dòng)因子和發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并根據(jù)研究區(qū)現(xiàn)狀特點(diǎn)提出了土地荒漠化防治措施，為杜蒙縣及松嫩沙地其它地區(qū)荒漠化的整治與開發(fā)提供參考依據(jù)。

3、文章從土地荒漠化研究概況著手，以提高土地荒漠化自動(dòng)分類精度及探求杜蒙沙地18年來土地荒漠化變化趨勢(shì)為目標(biāo)，圍繞基于知識(shí)的遙感圖像分類方法的過程展開研究，基于各類地物的光譜反射特性和影像數(shù)據(jù)反映的綜合特征，采取相應(yīng)的識(shí)別和提取方法，以最大限度地利用遙感數(shù)據(jù)源。在研究過程中，利用多光譜及多時(shí)相TM遙感數(shù)據(jù)中提取出的光譜反射特性、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)、土壤亮度指數(shù)以及土壤濕度指數(shù)等復(fù)合指數(shù)，進(jìn)行不同地物的類型信息提取。最后在此基礎(chǔ)上對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了

4、基于知識(shí)的遙感圖像分類及信息的提取分析。
　　 通過上述的研究我們得到以下主要結(jié)論：
　　 （1）基于知識(shí)的遙感影像分類方法是提高干旱、半干旱地區(qū)荒漠化自動(dòng)分類精度的有效途徑之一。利用決策樹分層提取法，可以有效地排除和避免提取地物時(shí)所有多余信息的干擾及影響，目標(biāo)明確。盡管研究區(qū)缺乏同一期的實(shí)際驗(yàn)證資料，而只采用了粗略的航空影像做參考，使分類精度的評(píng)價(jià)存在一定的偏差，但總體來說，由于綜合了遙感影像的光譜特征、紋理特征、空間

5、分布特征和時(shí)相特征，基于知識(shí)的遙感影像分類方法的精度比傳統(tǒng)的監(jiān)督分類方法有了一定的提高，證明了運(yùn)用此類提取方法是一種切實(shí)有效的方法。
　　 （2）將分類后的遙感影像以柵格形式加入GIS軟件系統(tǒng)中，進(jìn)行荒漠化面積統(tǒng)計(jì)，并從動(dòng)態(tài)度及動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣方面對(duì)研究區(qū)荒漠化土地進(jìn)行數(shù)量和類型轉(zhuǎn)化上的分析。結(jié)果表明，杜蒙地區(qū)土地荒漠化嚴(yán)重，風(fēng)蝕、鹽堿化、水蝕均有發(fā)生，程度深淺不一，其中風(fēng)蝕沙化、鹽堿化現(xiàn)象十分突出。研究區(qū)各類荒漠化土地面積39.2

6、5萬h㎡，占研究區(qū)總面積的63.55％，荒漠化類型以風(fēng)蝕為主，風(fēng)蝕土地占荒漠化土地面積的71.34％，鹽漬化和水蝕土地面積分別占荒漠化土地總面積的28.65％和0.01％。從全縣范圍來看，不同荒漠化類型之間的轉(zhuǎn)化極少，大都是同一類型內(nèi)不同程度之間的相互轉(zhuǎn)化，土地荒漠化的總體趨勢(shì)是：局部逆轉(zhuǎn)，總體擴(kuò)展，程度加重。從總體來看，逆轉(zhuǎn)速度從南向北增加；從荒漠化類型來看，水蝕荒漠化擴(kuò)展，鹽漬化、風(fēng)蝕荒漠化部分發(fā)生逆轉(zhuǎn)；從荒漠化程度來看，有逐漸改善

7、的趨勢(shì)，發(fā)生逆轉(zhuǎn)的主要是輕度、中度荒漠化土地；重度荒漠化有所擴(kuò)展，由此可見近年治理初見成效，這對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際的荒漠化治理具有一定的借鑒作用。
　　 （3）馬爾科夫模型預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，研究區(qū)重度風(fēng)蝕荒漠化土地所占比例將持續(xù)增長，輕度風(fēng)蝕荒漠化和鹽漬化比例逐年降低，直至穩(wěn)定平衡狀態(tài)。中度風(fēng)蝕荒漠化所占比例先增后減，但總的來說增加多過于減少。預(yù)測(cè)到2027年時(shí)，雖然總的荒漠化面積有所減少，但重度荒漠化占區(qū)域土地總面積比例比現(xiàn)在增加1.41個(gè)

8、百分點(diǎn)，荒漠化發(fā)展態(tài)勢(shì)仍不容樂觀。
　　 （4）杜蒙沙地區(qū)荒漠化的驅(qū)動(dòng)力是自然、人文社會(huì)等因素的共同疊加作用。本文從自然因素和人為因素兩方面對(duì)研究區(qū)荒漠化變化驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行了分析，自然因素主要包括氣候、土壤植被、水文地貌、風(fēng)力特點(diǎn)等因子，人文因素主要是土地開發(fā)利用、過度放牧、人口激增、管理與政策等因子。經(jīng)分析，對(duì)于近年荒漠化動(dòng)態(tài)變化貢獻(xiàn)最大的是近年的氣候變化因子（主要是降雨量增加，蒸發(fā)量減少），其次是人類過度開發(fā)利用因素，而文中提