近20年玛多县土地沙漠化时空变化特征分析

作者：郑标 殷青军 李文奇 余金林 刘金锋 来源：《科技资讯》 2013年第26期

郑标1 殷青军1 李文奇2 余金林1 刘金锋1

(1.青海师范大学生命与地理科学学院 青海西宁 810008; 2.青海景图信息技术有限公司 青海西宁 810002)

摘 要:以TM遥感影像数据为信息源, 依据沙化荒漠化土地分类系统和土地利用类型分类系统,在地理信息系统的支持下,对青海省玛多县1990年,2000年以及2010年的TM影像进行了目视解译,分析了该地区近20年来土地沙漠化时空变化规律。1990年至2000年,由于自然因素和人为因素的综合影响,玛多县沙漠化土地总面积增加了149.7 km2,生态环境恶化,2000年至

2010年,玛多县沙漠化土地总面积减少了144.08 km2,但是生态环境没有恢复到1990年的水平。

关键词:遥感影像数据 沙化荒漠化 地理信息系统 时空变化 生态环境

中图分类号:Q149 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)09(b)-0127-02

Analysis of Spatial and Temporal Variation Characteristics of Desertification Land of MaDuoCounty During 20 Years

ZHENG Biao1 YIN Qing-jun1 LI Wen-qi2 YU Jing-lin1 LIOU Jing-feng1

(1.Institute of geographical science and life of qinghai normal

university,Qinghai Xining,810008,China;2.Qinghai landscape information technology Co.,LTD,Qinghai Xining,810002,China)

Abstract:Based on TM remote sensing image data sources,according to the desertification land desertification classification system and classification system of land use types,with the support of geographic information

system,1990,2000 and 2010 TM images of MaDuoCounty in qinghai have been visually interpretated,we have analyzed the space-time change of desertification of the region during the past 20 years.From 1990 to 2000,due to the combined influence of natural factors and human factors,desertified land area has increased by 149.7 square kilometers in MaDuoCounty,the deterioration of ecological environment,from 2000 to 2010, desertification land area has reduced by 144.08 square kilometers in MaDuoCounty,but the levels of ecological environment did not return to 1990s.

Key Words:Remote sensing image data；Desertification;Geographic information system;Change of time and space;Ecological environment

全球生态环境的恶化不断威胁着人类的生存和发展,我国是世界上沙漠化发生最为严重的国家之一,全国沙化土地面积达174.3万km2,占国土总面积的18.2%,超过全国耕地面积的总和。玛多县是我国西部沙漠化较为严重的地区之一。由于沙漠化,致使该地区黄河干流断流现象日益频繁,湖泊水位普遍下降,另有近千个小湖泊消失,广大牧民不得不走上“择水而牧,水竭而去”

的游牧生活。同时土地沙漠化已成为制约该地区区域经济发展的重要因素。因此,在遥感和地理信息系统的技术支持下,监测土地利用和土地覆盖有重要意义。

1 研究区概况

玛多县位于青海省果洛藏族自治州西北部,地理坐标北纬33°50′～35°40′,东径

96°50′～99°20′。北依积石山支脉布青山,与海西蒙古族藏族自治州都兰县相接,东部与海南藏族自治州兴海县和果洛州玛沁县毗邻,南与果洛州达日县和四川省石渠县接壤,西靠玉树藏族自治州的曲麻莱县,西南以巴颜喀拉山为界,与玉树藏族自治州称多县相连。南北宽约207 km,东西长约228 km。全县总面积25253 km2,占果洛藏族自治州面积的20.8%。

2 沙漠化土地信息提取

2.1 沙漠化土地分类分级系统

根据遥感解译判读和野外实地调查,按沙化程度将沙漠化土地划分为4个等级,即严重沙漠化土地、强烈发展的沙漠化土地、正在发展中的沙漠化土地和潜在沙漠化土地。本文所采用的沙漠化土地分类分级系统是根据国家林业局《关于开展第三次全国荒漠化和沙化监测工作的通知》精神,建立了符合青海实际的荒漠化和沙化监测体系,沙化土地监测范围内的土地划分为沙化土地、有明显沙化趋势的土地和非沙化土地三个类型。结合玛多县的实际情况,将研究区沙化土地划分为流动沙地(丘)、半固定沙地(丘)、固定沙地(丘)、露沙地、沙化耕地、非生物治沙工程地、风蚀残丘、风蚀劣地、戈壁;有明显沙化趋势的土地,即由于过度利用或水资源匮乏等因素导致的植被严重退化,生产力下降,地表偶见流沙点或风蚀斑,但尚无明显流沙堆积形态的土地;以及非沙化土地,即沙化土地和有明显沙化趋势的土地以外的其它土地,监测时只划分土地利用类型,如耕地、林地、草地、居民工矿交通用地、水域和未利用地。

