基于遥感的新疆开孔河流域土地利用及覆被变化特征研究

魏光辉(新疆塔里木河流域管理局，新疆 库尔勒 841000)

基于遥感的新疆开孔河流域土地利用及覆被变化特征研究

魏光辉
(新疆塔里木河流域管理局，新疆 库尔勒 841000)

以新疆开孔河作为研究区域，利用1990年、2000年与2010年Landsat-TM影像数据和中巴资源卫星数据，结合GIS技术，分析了研究区近20a土地利用/覆被变化，并对其变化原因进行分析.结果表明：1990—2010年，研究区其他林地、裸土地、耕地、滩涂湿地、盐碱地和城镇用地面积呈现增加趋势，；其它建设用地、其它未利用地、灌木林地与中覆盖度草地面积呈现减少趋势，；利用转移矩阵可知，流域新增耕地面积主要来自草地和沙地.研究结果可为区域水土资源可持续利用及生态环境保护提供参考.

开孔河流域；遥感；土地利用；土地覆被

土地利用/覆被变化(land use/cover change，LUCC)是全球环境变化的关键因素之一，对大气、土壤、水、生物和人类等有非常重要的影响[1-5].土地覆被是区域景观的外在表现和重要影响因素，不同土地覆被方式形成了不同的景观和景观结构[6-8].土地利用类型转换过程传递着人类社会活动与自然生态环境之间的物质循环与能量流动，研究其转换有助于及时掌握土地利用类型时空分布与变化过程[9-10].近年来随着人口不断增长，土地的大规模开垦，加剧了土地利用类型的改变，严重影响区域生态环境健康和可持续发展[11-15].因此，开展干旱区土地利用/覆被变化研究对极端脆弱的生态环境保护具有重要意义.

在塔里木河“四源一干”的格局中，和田河、叶尔羌河及阿克苏河均在自然状态下对塔里木河干流进行补给，而开都-孔雀河流域(以下简称开孔河流域)则是在丰水期通过扬水站抽取博斯腾湖水源经孔雀河对塔里木河下游进行输水.开孔河对塔里木河下游进行生态输水大部分选在开都河来水颇丰、博斯腾湖持续高水位的有利时机，但近年来由于源流区用水量增加等原因，开孔河对塔里木河干流的径流补给并不能达到预定要求，同时开孔河本身也面临着诸如河道断流、灌区土壤次生盐渍化、湖区水污染等由于水土资源开发利用不合理而引发的严重生态问题.如何保证开孔河在对塔里木河下游进行有效输水的前提下，保证流域生态环境不恶化甚至能够得到改善成为一个亟待解决的难题.鉴于此，本文旨在通过对新疆开孔河流域土地利用/覆被变化过程进行分析，揭示近20 a流域内土地利用/覆被变化特点，并尝试对其发展趋势和驱动因素做出分析，为研究区生态环境保护和可持续发展提供参考.

1 研究区概况

开孔河流域位于新疆巴音郭楞蒙古自治州境内，由开都河、博斯腾湖和孔雀河三部分构成，地理位置介于82°57′～90°39′E，40°25′～43°21′N之间.行政区划涵盖和静县、焉耆县、和硕县、博湖县、库尔勒市、尉犁县、轮台县、若羌县和州直4个国营农场，新疆生产建设兵团第二师的11个团场.开都河发源于中天山及大、小尤尔都斯盆地，向南流入博斯腾湖.博斯腾湖既是开都河的尾间，又是孔雀河的源头，是我国最大的内陆淡水湖泊.孔雀河从博斯腾湖起源，向西穿过南天山支脉霍拉山和库鲁克塔格交接带进入塔里木盆地，三者彼此水体相连.由于天山支脉阿克塔格的阻隔，形成焉耆盆地平原区和孔雀河冲洪积平原区两大地形地貌单元.

研究区位于欧亚大陆腹地，远离海洋，为干旱大陆性气候特征.从流域上游到下游多年平均降水量75.0～47.3 mm，集中于6～8月；多年平均蒸发量1 887～2 777 mm，夏季炎热，冬季寒冷少雪；全年以晴天为主，日照时间长，太阳辐射能量多，昼夜温差大，适宜种植棉花及瓜果.

