李東東 ，喬玉良 ，2，張青海

（1.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024；2.北京師范大學(xué)珠海分校，廣東 珠海 519085；3.中鐵大橋局集團第一工程有限公司，河南 鄭州 450003）

1 引言

遙感數(shù)據(jù)遙感作為先進的對地觀測技術(shù)，具有大面積同步觀測、數(shù)據(jù)綜合性、可比性、經(jīng)濟性以及避免研究者對研究對象直接干擾，并允許重復(fù)觀測等特點[1]。把遙感技術(shù)應(yīng)用于濕地的研究具有較高的經(jīng)濟價值和實用價值。本文利用1995年TM、2002年ETM和2009年CBERS數(shù)據(jù)以及珠海市1:250 000地形圖，對珠海市濕地進行專題信息提取得出珠海市濕地的變化情況，并進行驅(qū)動力因子分析。

2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)源

2.1 研究區(qū)概況

珠海市是珠江三角洲南端的一個重要城市，在廣東省珠江口的西南部，位于北緯 21°48′～22°27′、東經(jīng)113°03′～114°19′之間。珠海市濕地有三大特點：一是灘涂形成快，面積大，且每年以200 hm2左右的速度遞增，為珠江三角洲之冠；二是島嶼數(shù)量多，分布廣，破壞少，是各種動物最佳的棲息地，特別是鳥類的“歇腳站”和“加油站”；三是珠海的自然地理條件決定了珠海是“濕地之城”這一屬性。本文借鑒已有研究成果，綜合地域分異與組合特征及空間尺度效應(yīng)，兼顧人類活動特點，將珠海市的濕地分為淺海水域濕地、灘涂濕地和河流濕地[2-3]。

2.2 數(shù)據(jù)源

研究區(qū)所使用的數(shù)據(jù)源包括：珠海市1995年12月 30日 Landsat5TM、2002年 11月 23日 Landsat5TM、2002年 11月 7日 Landsat7 ETM+，2002年10月23日SPOT5、2009年1月10日CBERS-02B的CCD與HR數(shù)據(jù)各一景，無條帶噪聲，含云量小于5%，圖像質(zhì)量優(yōu)良，能較好地反映地表信息；珠海市1:250 000地形圖、珠海市行政區(qū)域規(guī)劃圖、珠海市2006年土地調(diào)查變更數(shù)據(jù)、珠海市土地利用規(guī)劃大綱等。

3 濕地信息提取與分析

3.1 濕地專題信息提取

3.1.1 建立濕地專題信息解譯標志

遙感圖像上能夠幫助判讀者識別目標地物的各種特征稱為解譯標志，可以用來作為目視判讀的解譯標識的主要有：色調(diào)、顏色、陰影、形狀、紋理、大小、幾何圖案、空間位置和相關(guān)要素組合特征等。根據(jù)濕地公約的定義，將濕地劃分為自然濕地（湖泊濕地、河流濕地、沼澤濕地）和人工濕地（庫塘、水稻田）[4]。綜合地域分異與組合特征及空間尺度效應(yīng)，兼顧人類活動的特點，將珠海市濕地分為河海、水庫、坑塘、灘涂沼澤、水田和養(yǎng)殖水域六大類。根據(jù)遙感影像的顏色（灰度）、斑塊形狀、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)及其周邊環(huán)境的關(guān)系，建立珠海市濕地遙感解譯標志。

3.1.2 圖像解譯

由于研究區(qū)域濕地類型比較復(fù)雜采用多源信息復(fù)合與人機交互解譯相結(jié)合的方法提高分類精度。對ERDAS9.2專業(yè)軟件，采用監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類相結(jié)合的分類方法，對研究區(qū)進行濕地信息提取。具體操作過程如下：首先采用非監(jiān)督分類方法將珠海市濕地分為20類，然后再用ERDAS9.2中的非監(jiān)督分類中的模板進行驗證合并，接著再利用驗證后的模板進行監(jiān)督分類，最后再把分類后的成果圖轉(zhuǎn)化為ArcGIS下的矢量格式。

