基于GIS/RS的近20年巴馬縣生態(tài)環(huán)境變化分析

邵 丞 唐 斌 崔錦霞

(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 四川 成都 610059)

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基于GIS/RS的近20年巴馬縣生態(tài)環(huán)境變化分析

邵 丞 唐 斌 崔錦霞

(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 四川 成都 610059)

本文以河池市巴馬縣為研究區(qū)，選取1994年、2004年、2014年三個時期的TM/ETM+遙感影像和DEM數(shù)據(jù),通過幾何校正、裁剪、投影轉(zhuǎn)換等操作對影像進行預(yù)處理,通過監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類相結(jié)合的方法獲取巴馬縣三個時期遙感影像上的土地利用信息。利用3S技術(shù)，結(jié)合其他的輔助數(shù)據(jù)研究巴馬縣區(qū)域植被覆蓋變化、土地利用類型變化、土壤侵蝕等，對巴馬縣近20年來生態(tài)環(huán)境變化過程進行分析。

遙感影像；3S技術(shù)；生態(tài)環(huán)境變化

一、引言

生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的前提。伴隨著社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類取得了前所未有的成就，與之相伴隨的是生態(tài)環(huán)境問題的日益突出，生態(tài)破壞日趨嚴重[1]。由于近年巴馬縣來大力發(fā)展旅游行業(yè)，由此給生態(tài)環(huán)境帶來了很多負面影響。巴馬縣位于廣西西北部，東面與東蘭、大化相鄰，西與凌云、百色、田陽等相接。介于東經(jīng)106°51′-107°23′、北緯23°51′-24°23′之間，總體地勢西北高，東南低，海拔介于86m-1176m之間，全縣的總面積1973km[2]。本文利用“3S”技術(shù)提取不同時期的植被覆蓋、土地利用等數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)的統(tǒng)計資料，定性和定量的分析巴馬縣近20年來生態(tài)環(huán)境的變化，為巴馬縣的生態(tài)環(huán)境保護、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、以及土地資源的合理開發(fā)利用提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。

二、數(shù)據(jù)源和研究方法

數(shù)據(jù)主要有1994年10月20日、2004年12月02日、2014年12月30日三個時期的覆蓋巴馬縣范圍的TM/ETM影像，巴馬縣1994-2012年統(tǒng)計年鑒和地形圖。通過對圖像的預(yù)處理和采用監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類相結(jié)合的方法解譯遙感影像，獲取影像上的土地利用信息。在ENVI/ArcGIS軟件的支持下,結(jié)合其他輔助數(shù)據(jù),定性定量的分析導(dǎo)致巴馬縣生態(tài)環(huán)境變化的土地利用因子、植被覆蓋度、土壤侵蝕狀況的動態(tài)變化。

三、結(jié)果與分析

(一)植被覆蓋度變化分析

植被是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的組成部分之一，本文運用ENVI計算研究區(qū)的NDVI值。根據(jù)巴馬縣實際情況，把植被覆蓋度分為四個等級：低植被覆蓋度(VFC<30%),中低植被覆蓋度(30%70%)。近20年來，巴馬縣各級植被覆蓋有較大的改變，有增有減。變化最大的是1994年到2004年的高植被覆蓋，面積減少了271.09km2,主要原因是把林地改造成耕地和建筑用地等；2004年到2014年高植被覆蓋面積增加了148.25 km2，中高植被增加了55.89 km2。其次是1994年到2004年中低植被覆蓋的變化，其面積增加了162.99km2。2004年到2014年中低植被覆蓋面積減少了142.51km2。

總體來說近20年巴馬縣的植被覆蓋面積是有所增加的，從1994年到2014年植被覆蓋面積增加了7.32 km2，但高植被覆蓋面積減少了122.84 km2，說明巴馬縣的植被覆蓋度相對來說是是往好的方面發(fā)展的。