2 数据来源

2.1 数据来源

基础数据为开孔河流域内的Landsat-T影像数据和中巴资源卫星数据，成像时间分别为1990年、2000年与2010年的7～9月，图像分辨率30 m，每景覆盖度范围185 km×185 km.

2.2 数据处理

2.2.1 图像矢量化

利用Erdas软件对3期遥感影像进行几何校正、配准，并借助Arc Info对各时期遥感影像进行目视判读和数字化工作.根据《中华人民共和国环境保护行业标准》(HJ/T 192—2006)划分土地利用类型，结合研究区土地利用特点及野外实地验证，将流域内土地利用类型划分为耕地、林地、草地、水域湿地、建设用地、沙地、盐碱地、裸土地、裸石岩砾和其他未利用地10类.

2.2.2 转移矩阵计算

利用Arc GIS的intersect模块及Excel数据统计功能，将解译得到的研究区1990、2000、2010年三期遥感影像，在Arc GIS中进行叠加运算，得到流域1990—2000年和2000—2010年土地利用转移矩阵.

3 结果分析

3.1 土地利用类型面积总体变化特征

对遥感解译数据进行整理，得到研究区不同时期的土地利用类型面积数据(见图1).

由图1可知，开孔河流域面积比重较大的土地类型有耕地、草地(包括高、中、低覆盖度草地)和未利用土地(包括沙地、裸岩石砾地、其它未利用土地等).研究区1990—2010年之间全部土地利用类型的变化率(见表1).

由表1可知，面积变化幅度较大的有耕地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、沙地和其它未利用土地，1990—2010年之间变化幅度最大的土地利用类型为其他林地，20 a增长了61倍之多；其次为裸土地，20 a内增加了近一倍；耕地面积增加幅度也较大，也增长了近一倍；湖泊、水库及裸岩石砾地和低覆盖度草地的变化最不明显；研究区变化幅度明显的土地类型较多，土地利用/覆被变化强烈.

图1 研究区1990—2010年土地利用/覆盖面积变化

1990—2000年土地利用类型变化率/%2000—2010年土地利用类型变化率/%1990—2010年土地利用类型变化率/%其他林地165.32其他林地2245.81其他林地6123.86其它建设用地-91.83其它建设用地262.37裸土地99.48滩涂湿地71.63盐碱地63.07耕地95.18耕地58.22裸土地54.24滩涂湿地77.83城镇用地47.82耕地23.36盐碱地76.70其它未利用地-35.97湖泊、水库-16.92城镇用地72.25裸土地29.33城镇用地16.52其它建设用地-70.40灌木林地-22.91疏林地15.52其它未利用地-37.38湖泊、水库20.36低覆盖度草地-10.92灌木林地-27.39疏林地-20.06中覆盖度草地-8.85中覆盖度草地-25.07有林地-19.56沙地-8.38农村居民点23.95农村居民点17.80灌木林地-5.81有林地-17.02中覆盖度草地-17.80农村居民点5.22高覆盖度草地-7.78沙地12.71滩涂湿地3.61疏林地-7.66低覆盖度草地10.82有林地3.16沙地3.26盐碱地8.36其它未利用地-2.21河渠1.87高覆盖度草地-7.27高覆盖度草地-0.55低覆盖度草地-1.27河渠1.87裸岩石砾地0.02裸岩石砾地0.06裸岩石砾地0.05河渠0.00湖泊、水库-0.01

3.2 不同土地类型面积变化特征

3.2.1 林地面积变化特征

流域林地面积较小，不足总面积的5%，在1990—2010年之间林地类型变化最明显的是其他林地，增加了61倍之多，而其他林地类型出现了不同程度的减少，从林地总面积变化的角度出发，开孔河流域20 a内林地总面积呈现出先减少后增加总的呈增加的变化趋势，其中1990年为1 772.84 km2，2000年为1 429.17 km2，2010年为2 037.79 km2.

在1990—2000年之间，开孔河流域林地面积减少了19.39%，年均减少34.37 km2；而在2000—2010年之间林地面积增加了42.59%，年均增长达到了60.86 km2；1990—2010年之间，林地面积共增加了14.95%，年均增长13.25 km2.影响林地面积变化的因素主要有自然和人为两个方面，下面将林地划分为天然林和人工林来进一步分析林地面积变化的主要原因，开孔河流域天然林和人工林面积变化(见图3).

