草海周边地区2007年和2010年土地利用类型动态分析*

2012-09-28安宏锋黄文琥王之明

环保科技 2012年4期

安宏锋，黄文琥，王之明，徐浩

(1.贵州省环境监测中心站，贵阳 550081;2.贵州省环境监察局，贵阳 550081)

遥感技术把现代空间技术和地球科学、计算机信息技术联系在一起，加上GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)，使当今生态环境研究在技术上形成突破[1]。土地利用变化主要体现在土地利用数量变化、空间变化及变化的区域差异等方面[2]。

1 研究区概况

草海位于贵州省威宁县西部，海拔2 171.7 m，属长江流域牛栏江、横江水系，是金沙江支流横江上洛泽河的上游湖泊，其水源补给主要来自雨水，其次是地下水补给，水源极为丰富。草海的流域面积约3.8×104hm2，是贵州高原上最大的天然淡水湖泊。草海湖水较浅，透明度大，且湖底多为淤泥底质，故水生植物种类繁多。区内有高等水生植物37种，其中海菜花为国家重点保护植物;鱼类10余种;鸟类178种或亚种，其中27种为国家重点保护动物，48种属中日候鸟协定保护鸟类，并为一级保护动物黑颈鹤的主要越冬地之一。区内气候特征是冬无严寒，夏无酷暑、夏秋湿润、冬春干燥，干湿季节明显，干季11月至第二年4月，湿季5月至10月，低湿干燥，昼夜温差大。年均温为10.6℃，年均降水量约为1 000 mm，相对湿度80%。

2 分析方法

2.1 数据来源

以美国Landsat卫星的TM影像为研究对象，该影像空间分辨率为30 m，影像获取时间为夏季，从影像上可以分辨出有大面积植被覆盖，利于做生态环境遥感解译工作，本研究选取了2007年、2010年两个时期的TM影像作为遥感解译的数据源。

2.2 几何纠正

以2005年的TM控制影像为基准，运用专业的遥感软件对2007、2010年的TM影像进行几何纠正，选择几何纠正模型的类型为多项式变换，采用双线性内插法进行重采样，选多项式的项数为5，控制点数为21个，要求这21个点在影像上要均匀分布，并且被纠正的影像误差不超过两个像元。采用阿尔伯斯投影，椭球体选克拉索夫斯基，第一标准纬线25°，第二标准纬线 47°，投影起始纬度 12°，中央经线110°，中央经线偏差和起始点偏差都为0。

2.3 分类系统

根据研究区的自然特点，结合当地实际情况和TM影像的分辨率，将研究区土地利用类型划分为:有林地、灌木林地、疏林地、高覆盖草地、中覆盖草地、低覆盖草地、湖泊、水库(坑塘)、沼泽地、城市建设用地、农村建设用地、滩地、水田、山区旱地、平原区旱地共15个类型。

2.4 分类方法

参考野外作业选取的样区，运用遥感软件进行监督分类，用最大似然法进行计算机自动分类，然后聚类统计，去除小图斑，转为矢量数据，平滑，再次去除小图斑，根据遥感影像特征进行人机交互解译，结合GPS获取的野外调查点进行图斑验证修改。

3 结果与分析

运用标准假彩色432波段组合合成的2007年、2010年草海周围TM遥感影像(图1、2)，利用人机交互解译得出2007年、2010年草海周围的土地利用类型分布图(图3、4)，各土地利用类型面积统计结果如表1所示。

结果表明，从2007年到2010年，贵州省草海自然保护区周围的各土地利用类型面积基本保持平稳，变化幅度不大:

有林地、疏林地、高覆盖草地面积、农村居民点用地、湖泊、水库坑塘面积呈小幅度增长趋势。

灌木林地、中覆盖草地、低覆盖草地、水田、山区、旱地面积呈小幅度下降趋势。

表1 2007年和2010年土地利用类型面积统计比较

图1 2007年草海周围TM遥感影像

图2 2010年草海周围TM遥感影像图

图3 2007年草海周围土地利用类型

图4 2010年草海周围土地利用类型

其他土地利用类型面积没有显著变化。

影响土地利用变化的因子错综复杂，主要有自然因素和人为因素两方面。自然因素对土地利用变化有着较大的影响，但各历史时期土地利用变化都由人类对土地的利用活动造成，人类社会经济活动构成了在中小时间尺度上土地利用变化的主要驱动因素。

从2007年到2010年有林地和疏林地面积呈现明显增加趋势，山区旱地和荒草地呈现明显减少趋势，这主要是因为草海周围地区实施的退耕还林、天然林保护政策，由于对每块实行退耕还林的土地给予现金补贴，很多肥力差、耕作困难的坡耕地都退耕了，再加上荒山造林，使森林覆盖率有所增加。

从2007年到2010年灌木林地面积呈减少趋势，主要是因为一些地区在灌木林中直接种树，遥感解译出来就是有林地，造成灌木林地面积的下降。

荒草地的减少也是由于很多地区直接改草种树造成的。

从2007年到2010年水田、旱地呈减少趋势，建设用地呈增加趋势，是因为有的地区建设占用了耕地，旱地减少的另外一个原因是退耕还林。

从2007年到2010年，草海湖泊面积减少118.19 hm2，主要原因是2010年威宁地区遭遇了旱情，降雨量小于2007年，另外就是草海附近部分居民围湖造田导致，在干旱季年份农民将滩地变为耕地来使用，洪涝年份又放弃耕种，耕地又变为湖泊，而2010年草海地区旱情加重，所以造成草海湖泊面积大幅度减少。