基于3S技術(shù)的武漢市濕地景觀變遷研究.pdf

1、濕地作為水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)之間的一種特殊的生態(tài)系統(tǒng),具有調(diào)節(jié)氣候、控制土壤侵蝕、促淤造陸、降解污染物、美化環(huán)境等多種功能,被譽(yù)為“地球之腎”,有著巨大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)功能效益。隨著人類認(rèn)識(shí)水平的不斷提高,濕地對(duì)于生態(tài)環(huán)境的特殊性和重要性受到全世界的極大關(guān)注,對(duì)濕地景觀格局的研究已經(jīng)成為當(dāng)前濕地研究的熱點(diǎn)之一。武漢市是中部地區(qū)的特大城市,位于長(zhǎng)江與漢水的交匯處,具有典型的河流、湖泊濕地,但是隨著武漢城市圈城市化進(jìn)程的不斷加快,濕

2、地其濕地面積急劇減少,生物多樣性減少,功能不斷退化。因此開展武漢市濕地景觀變化特征分析及預(yù)測(cè)研究對(duì)予武漢市的環(huán)境整治、濕地資源合理開發(fā)、保護(hù)及利用具有重要意義。
　　 論文在“十一五”科技支撐課題:森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其變化研究(2006BAC08803)支持下,運(yùn)用3S技術(shù),以武漢市為研究區(qū),采用1991、2003年Landsat-TM影像及2009年的CBERS02B-CCD影像為數(shù)據(jù)源,運(yùn)用多尺度影像分割與目視解譯相結(jié)合

3、的方法提取三期濕地信息,分析武漢市近20年來濕地景觀格局變化,并對(duì)濕地景觀變化驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了分析及預(yù)測(cè)研究,提出了濕地經(jīng)營(yíng)和保護(hù)的對(duì)策。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)采用聯(lián)合熵法與最佳指數(shù)相結(jié)合的方法對(duì)三期遙感影像進(jìn)行最佳波段組合運(yùn)算,其結(jié)果為:Landsat-TM和CBERS02B-CCD影像分別采用4、5、3波段和4、3、2波段組合,影像信息量達(dá)到最大,色彩豐富,有利于濕地信息的提取。
　　 (2)根據(jù)1997年《全

4、國(guó)濕地資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》所制定的全國(guó)濕地分類系統(tǒng),并結(jié)合武漢市濕地類型實(shí)際情況,將武漢市濕地分為河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地和人工濕地四大類；考慮到遙感影像可分辨的最小圖斑、人工判讀的可能性等因素的限制,將研究區(qū)濕地分為灘地、湖泊、水稻田、庫(kù)塘、河流、沼澤草甸等6種濕地景觀類型。
　　 (3)采用多尺度影像分割與目視解譯相結(jié)合的方法提取武漢市境內(nèi)濕地信息,三期分類數(shù)據(jù)的精度都在80％以上,達(dá)到了中分辨率遙感影像精度使用要求

5、。
　　 (4)使用景觀格局指數(shù)和動(dòng)態(tài)變化模型對(duì)武漢市濕地景觀特征變化作了定量分析。結(jié)果表明:1991-2009年間:武漢市濕地面積呈現(xiàn)先下降后緩慢上升的趨勢(shì)。其中自然濕地面積一直呈下降趨勢(shì)、人工濕地呈逐步上升趨勢(shì)；武漢市濕地景觀斑塊數(shù)增加,整體破碎度增大,表明空隙大,其分布日益分散；1991-2003年間整體景觀的基質(zhì)景觀類型由自然濕地轉(zhuǎn)向了人工濕地的水稻田濕地,且2003-2009年間整體景觀的基質(zhì)景觀類型由人工濕地的水稻和

6、庫(kù)塘濕地類型共同組成；通過濕地景觀區(qū)域差異分析得出以為武漢城區(qū)為中心的周邊平原地區(qū)如:蔡甸區(qū)、江夏區(qū)各濕地景觀類型變化較武漢市大,而武漢城區(qū)周邊的丘陵及邊遠(yuǎn)地區(qū)如黃陂、新洲、漢南各濕地景觀類型變化較武漢市小。
　　 (5)經(jīng)景觀格局變化分析可知,武漢市濕地景觀變遷的主要驅(qū)動(dòng)因子有地貌、氣候、人口劇增、城市圈建設(shè)、經(jīng)濟(jì)因素、政策因素等。
　　 (6)采用馬爾柯夫模型預(yù)測(cè)研究區(qū)濕地景觀變化的未來趨勢(shì),2010年武漢市濕地景觀

7、面積較2009年增加了10.07 km2,2011年后濕地景觀面積較2010年呈現(xiàn)出減少趨勢(shì),且變化幅度不大,說明武漢市濕地景觀類型日趨穩(wěn)定。
　　 (7)根據(jù)武漢市濕地景觀變化特征和發(fā)展趨勢(shì),并針對(duì)濕地景觀的濕地面積急劇減少,整體濕地景觀破碎度增加、水質(zhì)污染嚴(yán)重,濕地生態(tài)環(huán)境日趨惡化等問題提出了如下經(jīng)營(yíng)和保護(hù)建議:加快制定濕地保護(hù)的地方法規(guī),加大濕地執(zhí)法和保護(hù)力度、開展?jié)竦乇Ｗo(hù)的宣傳和教育工作、全面開展?jié)竦刭Y源的調(diào)查與規(guī)劃、合