(二)土地利用/覆蓋變化分析

近20年來，巴馬縣的土地利用類型發(fā)生了很大的變化:(1)巴馬縣土地利用類型主要以林地為主，其次是耕地，草地。(2)林地、耕地、草地、未利用地變化最顯著。1994年到2004年間林地和未利用地分別減少了136.19 km2、59.36 km2，2004年到2014年分別增加了131.75 km2、13.56 km2；1994年到2004年間耕地增加了188.36 km2,2004年到2014年減少了118.01 km2;草地從1994年到2014年呈一直減少的趨勢，總體上減少了34.06 km2。(3)建筑用地一直處于增長的趨勢，總體上增加了18.15 km2；水域一直處于減少的趨勢，總體上減少了4.48 km2。

(三)土壤侵蝕變化研究

土壤侵蝕是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境變化的最重要的因子之一,根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果可知，巴馬縣的土壤侵蝕主要是以中度侵蝕、強度侵蝕、極強侵蝕為主，其次為劇烈侵蝕，這與巴馬縣的巖溶地貌有很大的關(guān)系。1994年到2004年微度侵蝕、輕度侵蝕、中度侵蝕、強度侵蝕的面積分別增加了20.84km2、41.74 km2、46.25km2、11.97 km2，而極強侵蝕、劇烈侵蝕的面積分別減少了118.31km2、2.48 km2。2004年到2014年期間，面積增加最多的是中度侵蝕，其次是強度侵蝕，增加的面積分別為179.30km2、143.97km2；面積較少最多的是極度侵蝕，其次是劇烈侵蝕，減少的面積分別為212.05km2、104.84 km2。

四、結(jié)束語

本文主要通過植被覆蓋度、土地利用/覆蓋、土壤侵蝕三個方面來研究巴馬縣近20年來生態(tài)環(huán)境的變化，得到以下幾點結(jié)論：(1)從植被覆蓋度方面來說，植被覆蓋主要是以高植被為主，其次是中高植被覆蓋。1994年到2004年植被覆蓋面積減少最多的是高植被覆蓋，減少的面積為270.85 km2，其他植被覆蓋都有所增加，面積增加最多的是中低植被覆蓋。2004年到2014年植被覆蓋面積增加的有中高植被覆蓋和中低植被覆蓋，增加的面積分別為146.34 km2、20.48km2；植被覆蓋面積減少最多的是高植被覆蓋，減少了122.84 km2。雖然近些年來實施退耕還林政策，植被覆蓋面積有所增加，但是由于大力開發(fā)旅游業(yè)，高植被覆蓋面積還是有所減少的。(2)從土地利用變化方面來看，由于巴馬縣的石頭山較多，耕地較少，所以巴馬縣的土地類型主要是林地，但近年來由于人口的增加，原有的耕地產(chǎn)量滿足不了人們的需求，所以不得不把一些林地、未利用地和草地改造成耕地和建筑用地。近年來國家一直號召退耕還林還草，耕地面積減少了，林地面積增多了，但是草地面積卻還是一直在減少，建筑用地也一直在擴張，不利于生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性。(3)土壤侵蝕方面，1994年和2004年相比極強侵蝕和劇烈侵蝕的面積減少，分別減少了118.31 km2、2.47 km2，微度到強度侵蝕面積都有所增加；2004年和2014年相比極強、劇烈、微度侵蝕面積都有所減少，減少的面積分別為212.05 km2、104.84 km2、13.83 km2，中度、強度、輕微侵蝕增加的面積分別為179.30 km2、143.97 km2、7.46 km2?？偟膩碚f巴馬縣的土壤侵蝕情況有所轉(zhuǎn)好。

[1]揭文輝,付麗華,張策,魏本贊.基于RS與GIS的博斯騰湖2007-2014年生態(tài)環(huán)境變化分析[J].河北遙感,2016第4期P23-26.

[2]寧文怡,吳良林.巴馬縣地形因子與土地利用空間分布關(guān)系研究[J].地理空間信息,2015第5期P141-143.

邵丞(1993-)，男，漢族，四川巴中人，在讀碩士，成都理工大學(xué)，測繪工程。