辽宁省大伙房水库水源保护区生态环境之地表覆盖变化监测体系研究

■郑巍

（辽宁省摄影测量与遥感院　辽宁　沈阳　110034）

辽宁省大伙房水库水源保护区生态环境之地表覆盖变化监测体系研究

■郑巍

（辽宁省摄影测量与遥感院辽宁沈阳110034）

水是生命之源、生产之要、生态之基。近几年来频繁发生的水源地突发污染事件，让社会民众对加强水源地生态环境管理和保护的呼声更加强烈。在这种背景和需求下，本文主要探索建立大伙房水库水源保护区生态环境监测相关的地表覆盖指标体系，并充分利用地理国情普查成果，建立基础数据库；同时基于已有测绘地理信息成果，开展大伙房水库水源保护区综合治理前后的两期生态环境监测；并积极整合其他行业各类监测专题数据，开展基本统计分析。

地表覆盖数据库ARCGIS土地利用分类

0　前言

为加强对大伙房水库水源地的生态环境保护和污染防治工作，自2011年开始，国家、省、市、县四级组织开展了许多工作，投入大量的人力物力，对保护和改善大伙房水库水源地的生态环境起了至关重要的作用。但目前大伙房水库水源地的生态环境保护工作仍然存在较多问题，面临诸多困难。也正因为如此，大伙房水库水源地的生态环境现状几何、污染源的实际危害几何、治理成效几何，暂无可靠的基础数据作为支撑，也无统一的结论和评价。所以有必要建立健全生态环境监测体系，开展生态环境持续监测，建立统一的监测管理平台和辅助决策支持系统，从而促使水源地的保护工作科学、有序、统一、和谐地开展。

1　项目概况

辽宁省境内大伙房水库水源保护区主要指大伙房水库坝址以上的浑河流域，总面积为6413.8 km2。保护区分为三级，一级水源保护区范围为库区内131.5m等高线以下的水体、陆地；二级水源保护区范围为库区内131.5m等高线至分水岭脊线之间的迎水坡和水库回水线末端以上2km的水域及河道滩地；三级水源保护区又称准保护区，范围为一、二级水源保护区以外的浑河流域集雨面积。

2　充分利用现有资料

2.1项目区第二次土地调查成果

2.2项目区第一次全国地理国情普查成果

大伙房水库水源保护区第一次全国地理国情普查地表覆盖数据目前成果现势性为2015年；重要地理国情要素根据省相关厅局提供的专业资料整理并经过外业核实而得到；地理国情普查的地类分类体系采用三级类，共有12个一级类，58个二级类，135个三级类。该数据可作为大伙房水库水源保护区实施综合治理过程中的监测数据源，即2015年生态环境地表覆盖调查的基础数据源。

2.3项目区矿产监测成果

项目区2015年矿产监测成果来源于全省矿产卫片监测项目，其主要包含省和国家两级组织的矿产监测成果。该数据可作为矿产类污染源调查的参考数据。

2.4专题资料

具体包括大伙房水库水源保护区区划图、大伙房水库水质状况表、水库概况统计表、兽类分布名录、爬行动物分布名录、两栖动物分布名录、工业企业及排污状况表、矿山企业名单等。这些资料均为文字资料，缺少空间位置信息，利用之前需要整理与分析，可作为生态环境专题调查的补充资料。

2.5其他资料

其他资料主要包括现势性较好的社会经济调查成果，如正在开展的农村集体土地使用权调查、宅基地调查等项目成果，作为统计分析的参考资料。

3　项目实施方案

3.1总体技术路线

根据大伙房水库水源保护区综合管理需求，结合二调和地理国情普查两种分类体系特点，对保护区生态环境监测的内容与指标进行分析研究，建立生态环境地表覆盖调查分类指标体系；以第一次全国地理国情普查成果、第二次全国土地调查成果为主要数据源，并辅以矿产卫片监测成果、行业专题数据等，采用数据整合与处理、外业调查、空间数据库建模、统计数据空间化、多源数据融合、空间量算、空间统计等技术与方法，开展保护区2009年和2015年生态环境监测与建库，以及演变分析与趋势预测，实现监测基础数据建设和基本统计分析。总体技术流程如图1所示。

