草海周邊地區(qū)2007年和2010年土地利用類(lèi)型動(dòng)態(tài)分析*

安宏鋒，黃文琥，王之明，徐 浩

(1.貴州省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，貴陽(yáng) 550081;2.貴州省環(huán)境監(jiān)察局，貴陽(yáng) 550081)

遙感技術(shù)把現(xiàn)代空間技術(shù)和地球科學(xué)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)聯(lián)系在一起，加上GIS(地理信息系統(tǒng))、GPS(全球定位系統(tǒng))，使當(dāng)今生態(tài)環(huán)境研究在技術(shù)上形成突破[1]。土地利用變化主要體現(xiàn)在土地利用數(shù)量變化、空間變化及變化的區(qū)域差異等方面[2]。

1 研究區(qū)概況

草海位于貴州省威寧縣西部，海拔2 171.7 m，屬長(zhǎng)江流域牛欄江、橫江水系，是金沙江支流橫江上洛澤河的上游湖泊，其水源補(bǔ)給主要來(lái)自雨水，其次是地下水補(bǔ)給，水源極為豐富。草海的流域面積約3.8×104hm2，是貴州高原上最大的天然淡水湖泊。草海湖水較淺，透明度大，且湖底多為淤泥底質(zhì)，故水生植物種類(lèi)繁多。區(qū)內(nèi)有高等水生植物37種，其中海菜花為國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物;魚(yú)類(lèi)10余種;鳥(niǎo)類(lèi)178種或亞種，其中27種為國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物，48種屬中日候鳥(niǎo)協(xié)定保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)，并為一級(jí)保護(hù)動(dòng)物黑頸鶴的主要越冬地之一。區(qū)內(nèi)氣候特征是冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑、夏秋濕潤(rùn)、冬春干燥，干濕季節(jié)明顯，干季11月至第二年4月，濕季5月至10月，低濕干燥，晝夜溫差大。年均溫為10.6℃，年均降水量約為1 000 mm，相對(duì)濕度80%。

2 分析方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

以美國(guó)Landsat衛(wèi)星的TM影像為研究對(duì)象，該影像空間分辨率為30 m，影像獲取時(shí)間為夏季，從影像上可以分辨出有大面積植被覆蓋，利于做生態(tài)環(huán)境遙感解譯工作，本研究選取了2007年、2010年兩個(gè)時(shí)期的TM影像作為遙感解譯的數(shù)據(jù)源。

2.2 幾何糾正

以2005年的TM控制影像為基準(zhǔn)，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的遙感軟件對(duì)2007、2010年的TM影像進(jìn)行幾何糾正，選擇幾何糾正模型的類(lèi)型為多項(xiàng)式變換，采用雙線性?xún)?nèi)插法進(jìn)行重采樣，選多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)為5，控制點(diǎn)數(shù)為21個(gè)，要求這21個(gè)點(diǎn)在影像上要均勻分布，并且被糾正的影像誤差不超過(guò)兩個(gè)像元。采用阿爾伯斯投影，橢球體選克拉索夫斯基，第一標(biāo)準(zhǔn)緯線25°，第二標(biāo)準(zhǔn)緯線 47°，投影起始緯度 12°，中央經(jīng)線110°，中央經(jīng)線偏差和起始點(diǎn)偏差都為0。

2.3 分類(lèi)系統(tǒng)

根據(jù)研究區(qū)的自然特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和TM影像的分辨率，將研究區(qū)土地利用類(lèi)型劃分為:有林地、灌木林地、疏林地、高覆蓋草地、中覆蓋草地、低覆蓋草地、湖泊、水庫(kù)(坑塘)、沼澤地、城市建設(shè)用地、農(nóng)村建設(shè)用地、灘地、水田、山區(qū)旱地、平原區(qū)旱地共15個(gè)類(lèi)型。

2.4 分類(lèi)方法

參考野外作業(yè)選取的樣區(qū)，運(yùn)用遙感軟件進(jìn)行監(jiān)督分類(lèi)，用最大似然法進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類(lèi)，然后聚類(lèi)統(tǒng)計(jì)，去除小圖斑，轉(zhuǎn)為矢量數(shù)據(jù)，平滑，再次去除小圖斑，根據(jù)遙感影像特征進(jìn)行人機(jī)交互解譯，結(jié)合GPS獲取的野外調(diào)查點(diǎn)進(jìn)行圖斑驗(yàn)證修改。