3 研究方法

3.1 遥感信息源

选择了1990、2000和2010年玛多县的TM影像,进行提取信息。

3.2 图像预处理

先图像波段融合;然后进行图像的几何精校正,采用图对图的方式进行遥感图像的几何纠正,利用多项式纠正模型;最后图像增强,几何校正后再对图像进行增强处理。

3.3 图像解译及数据处理

分别对1990、2000和2010年TM七波段在erdas中进行合成,在Arcgis软件中进行目视解译,得到玛多县土地利用及沙漠化信息,然后对矢量图层进行拓扑处理,建立图层的拓扑关系,最后得到三期玛多县土地利用变更和沙漠化时空变化信息。

4 青海省玛多县土地沙漠化动态演变分析

4.1 沙漠化土地面积变化

利用GIS的空间分析功能对玛多县土地利用变化的时空特性进行统计比较,获取土地利用变化的数量信息和空间信息,得到变化的主要类型和空间分布状况。在空间分布上土地沙漠化最严重的区域分布在鄂陵湖、扎陵湖和星宿海周围以及玛多县东南沿黄河东岸。流动沙丘主要分布在玛多县东南沿黄河东岸。(表1)列出了1990、2000以及2010年玛多县土地利用与土地覆盖现状的遥感监测结果。1990年青海省玛多县沙漠化土地总面积为11035.26 km2。2000年青海省玛多县沙漠化土地总面积为11184.96 km2,与1990年相比,2000年沙漠化土地总面积增加了149.7 km2,年均增加14.97km2;2010年青海省玛多县沙漠化土地总面积为11040.88 km2,与2000年相比,2010年沙漠化土地总面积减少了144.08 km2,年均减少14.408 km2。

4.2 研究区土地覆盖和土地沙化变化的空间分析

通过制作数据透视表得出1990年至2000年、2000到2010年土地类型变化的转换矩阵(表2、3)。它反映了不同地类随时间变化的稳定性及其动态变化规律。其对角线上的数字代表各地类的稳定面积,对角线以外的数值代表各地类转移的面积。

根据上面的两期转换矩阵,可以知道沙化土地的稳定性不是很好。首先,1990年至2000年,25.61 km2的草地转向了半固定沙地,48.12 km2的草地转向了固定沙地,表明在该时间段内沙化土地在向坏的趋势发展,此时有11035.26 km2的沙化土地需要治理,同时水域的5.76 km2转向了半固定沙地,水域的1.48 km2转向了固定沙地,水域的0.25 km2转向了草地,未利用地的0.13 km2转向了半固定沙地;2000年至2010年,18.18 km2的半固定沙地转向了草地,91.68 km2的固定沙地也转向了草地,由此看出在该时间段内沙化土地在向好的方向转换,仍然为沙化土地的面积有11034.73 km2,水域的4.73 km2转向了半固定沙地,水域的0.77 km2转向了固定沙地,水域的0.62km2转向了草地,半固定沙地的40.37 km2转向了水域,未利用地的0.65 km2转向了固定沙地;其次,1990年至2000年,由于自然因素和人为因素的破坏,沙化土地在向坏的趋势发展,2000年至2010年,主要由于积极的人为因素的作用,沙化土地在向好的方向转

换,1990年至2010年,总的来看,通过实施治沙工程,生态环境得到一定程度的恢复,但是2010年的生态环境还没有恢复到1990年的水平,因为2010年的沙漠化土地总面积比1990年的沙漠化土地总面积多了5.62 km2。再次,从区域位置看,发生转换的不同类型土地主要分布在鄂陵湖、

扎陵湖和星宿海周围和玛多县东南沿黄河东岸;从转换方向看,沙化内部的转换也存在,但是转换的比率低;值得关注的是,2000年至2010年,固定、半固定沙地主要转向了草地,说明治理沙化得到成效。

5 结语

在1990年至2010年这段时间内,青海省玛多县的沙漠化土地总面积出现先增多后减少的趋势,但是跟1990年相比,2010年的生态环境没有恢复到1990年的水平,因为2010年的沙漠化土地总面积比1990年的沙漠化土地总面积多了5.62 km2。

研究区土地利用变化驱动力分析结果表明,研究区土地利用变化的过程中,人口因素、政策因素对土地利用变化均有较大影响。因此要立足本区域的实际情况,发挥土地利用变化影响因素的正面效应,合理利用土地。

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