3.1.3 解譯精度評價

解譯后的精度評價是遙感影像解譯的一個重要環(huán)節(jié)，本次實驗采用GIS與野外調(diào)查驗證相結(jié)合的方式進行解譯精度評價。經(jīng)過驗證，本次實驗的解譯精度達到了89.6%，斑塊面積在0.15~0.23 hm2之間的基本上都能正確區(qū)分，但是在1995年的解譯中平沙鎮(zhèn)和橫琴鎮(zhèn)的部分地方由于地塊比較破碎，分類效果不佳。對于這種現(xiàn)象，我們又對1995年TM543遙感影像進行了纓帽變換，發(fā)現(xiàn)濕地邊界分類效果較好，其精度有所提高，基本上滿足了要求。

3.2 濕地面積資源動態(tài)變化分析

濕地面積的時空變化主要是指不同時期濕地面積在空間分布上的變化。解譯后的濕地信息結(jié)果可以近似的反映珠海市濕地分布狀況：水庫、湖泊主要分布在鳳凰山、將軍山兩大山系和一些丘陵地帶；沼澤泥灘主要分布在河流沿岸以及珠江入?？诘忍帯＠肨M，ETM，CBERS數(shù)據(jù)提取的濕地面積如表1所示。

表1 三期不同類型的濕地面積統(tǒng)計 單位：hm2

從表1可以看出，珠海市濕地面積在1995—2009年間的變化趨勢是先增加再減少。1995年濕地面積為44 918 hm2，2002年濕地面積為45 112 hm2，比1995年增加了0.43%，其中水庫、湖泊面積比1995年增加了9.87%；河流、海洋面積增加了2.12%；養(yǎng)殖場、坑塘面積增加了12.65%；沼澤、泥灘面積減少了35.52%；水田面積增加了39.18%。2009年珠海市濕地面積是37 644 hm2，比1995年減少了 16.19%，比2002年減少了16.55%。其中水庫、湖泊面積比1995年減少了61.35%，比2002年減少了64.83%；河流、海洋面積比1995年減少了23.03%，比2002年減少了24.62%；養(yǎng)殖場、坑塘面積比1995年增加了7.34%，比2002年減少了4.71%；沼澤、泥灘面積比1995年減少了28.45%，比2002年增加了10.96%；水田面積比1995年減少了40.23%，比2002年減少了57.05%。從以上結(jié)果我們可以看出，水田、水庫湖泊面積變化顯著，河流海洋年平均變化量趨于平穩(wěn)，天然濕地明顯減少，人工濕地呈增加趨勢。

4 濕地變化驅(qū)動力分析

濕地的動態(tài)變化過程受到自然、人文等多種因素的影響和驅(qū)動，它反映了人與自然資源的相互關(guān)系。自然驅(qū)動力和人為驅(qū)動力是濕地動態(tài)變化的主要因素[5]。

4.1 自然驅(qū)動力

4.1.1 氣溫

1995—2009年研究區(qū)域的氣溫總體呈上升趨勢平均溫度值2009年比1995年上升0.65℃[6]。自然濕地2009年比1995年減少了4 958 hm2。在其他條件不變的情況下，氣溫的上升加速了水面的蒸發(fā)過程，使得水面面積縮小，造成灘涂、河床更多地露出水面，河流、湖泊、沼澤等面積萎縮。表明濕地面積的變化與氣溫的變化存在著一定的聯(lián)系。

4.1.2 降水

大氣降水是濕地的主要補給水源。依據(jù)1995—2009年研究區(qū)降水呈不斷升降的趨勢，降水量增加，河流水面抬高，水面面積增加，淹沒河床；反之，則河流水面降低，水面面積減少，河床裸露。降水量的升降變化與研究區(qū)濕地面積在三個研究時段內(nèi)的變化基本吻合，表明濕地面積的變化與降水量的變化存在著趨勢相關(guān)性。

