遼寧省大伙房水庫水源保護區(qū)生態(tài)環(huán)境之地表覆蓋變化監(jiān)測體系研究

■鄭巍

（遼寧省攝影測量與遙感院　遼寧　沈陽　110034）

遼寧省大伙房水庫水源保護區(qū)生態(tài)環(huán)境之地表覆蓋變化監(jiān)測體系研究

■鄭巍

（遼寧省攝影測量與遙感院遼寧沈陽110034）

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。近幾年來頻繁發(fā)生的水源地突發(fā)污染事件，讓社會民眾對加強水源地生態(tài)環(huán)境管理和保護的呼聲更加強烈。在這種背景和需求下，本文主要探索建立大伙房水庫水源保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測相關(guān)的地表覆蓋指標(biāo)體系，并充分利用地理國情普查成果，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；同時基于已有測繪地理信息成果，開展大伙房水庫水源保護區(qū)綜合治理前后的兩期生態(tài)環(huán)境監(jiān)測；并積極整合其他行業(yè)各類監(jiān)測專題數(shù)據(jù)，開展基本統(tǒng)計分析。

地表覆蓋數(shù)據(jù)庫ARCGIS土地利用分類

0　前言

為加強對大伙房水庫水源地的生態(tài)環(huán)境保護和污染防治工作，自2011年開始，國家、省、市、縣四級組織開展了許多工作，投入大量的人力物力，對保護和改善大伙房水庫水源地的生態(tài)環(huán)境起了至關(guān)重要的作用。但目前大伙房水庫水源地的生態(tài)環(huán)境保護工作仍然存在較多問題，面臨諸多困難。也正因為如此，大伙房水庫水源地的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀幾何、污染源的實際危害幾何、治理成效幾何，暫無可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐，也無統(tǒng)一的結(jié)論和評價。所以有必要建立健全生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系，開展生態(tài)環(huán)境持續(xù)監(jiān)測，建立統(tǒng)一的監(jiān)測管理平臺和輔助決策支持系統(tǒng)，從而促使水源地的保護工作科學(xué)、有序、統(tǒng)一、和諧地開展。

1　項目概況

遼寧省境內(nèi)大伙房水庫水源保護區(qū)主要指大伙房水庫壩址以上的渾河流域，總面積為6413.8 km2。保護區(qū)分為三級，一級水源保護區(qū)范圍為庫區(qū)內(nèi)131.5m等高線以下的水體、陸地；二級水源保護區(qū)范圍為庫區(qū)內(nèi)131.5m等高線至分水嶺脊線之間的迎水坡和水庫回水線末端以上2km的水域及河道灘地；三級水源保護區(qū)又稱準(zhǔn)保護區(qū)，范圍為一、二級水源保護區(qū)以外的渾河流域集雨面積。

2　充分利用現(xiàn)有資料

2.1項目區(qū)第二次土地調(diào)查成果

2.2項目區(qū)第一次全國地理國情普查成果

大伙房水庫水源保護區(qū)第一次全國地理國情普查地表覆蓋數(shù)據(jù)目前成果現(xiàn)勢性為2015年；重要地理國情要素根據(jù)省相關(guān)廳局提供的專業(yè)資料整理并經(jīng)過外業(yè)核實而得到；地理國情普查的地類分類體系采用三級類，共有12個一級類，58個二級類，135個三級類。該數(shù)據(jù)可作為大伙房水庫水源保護區(qū)實施綜合治理過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)源，即2015年生態(tài)環(huán)境地表覆蓋調(diào)查的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。

2.3項目區(qū)礦產(chǎn)監(jiān)測成果

項目區(qū)2015年礦產(chǎn)監(jiān)測成果來源于全省礦產(chǎn)衛(wèi)片監(jiān)測項目，其主要包含省和國家兩級組織的礦產(chǎn)監(jiān)測成果。該數(shù)據(jù)可作為礦產(chǎn)類污染源調(diào)查的參考數(shù)據(jù)。

2.4專題資料

具體包括大伙房水庫水源保護區(qū)區(qū)劃圖、大伙房水庫水質(zhì)狀況表、水庫概況統(tǒng)計表、獸類分布名錄、爬行動物分布名錄、兩棲動物分布名錄、工業(yè)企業(yè)及排污狀況表、礦山企業(yè)名單等。這些資料均為文字資料，缺少空間位置信息，利用之前需要整理與分析，可作為生態(tài)環(huán)境專題調(diào)查的補充資料。

2.5其他資料

其他資料主要包括現(xiàn)勢性較好的社會經(jīng)濟調(diào)查成果，如正在開展的農(nóng)村集體土地使用權(quán)調(diào)查、宅基地調(diào)查等項目成果，作為統(tǒng)計分析的參考資料。

3　項目實施方案

3.1總體技術(shù)路線

根據(jù)大伙房水庫水源保護區(qū)綜合管理需求，結(jié)合二調(diào)和地理國情普查兩種分類體系特點，對保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容與指標(biāo)進行分析研究，建立生態(tài)環(huán)境地表覆蓋調(diào)查分類指標(biāo)體系；以第一次全國地理國情普查成果、第二次全國土地調(diào)查成果為主要數(shù)據(jù)源，并輔以礦產(chǎn)衛(wèi)片監(jiān)測成果、行業(yè)專題數(shù)據(jù)等，采用數(shù)據(jù)整合與處理、外業(yè)調(diào)查、空間數(shù)據(jù)庫建模、統(tǒng)計數(shù)據(jù)空間化、多源數(shù)據(jù)融合、空間量算、空間統(tǒng)計等技術(shù)與方法，開展保護區(qū)2009年和2015年生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與建庫，以及演變分析與趨勢預(yù)測，實現(xiàn)監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)和基本統(tǒng)計分析?？傮w技術(shù)流程如圖1所示。