图1　大伙房水库水源保护区生态环境之地表覆盖监测总体技术路线

3.2地表覆盖分类指标体系建立

大伙房水库水源保护区生态环境治理与保护的重点是污染源的控制，因此，与污染源相关的地物地类应纳入监测分类指标体系。

经过对第二次全国土地调查土地利用分类体系与第一次全国地理国情普查内容与指标分类体系的对比，并结合保护区生态环境保护和治理需要，对本项目的地表覆盖分类指标体系进行了初步划分，主要分为耕地、园地、林地、草地、居民地及设施、道路、工矿用地、水域及设施、荒漠与裸露地、堆放物等共十类，与其他土地利用分类体系相比，二级类主要增加了针对污染源和治污设施的调查类别。本分类体系主要从宏观上对大伙房水库水源保护区的生态环境进行监测，同时便于二调成果与地理国情普查成果之间的转换和衔接。

3.32009年地表覆盖调查

以保护区第二次土地调查成果为基础，根据建立的地表覆盖分类系统进行数据转换和整理。将第二次土地调查成果转化成地表覆盖调查成果过程中，要参考保护区生态环境保护相关专业资料，对转换后的数据进行检查、修改、补充和完善。

保护区2009年地表覆盖调查还包括专题信息落图，主要包括水库水质、兽类分布、爬行动物、两栖动物、工业企业及排污状况、矿山企业等，这些信息均要与地表覆盖数据关联起来。

3.42015年地表覆盖调查

以保护区第一次全国地理国情普查成果为基础，根据建立的地表覆盖分类系统进行数据转换和整理。数据转换过程中，要参考保护区生态环境保护相关专业资料，并对转换后的数据进行检查、修改和完善。内业无法判别和确定的地类，还需进行外业调查与核查。同时，需在2009年地表覆盖调查的基础上对相应专题信息进行调查和复核，按照新增、关闭、迁移等类别一一记录。

大伙房水库周边区域属低山丘陵地貌，水淹地、坡耕地较多，虽然每年都治理了相当数量的水土流失面积，但是水土流失现象仍有发生。为对保护区坡耕地统计提供必要的基础数据，有必要对保护区的坡度数据进行制作。坡度数据以第一次全国地理国情普查成果中精细化数字高程模型（DEM）为基础，利用ArcGIS软件进行制作。

3.5地表覆盖监测数据库建设

整合大伙房水库水源保护区2009年和2015年地表覆盖调查成果，并进行叠加对比，提取2009—2015年地表覆盖变化信息，形成大伙房水库水源保护区2009—2015年地表覆盖监测数据库。数据建库以前要进行细致的数据结构设计，既要能满足监测需要，也要考虑各类专题信息的整合与扩展。

3.6污染源状况演变分析

采用空间统计分析方法，对大伙房水库水源保护区的污染源分布位置、数量进行系统分析，对排污、治污设施的分布、数量、处理能力进行综合统计，从而全面查清保护区内点、面源污染的实际情况，以及区域净污治污能力。同时通过对2009年与2015年污染源演变进行分析，展示生态环境综合治理成效，以及仍然存在的问题，提出对策和建议。

4　预期成果

4.1统计报表

（1）2009年地表覆盖分类面积汇总表；

（2）2015年地表覆盖分类面积汇总表；

（3）2009—2015年地表覆盖转移矩阵表；

（4）耕地坡度分级表；

（5）土地利用合理指数表；

（6）植被覆盖度分级面积表。

4.2图件成果

（1）2009年地表覆盖专题图；

（2）2015年地表覆盖专题图；

（3）2009—2015年地表覆盖变化专题图；

（4）地表覆盖监测图集。

5　总结

本文主要论述了如何建立面向大伙房水库水源保护区的地表覆盖调查分类指标体系，在此基础上开展综合治理前（2009年）和综合治理中（2015年）两期生态环境调查，建立生态环境地表覆盖监测数据库，并在数据库中开展地表覆盖状况演变分析和污染源状况演变分析。该项目研究方案主要还停留在理论层面，在项目实施阶段尚存在很多不确定的困难，还需后续的工作中进一步研究和探讨，同时也希望本文能够为大伙房水库水源保护区的生态环境保护远景规划和科学治理提供一些技术支持。

[1]刘志丽,马建文等.利用3S技术综合研究新疆塔里木河流域中下游11年生态环境变化与成因 [J].遥感学报.2003,(2).

[2]孙丹峰等.长江三峡库区移民工程土地利用和景观格局变化遥感监测研究 [J].农业工程学报,2003.9,19(5).

[3]孙晓霞,张继贤等.三峡库区土地利用时序变化遥感监测与分析 [J].长江流域资源与环境,2008.7,17(4).

[4]曾雨.基于GIS的闽江流域水污染事故预警应急系统研究 [D].福建师范大学,2008.4.

X8[文献码]B

1000-405X（2016）-9-399-2