从图3(a)可以看出，流域天然林面积变化呈先减少后增加的趋势，在1990—2000年之间天然林面积减少了20.26%，年均减少34.57 km2；而在2000—2010年之间天然林面积为9.17%，年均增长12.47 km2，增减变化差距大；20 a内天然林面积共减少12.95%，年均减少11.05 km2.天然林面积变化在2000年前后出现转折，主要与塔里木河综合治理项目的实施有关.2000年之前由于开孔河沿岸较强烈的水土资源开发活动，使得天然林尤其是河岸荒漠林得不到有效的水源补给，天然林面积衰退，加之人为的将天然林开垦为其他类型土地，加速了天然林的退化.2000年之后，随着塔里木河流域近期综合治理项目的实施，当地政府推出诸多举措来改善流域生态环境，包括退耕还林还草等，使天然林得到了人为保护，另外，孔雀河径流量的增加给沿岸植被带来了水源的补充，天然植被有了较好的生长环境，两方面的因素使得天然林植被得到了一定程度的恢复.

从图3(b)中可以看出，人工林在1990—2000年之间变化不明显，而在2000—2010年之间人工林面积飞速增长，10 a内人工林的面积增长了7倍之多，年均增长达到48.39 km2，人工林面积的增长主要受到人工经济林迅速增长的影响.2000年，巴州地区提出要“调大特色林果业”的农业经济发展策略，突出发展香梨、红枣、杏和葡萄等优势特色树种，其中已形成了在库尔勒、尉犁地区以香梨为主，焉耆盆地以葡萄为主的特色林果业格局，而开孔河流域的香梨种植面积更是达到了整个巴州特色林果种植面积的50%.在当地政策因素的影响下，林果业的发展使人工林的面积出现了快速增长的局面.

图3 研究区1990—2000年之间天然林和人工林面积变化

3.2.2 草地面积变化特征

不同于林地面积的先减后增的变化趋势，作为流域重要植被覆盖类型的草地面积则一直在减少，(见图4(a)).草地面积占流域总面积的40%以上，其中巴音布鲁克草原为流域内面积最大的草原，占流域草地面积的90%以上，是全国第二大草原及全国最大的高山草原，也是开都河重要的水源涵养地，其兴衰变化对全流域的生态环境起到决定性作用.

图4 研究区1990—2010年草地面积变化(a)—草地面积变化；(b)—高覆盖度草地面积变化；(c)—中覆盖度草底面积变化；(d)—低覆盖度草地面积变化

从图4(a)可以看出，流域草地面积20 a内一直在减少，其中1990—2000年之间草地面积减少了1.29%，年均减少31.75 km2；2000—2010年间，草地面积减少了5.91%，年均减少143.08 km2；1990—2010年之间，草地面积共减少7.13%，年均减少87.42 km2.草地类型当中，高、中覆盖度草地的面积呈减少趋势，低覆盖草地面积则先增加后减少.20a内，高、中覆盖度草地面积分别减少了7.78%、25.07%，年均减少分别为47.15 km2、34.10 km2，减少规模较明显.其中，在1990—2000年之间，高、中覆盖度草地分别减少了7.27%、17.80%，年均分别减少88.14 km2、48.41 km2；在2000—2010年之间其分别减少了0.55%、8.85%，年均减少6.17 km2、19.97 km2.高、中覆盖度草地面积减少速率出现减慢趋势.低覆盖度草地的变化趋势不同于高、中覆盖度草地，在1990—2000年之间，低覆盖度草地面积增加10.82%，年均增长104.79 km2；而在2000—2010年之间其减少了10.82%，年均减少117.12 km2；20 a内低覆盖度草地面积共减少1.27%，年均减少量为6.16 km2.1990、2000及2010年高、中、低覆盖度草地占草地总面积的比例(见表2).由表2可知，研究期高、中覆盖度草地面积占草地总面积的比例呈减少趋势，草场质量也出现退化.

表2 研究区高、中、低覆盖度草地面积占总面积的比例

类型1990年2000年2010年高覆盖度草地49.4346.4449.09中覆盖度草地11.099.248.95低覆盖度草地39.4844.3241.97

研究区草地退化是自然因素和人为因素长期共同作用的结果.就其自然因素而言，降水减少及气候变暖引起的草地涵水量减少、蒸发量加大是造成草原退化的主要自然因素.此外，毒害草及蝗虫等生物灾害加剧了草原退化.人为因素主要体现在草场超载过牧.