4.2 人為驅(qū)動力

4.2.1 人口增長的影響

珠海市2000年人口密度為758人/km2，2005年人口密度為 839人/km2，2007年人口密度為862 758人/km2。人口的急劇增長，導(dǎo)致珠海市人地關(guān)系緊張，人地矛盾突出又出現(xiàn)了大規(guī)模的圍湖造田或圍湖養(yǎng)殖，使?jié)竦氐念愋桶l(fā)生了較大變化。這雖然增加了濕地的多樣性，但是大大減弱了濕地的自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力，更容易受人類活動的干擾。隨著人口的增長，一方面要增加糧食生產(chǎn)，單單靠提高單位面積產(chǎn)量是不夠的，還必須擴大耕地（或人工養(yǎng)殖場）面積；另一方面居住環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施的改善必然要占用更多的土地，導(dǎo)致了天然濕地的不斷減少。

4.2.2 圍海、填海造地

為了滿足對土地的需求，珠海市近年來進行了大規(guī)模的圍海、填海工程。這使得珠海市的結(jié)構(gòu)進一步發(fā)生變化，特別是高欄港區(qū)的灘涂、沼澤變成了其他用地。圍海、填海在促進城市發(fā)展的同時也破壞了濕地結(jié)構(gòu)，同時也破壞了海岸線對海洋侵蝕的抵抗作用，破壞了生態(tài)平衡，故在圍海、填海造地的同時也要注意濕地的保護和建設(shè)。

5 存在問題及保護措施

5.1 濕地管理中存在的問題

濕地的管理保護問題一直是制約濕地發(fā)展的瓶頸。在我國，一直沒有明確的保護濕地的法律法規(guī)，存在對濕地的保護認識不足、濕地保護意識淡薄等諸多問題。珠海市在濕地管理保護存在問題具體總結(jié)如下：尚未明確建立專門管理機構(gòu)，缺乏長遠而科學(xué)的濕地保護、管理與利用規(guī)劃；陸源污染和過度漁獵對珠海濕地也構(gòu)成嚴重威脅，造成濕地及野生動物資源環(huán)境日益惡化和喪失；資金不足，政府投入存在較大缺口，使得濕地保護管理工作處于被動狀態(tài)；珠海濕地不僅類型多、面積廣，涉及多個部門，而且地跨港、澳邊境，與廣東省4個市縣交界，管理狀況復(fù)雜、難度大。

5.2 保護措施

強化濕地保護宣傳教育，加強公民濕地保護意識，使得濕地保護的理念深入人心；嚴格保護自然濕地，科學(xué)修復(fù)退化濕地，以科技為支撐加強區(qū)域綜合管理；健全濕地政策體系和保護管理體系，努力打造珠海市濕地名片。

6 結(jié)語

本文運用GIS技術(shù)與遙感技術(shù)，分別利用TM，ETM，CBERS遙感圖像進行珠海市濕地信息提取，統(tǒng)計了不同時期的濕地面積，繪制了不同時期的濕地分布圖，并分析了珠海市濕地的現(xiàn)狀和動態(tài)變化，進而總結(jié)珠海市濕地目前所面臨的問題及影響濕地變化的驅(qū)動力，最后提出珠海市濕地保護存在的一些問題和具體的建議及保護措施。實驗證明，遙感技術(shù)與GIS技術(shù)相結(jié)合在濕地動態(tài)監(jiān)測以及濕地專題信息的提取中起著重要的作用。

[1]陳宜瑜.中國濕地研究[M].長春：吉林科學(xué)教育出版社，1995.

[2]陳克林.《拉姆薩爾條約》——《濕地公約》介紹[J].生物多樣性，1995，3(2)：119-121.

[3]陸健健.中國濱海濕地的分類[J].環(huán)境導(dǎo)報，1996（1）：4-5.[4]許菡.多元遙感影響融合最佳波段選擇及質(zhì)量評價[J].測繪科學(xué)，2007，32（3）：72-74.

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