3 結(jié)果與分析

運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)假彩色432波段組合合成的2007年、2010年草海周?chē)鶷M遙感影像(圖1、2)，利用人機(jī)交互解譯得出2007年、2010年草海周?chē)耐恋乩妙?lèi)型分布圖(圖3、4)，各土地利用類(lèi)型面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

結(jié)果表明，從2007年到2010年，貴州省草海自然保護(hù)區(qū)周?chē)母魍恋乩妙?lèi)型面積基本保持平穩(wěn)，變化幅度不大:

有林地、疏林地、高覆蓋草地面積、農(nóng)村居民點(diǎn)用地、湖泊、水庫(kù)坑塘面積呈小幅度增長(zhǎng)趨勢(shì)。

灌木林地、中覆蓋草地、低覆蓋草地、水田、山區(qū)、旱地面積呈小幅度下降趨勢(shì)。

表1 2007年和2010年土地利用類(lèi)型面積統(tǒng)計(jì)比較

圖1 2007年草海周?chē)鶷M遙感影像

圖2 2010年草海周?chē)鶷M遙感影像圖

圖3 2007年草海周?chē)恋乩妙?lèi)型

圖4 2010年草海周?chē)恋乩妙?lèi)型

其他土地利用類(lèi)型面積沒(méi)有顯著變化。

影響土地利用變化的因子錯(cuò)綜復(fù)雜，主要有自然因素和人為因素兩方面。自然因素對(duì)土地利用變化有著較大的影響，但各歷史時(shí)期土地利用變化都由人類(lèi)對(duì)土地的利用活動(dòng)造成，人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)構(gòu)成了在中小時(shí)間尺度上土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)因素。

從2007年到2010年有林地和疏林地面積呈現(xiàn)明顯增加趨勢(shì)，山區(qū)旱地和荒草地呈現(xiàn)明顯減少趨勢(shì)，這主要是因?yàn)椴莺Ｖ車(chē)貐^(qū)實(shí)施的退耕還林、天然林保護(hù)政策，由于對(duì)每塊實(shí)行退耕還林的土地給予現(xiàn)金補(bǔ)貼，很多肥力差、耕作困難的坡耕地都退耕了，再加上荒山造林，使森林覆蓋率有所增加。

從2007年到2010年灌木林地面積呈減少趨勢(shì)，主要是因?yàn)橐恍┑貐^(qū)在灌木林中直接種樹(shù)，遙感解譯出來(lái)就是有林地，造成灌木林地面積的下降。

荒草地的減少也是由于很多地區(qū)直接改草種樹(shù)造成的。

從2007年到2010年水田、旱地呈減少趨勢(shì)，建設(shè)用地呈增加趨勢(shì)，是因?yàn)橛械牡貐^(qū)建設(shè)占用了耕地，旱地減少的另外一個(gè)原因是退耕還林。

從2007年到2010年，草海湖泊面積減少118.19 hm2，主要原因是2010年威寧地區(qū)遭遇了旱情，降雨量小于2007年，另外就是草海附近部分居民圍湖造田導(dǎo)致，在干旱季年份農(nóng)民將灘地變?yōu)楦貋?lái)使用，洪澇年份又放棄耕種，耕地又變?yōu)楹矗?010年草海地區(qū)旱情加重，所以造成草海湖泊面積大幅度減少。

4 結(jié)論

草海是貴州唯一的高原濕地，生態(tài)環(huán)境脆弱，做好草海的保護(hù)工作關(guān)系到局部地區(qū)的氣候變化及生態(tài)環(huán)境變化，通過(guò)這次遙感調(diào)查可以看到，草海周?chē)纳指采w率是增加的，整體生態(tài)環(huán)境有變好的趨勢(shì)，而圍湖造田現(xiàn)象仍然存在，所以草海的保護(hù)工作任重而道遠(yuǎn)。

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