3.2.3 水域面积变化特征

水域面积的变化可以反映出水资源在分配及利用上的特点.流域水域面积在1990—2010年之间的变化趋势见图5(a).从该图可以看出，水域面积呈先增后减趋势，在1990—2000年之间水域面积增加38.03%，年均增长69.63 km2，增长明显；而在2000—2010年，水域面积减少6.59%，年均减少16.65 km2，减少速率较快；1990—2010年之间，水域面积增加28.94%，年均增长26.49 km2，增长趋势较明显.

水域面积变化与水资源的利用方式有关，利用不同的水域类型面积来进一步分析水域面积变化原因.研究区河渠面积在1990—2010年之间的面积变化(见图5(b))可知：河渠面积1990—2010年之间变化不明显，20a内仅增加1.87%；湖泊、水库面积变化(见图5(c))，湖泊、水库在1990—2000年之间增加20.36%，年均增长20.84 km2，而在2000—2010年之间减少了16.92%，年均减少20.85 km2；1990—2010年湖泊、水库仅减少了0.01%，变化不明显.博斯腾湖作为研究区最大的湖泊，其水位变化是影响流域湖泊、水库面积变化的主要影响因素，1988—2002年之间，博斯腾湖水位呈逐年上升的趋势，而在2003—2009年呈逐年下降趋势，博斯腾湖水位变化与流域湖泊、水库面积的变化趋势保持一致.

涂湿地在1990—2010年之间的变化趋势(见图5(d)).滩涂湿地在1990—2000年之间增加了71.63%，年均增长高达48.55 km2，而在2000—2010年之间仅增加了3.61%，年均仅增长4.2 km2.博斯腾湖在2002年之前水位的上升为滩涂湿地的发展创造了良好的条件，而在2003年后水位快速下降，滩涂湿地面积变化不明显.

3.2.4 耕地面积变化特征

近年来，从开孔河调水入塔里木河下游并不能达到预定输水目标，这其中农业用水量的增加是造成这一现象的重要原因.耕地面积的变化造成农业用水量的变化，近20年来开孔河流域耕地面积增长迅速，从1990年的2 401.69 km2增加到2000年的3 800.02 km2，在2010年达到4 687.74 km2.可以看出，流域耕地面积增长明显，1990—2000年之间，耕地面积增加了58.22%，年均增长139.83 km2；在2000—2010年之间，耕地面积增加23.36%，年均增长88.77 km2，增长速度有所放缓；1990—2010年之间，耕地面积共增加了95.18%，年均增长达到114.3 km2，增速显著.耕地面积的增加与人口的快速增长密不可分，人口数量的增长加重了对耕地的需求，使得耕地面积变化与人口数量变化趋势相一致，(见图6).

图5 研究区1990—2010年水域面积变化(a)—水域总面积变化；(b)—河渠面积变化；(c)—湖泊、水库面积变化；(d)—滩涂湿地面积变化

图6 开孔河流域1990—2010年耕地面积与总人口数量变化趋势图

由图6可知，耕地面积增长与人口数量增长趋势一致，正相关关系十分显著，这与新疆整个地区耕地、人口变化趋势类似，人口数量的增长是该区耕地面积增加的最主要原因.1988年以来，开孔河流域成为新疆重要的棉花基地，垦荒植棉的人类活动一直存在，人口数量的增加顺应了这一发展趋势.另外，2000—2010年之间耕地面积增速的放缓与该区的林果业政策存在一定关联，部分耕地被发展成为人工经济林从而使得耕地面积增长放缓.

3.2.5 建设用地面积变化特征

人口规模的快速增长不仅使耕地面积快速增长，城镇和农村居民用地的面积也出现了快速增长.城镇用地、农村居民用地分别从1990年的57.21 km2、103.65 km2增加到2000年的84.57 km2、122.10 km2，在2010年分别达到98.54 km2、128.47 km2.城镇用地在1990—2000年之间增加了47.82%，年均增长2.74 km2；在2000—2010年之间其分别增加了16.52%，年均增长1.4 km2；1990—2010年之间，城镇面积增加了72.25%，年均增加2.07 km2.而农村居民用地在1990—2000年之间增加了17.8%，年均增加1.84 km2；2000—2010年之间，农村居民用地增加了5.22%，年均增加0.64 km2；1990—2010年之间共增加23.95%，年均增加1.24 km2.对比城镇用地和农村居民用地变化可以看出，两者增速均放缓，而城镇用地面积增长速率要快于农村居民用地.