圖1　大伙房水庫水源保護區(qū)生態(tài)環(huán)境之地表覆蓋監(jiān)測總體技術(shù)路線

3.2地表覆蓋分類指標(biāo)體系建立

大伙房水庫水源保護區(qū)生態(tài)環(huán)境治理與保護的重點是污染源的控制，因此，與污染源相關(guān)的地物地類應(yīng)納入監(jiān)測分類指標(biāo)體系。

經(jīng)過對第二次全國土地調(diào)查土地利用分類體系與第一次全國地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)分類體系的對比，并結(jié)合保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護和治理需要，對本項目的地表覆蓋分類指標(biāo)體系進行了初步劃分，主要分為耕地、園地、林地、草地、居民地及設(shè)施、道路、工礦用地、水域及設(shè)施、荒漠與裸露地、堆放物等共十類，與其他土地利用分類體系相比，二級類主要增加了針對污染源和治污設(shè)施的調(diào)查類別。本分類體系主要從宏觀上對大伙房水庫水源保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測，同時便于二調(diào)成果與地理國情普查成果之間的轉(zhuǎn)換和銜接。

3.32009年地表覆蓋調(diào)查

以保護區(qū)第二次土地調(diào)查成果為基礎(chǔ)，根據(jù)建立的地表覆蓋分類系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和整理。將第二次土地調(diào)查成果轉(zhuǎn)化成地表覆蓋調(diào)查成果過程中，要參考保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)專業(yè)資料，對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行檢查、修改、補充和完善。

保護區(qū)2009年地表覆蓋調(diào)查還包括專題信息落圖，主要包括水庫水質(zhì)、獸類分布、爬行動物、兩棲動物、工業(yè)企業(yè)及排污狀況、礦山企業(yè)等，這些信息均要與地表覆蓋數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。

3.42015年地表覆蓋調(diào)查

以保護區(qū)第一次全國地理國情普查成果為基礎(chǔ)，根據(jù)建立的地表覆蓋分類系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和整理。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，要參考保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)專業(yè)資料，并對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行檢查、修改和完善。內(nèi)業(yè)無法判別和確定的地類，還需進行外業(yè)調(diào)查與核查。同時，需在2009年地表覆蓋調(diào)查的基礎(chǔ)上對相應(yīng)專題信息進行調(diào)查和復(fù)核，按照新增、關(guān)閉、遷移等類別一一記錄。

大伙房水庫周邊區(qū)域?qū)俚蜕角鹆甑孛?，水淹地、坡耕地較多，雖然每年都治理了相當(dāng)數(shù)量的水土流失面積，但是水土流失現(xiàn)象仍有發(fā)生。為對保護區(qū)坡耕地統(tǒng)計提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有必要對保護區(qū)的坡度數(shù)據(jù)進行制作。坡度數(shù)據(jù)以第一次全國地理國情普查成果中精細(xì)化數(shù)字高程模型（DEM）為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件進行制作。

3.5地表覆蓋監(jiān)測數(shù)據(jù)庫建設(shè)

整合大伙房水庫水源保護區(qū)2009年和2015年地表覆蓋調(diào)查成果，并進行疊加對比，提取2009—2015年地表覆蓋變化信息，形成大伙房水庫水源保護區(qū)2009—2015年地表覆蓋監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)建庫以前要進行細(xì)致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，既要能滿足監(jiān)測需要，也要考慮各類專題信息的整合與擴展。

3.6污染源狀況演變分析

采用空間統(tǒng)計分析方法，對大伙房水庫水源保護區(qū)的污染源分布位置、數(shù)量進行系統(tǒng)分析，對排污、治污設(shè)施的分布、數(shù)量、處理能力進行綜合統(tǒng)計，從而全面查清保護區(qū)內(nèi)點、面源污染的實際情況，以及區(qū)域凈污治污能力。同時通過對2009年與2015年污染源演變進行分析，展示生態(tài)環(huán)境綜合治理成效，以及仍然存在的問題，提出對策和建議。

4　預(yù)期成果

4.1統(tǒng)計報表

（1）2009年地表覆蓋分類面積匯總表；

（2）2015年地表覆蓋分類面積匯總表；

（3）2009—2015年地表覆蓋轉(zhuǎn)移矩陣表；

（4）耕地坡度分級表；

（5）土地利用合理指數(shù)表；

（6）植被覆蓋度分級面積表。

4.2圖件成果

（1）2009年地表覆蓋專題圖；

（2）2015年地表覆蓋專題圖；

（3）2009—2015年地表覆蓋變化專題圖；

（4）地表覆蓋監(jiān)測圖集。

5　總結(jié)

本文主要論述了如何建立面向大伙房水庫水源保護區(qū)的地表覆蓋調(diào)查分類指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上開展綜合治理前（2009年）和綜合治理中（2015年）兩期生態(tài)環(huán)境調(diào)查，建立生態(tài)環(huán)境地表覆蓋監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，并在數(shù)據(jù)庫中開展地表覆蓋狀況演變分析和污染源狀況演變分析。該項目研究方案主要還停留在理論層面，在項目實施階段尚存在很多不確定的困難，還需后續(xù)的工作中進一步研究和探討，同時也希望本文能夠為大伙房水庫水源保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護遠景規(guī)劃和科學(xué)治理提供一些技術(shù)支持。

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X8[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-399-2