人口数量的快速增长是造成城镇用地与农村居民用地增加的主要原因，随着人口数量增长放缓，城镇用地与农村居民用地增长速度也随之减慢.同时，城镇化的快速发展使得部分农村人口向城镇集聚，从而出现了农村居民用地增长速度低于城镇用地增长速度的现象.

3.2.6 未利用土地面积变化特征

在1990—2010年之间，流域人口快速增加，使耕地面积与人口居住面积随之增加，对水土资源的开发越发强烈，造成土地利用类型发生了一定程度的改变.未利用土地作为研究区重要的土地类型，其也发生了较明显的变化，(见图7(a)).

图7 研究区1990～2010年未利用土地面积变化(a)—未利用土地面积变化；(b)—沙地面积变化；(c)—为盐碱地面积变化；(d)—为裸土地面积变化；(e)—为裸岩石砾地面积变化；(f)—为其他未利用土地面积变化

从图7(a)可以看出，1990—2010年间未利用土地面积呈减少趋势，2000—2010年间未发生变化，其中在1990—2000年间，未利用土地面积减少了5.79%，年均减少113.70 km2，减少数量十分可观.一方面，人类对耕地的需求等使得一部分未利用土地被开发，另一方面，人类对土地的不合理利用使得未利用土地面积出现增加，具体反应在不同的未利用土地利用类型上(见图7).由图7可知，不同类型的未利用土地变化趋势差别较大，沙地呈先增后减，盐碱地和裸土地面积持续增加，裸岩石砾地面积基本未发生变化，其他未利用土地面积有所减少.其中，沙地面积在1990—2000年之间增加12.71%，年均增长42.36 km2；而在2000—2010年之间其减少8.38%，年均减少31.50 km2；1990—2010年之间，沙地面积仅增加了3.26%，年均增加5.43 km2，沙地规模变化并不显著.

研究区盐碱地在1990—2010年间增加76.70%，年均增长高达19.30 km2，其中1990—2000年间增加8.36%，2000—2010年间增加63.07%，增速加快.裸土地的面积20a内增加了近一倍，且增速有加快趋势.其他未利用土地面积在这些未利用土地类型当中面积最大，其在1990—2000年之间减少35.97%，年均减少162.23 km2；而在2000—2010年之间，其仅减少了2.21%，年均减少不足10 km2.

裸土地的面积增速较快，裸土地面积增速有加快的趋势，人为过度开发，使得土地生产力退化，生产力低下的土地被撂荒，裸土地面积增加.天然植被的减少和人为撂荒加速了荒漠化的进程.研究区未利用土地面积在1990—2000年之间减少较快而在2000—2010年之间只有很小幅度的减少，土地资源的开发受到诸多因素的限制，而水资源是最重要的影响因素，随着流域近几年来水量的减少，造成了其他未利用土地的开垦进程变慢.

4 土地利用覆被变化原因分析

研究区不同土地利用类型的面积发生了较大变化，但其中不同土地利用类型之间转化的程度与方向并不明确，在这里利用转移矩阵来进一步分析具体的土地转化过程(见表3和表4).可以看出，在1990—2010年，研究区耕地面积不断增加，2010年比1990年增加了95.15%，从转移矩阵看1990—2000新增耕地面积主要来自于草地和林地，其净转移量分别占耕地总转入面积的82.35%和16.03%；2000—2010年新增耕地面积主要来自于草地和沙地，转移而来的草地面积和沙地面积分别占其它类型转移为耕地类型的70.57%和21.78%.耕地面积在1990—2000年的扩张是以林草面积减少为代价，但在2000—2010年间是以草地和沙地为主，且耕地占用草地的面积也小于2000年前.从总体上看，在1990—2010年的20年里耕地面积扩张主要是来自于草地、林地和沙地，而耕地转入林地的量大于林地转入量，因此耕地总体增加最主要来自于草地和沙地.

表3 1990—2000年开孔河流域土地利用转移矩阵

1990年2000年耕地林地草地水域建设用地沙地盐碱地裸土地裸石岩砾其它未利用地耕地236912.260.92019.2900.0100.33林地241.621412.4639.187.492.3138.7728.70.142.33草地1179.293.6422189.43702.8145.67375.5313.368.533.72.44水域湿地0.18001816.79013.810000建设用地4.7901.330162.05007.420357.91沙地3.7600.64003329.37000.080盐碱地000000503.21000裸土地1.3800000046.6500裸石岩砾00.8100000011236.540其它未利用001975.1607.7800002527.63变化率%5.821-1.939-1.3-3.8-5.561.270.8363.0650.05-3.597

表4 2000—2010年开孔河流域土地利用转移矩阵

2000年2010年耕地林地草地水域建设用地沙地盐碱地裸土地裸石岩砾其它未利用地耕地3330.78449.441.470.2615.960.220.0401.850林地37.11367.69.46000.7800014.23草地958.64192.6122601.9518.4454.358.56337.2233.020.950.92水域湿地23.9710.86131.272341.9019.09000建设用地0.220.5900236.2900000沙地295.64025.402.33432.881.26000盐碱地13.7400.47000531.06000裸土地01.710000061.0400裸石岩砾015.27001.4100011225.970其它未利用27.060.36.31029.7400015.62809.3变化率/%2.3354.263-0.591-0.6594.342-0.8386.2984.990.001-0.221

林地面积在1990—2000年减少了19.39%，从转移矩阵来看减少的林地主要转移为了耕地、沙地、草地和盐碱地，其净转出量分别占林地面积的12.94%、2.19%、2.01%和1.62%，说明在此期间林地一方面被占用为耕地，另一方面逐渐转化为草地，沙地和盐碱地，流域生态环境恶化；在2000—2010年林地面积增加了42.63%，新增林地面积主要来自于耕地和草地，其净转移量分别占林地总转入量的61.47%和27.30%，南疆地区在2000年后开始提倡种植经济林，因此许多人在原来耕地基础上开始种植经济林因此耕地转移为了林地.从总体上看，林地总体增加了14.97%，从转移矩阵看，主要来自于7.62%的耕地和0.60%的草地.

草地面积在近20年时间里不断减少，2000比1990年减少了1.30%，2010年草地比2000年减少了5.91%，从转移矩阵看1990—2000年草地主要转移成了耕地、水域湿地和沙地，其中转移的耕地、水域湿地和沙地分别占1990年草地面积的4.81%、2.87%和1.53%，在2000—2010年草地主要转移耕地、盐碱地和林地，分别占2000年草地面积的3.95%、1.39%和0.76%.草地面积总体上减少了7.13%，从转移矩阵分析，草地减少的面积主要转移成了耕地、水域湿地、沙地、盐碱地、林地和建设用地，其净转移量分别占流域1990年草地面积的8.71%、2.41%、1.46%、1.43%、0.60%和0.40%.

水域湿地面积总体增加了28.94%，从转移矩阵看，新增水域湿地面积主要来自于草地，占水域湿地总转入面积的99.68%.

建设用地面积在1990—2000年减少，建设用地面积主要转移成了其它未利用地，其净转移量占建设用地总面积65.63%；在2000—2010年建设用地面积增加，新增建设用地面积主要来自于0.23%的草地、1.03%的其它未利用地和0.41%的耕地.

沙地面积在1990—2000年增加，新增沙地面积主要来自于1.529%的草地和2.19%的林地；而在2000—2010年沙地面积减少了8.38%，减少的沙地则主要转移成了耕地.而从整体上看，沙地面积增加，且主要来自于草地.

盐碱地面积在1990—2010年里不断增加，2010年比1990年增加了76.6%，1990—2000年盐碱地增加的幅度较小，主要由1.62%的林地和0.05%的草地转移而来；在2000—2010年新增盐碱地主要由草地转移而来，转移草地占其他类型转移为盐碱地类型的94.30%.裸土地面积在1990—2010年不断增加，从转移矩阵看，新增裸土地主要由0.17%的草地转移而来.裸石岩砾在近20年里面积虽有波动但变化幅度很小且主要由其它未利用地转移而来.其它未利用地面积在1990—2010年呈不断减少，从转移矩阵看，其它未利用地面积主要转移成草地.

从以上分析可知，在1990—2000年开孔河流域林地、草地面积不断减少，林草主要转移成了耕地，水域和沙地；盐碱地、沙地、裸土地和裸石岩砾面积都不同程度的增加但变化幅度较小且主要由草地转移而来.在2000—2010年开孔河流域草地和水域面积减少，草地主要转移成了耕地和盐碱地而水域则主要转移成草地和耕地.就总体而言，开孔河流域林草水总面积在近20年内面积是减少的，其主要原因是由草地面积减少引起的，草地减少的面积主要转移成了耕地、水域湿地、沙地、盐碱地、林地和建设用地，其净转移量分别占流域1990年草地面积的8.71%、2.41%、1.46%、1.43%、0.60%和0.40.由此可得，研究区环境问题主要为耕地扩张迅速，沙漠化和盐渍化逐渐加重.

5 结 论

(1)研究区面积最大的土地利用类型为草地和未利用土地，两者占流域总面积的80%以上，其中草地约为流域总面积的45%～50%，未利用土地约为流域总面积的35%～40%.1990—2010年之间开孔河流域土地利用类型面积变化最明显的为其他林地，20a内增加了61倍之多，其次为裸土地和耕地，两者在20 a内也增加了近一倍.湖泊、水库及裸岩石砾地和低覆盖度草地的面积变化最不明显，三者面积变化均在2%以下.

(2)1990—2010年，研究区一级土地利用类型之中变化明显的是耕地，20 a内增加95.18%；其次为水域，20 a内增加了28.94%，其中滩涂湿地面积变化幅度最大，20 a内增加77.83%；林地面积增加14.95%，其中天然林面积减少12.95%，而人工林的面积增加732.58%；草地面积减少7.13%，中覆盖度草地面积减少的趋势最明显，20a内减少25.07%，高覆盖度草地和低覆盖度草地面积分别减少7.78%、1.27%；未利用土地面积减少5.79%，其中裸土地面积增加99.48%，盐碱地面积增加76.7%，其他未利用土地面积减少37.38%；建设用地当中，城镇用地和农村居民用地分别增加72.25、23.95%.

(3)在1990—2010年，研究区林地面积增加主要来自于草地和耕地，其中草地面积的0.60%和耕地的7.62%被林地占用.耕地面积增加则主要来自于8.71%的草地和8.97%的沙地面积.水域湿地面积增加也来自于草地，占草地面积的2.41%.沙地面积增加，主要来自于1.46%的草地.建设用地面积总体减少，60.05%的建设用地被其它未利用地占用.

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Analysis on Land Use and Cover Change Based on Remote Sensing in Kai-kong River Basin

WEI Guang-hui

(Xinjiang Tarim River Basin Management Bureau, Korla 841000, China)

The extraction of land cover information based on remote sensing has a direct significance for agricultural and forestry production and environmental monitoring. In this paper, Kai-kong River Basin is selected as study area, by using 1990, 2000 and 2010 Landsat TM image data and CMB resource satellite data, combined with GIS technology, the land use/cover change of the study area nearly 20 years is analyzed and the reasons for such changes are discussed. The results show that: from 1990 to 2010, the land area of other forest land, bare land, farmland, wetland and saline land and towns increased, change rates were 6123.86%, 99.48%, 95.18%, 77.83%, 76.70% and 72.25%; other construction land and unused land, woodland, shrub and coverage grassland area showed a decreasing trend and the change rate were-70.40%, -37.38%, -27.39% and-25.07%. The transfer matrix shows that the basin of new arable land mainly from grassland and sandy land, woodland area has increased 7.62% from main cultivated land and 0.60% from grassland, grassland area decreased, mainly transferred to cultivated land and water wetland; water wetland area added from grassland, accounting for 99.68% of the area to the total wetland area. The results can provide reference for the sustainable utilization of regional water and soil resources, as well as ecological environment protection.

Kai-kong River Basin; remote sensing; land use; land cover

2016-02-11

新疆水利水电工程重点学科基金资助(XJZDXK-2010-02-12)

魏光辉(1981-)，男，新疆石河子人，高级工程师，博士，主要从事干旱区水资源利用与环境保护研究.

TV214

A

1008-536X(2016)08-0048-10