妙 丹, 王石英, 李 波, 盧書兵, 趙麗琴, 南 箔
(1.四川師范大學(xué) 地理與資源科學(xué)學(xué)院, 成都 610101; 2.北京師范大學(xué) 資源學(xué)院, 北京 100875)
華陽河湖群地區(qū)灘涂地動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測研究
妙 丹1,2, 王石英1, 李 波2, 盧書兵2, 趙麗琴1,2, 南 箔2
(1.四川師范大學(xué) 地理與資源科學(xué)學(xué)院, 成都 610101; 2.北京師范大學(xué) 資源學(xué)院, 北京 100875)
本文首先對華陽河湖群地區(qū)1990年、2002年、2010年TM,ETM+數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,基于GIS軟件對近20 a灘涂地時(shí)空變化、轉(zhuǎn)移過程及典型樣帶質(zhì)心轉(zhuǎn)移進(jìn)行了分析,并應(yīng)用馬爾科夫鏈預(yù)測了未來土地利用變化,為本區(qū)灘涂地保護(hù)和利用及漁業(yè)發(fā)展提供一定的科學(xué)依據(jù)。結(jié)果如下:(1) 灘涂地總面積減少。1990—2002年減少了4.44 km2,2002—2010年減少了10.31 km2。(2) 以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的復(fù)興鎮(zhèn)、洲頭鄉(xiāng)由于灘涂圍墾導(dǎo)致灘涂地向耕地轉(zhuǎn)移,面積減少;作為水產(chǎn)養(yǎng)殖大鎮(zhèn)的下倉因圍網(wǎng)養(yǎng)殖和圍湖造田使得湖泊轉(zhuǎn)換為灘涂地,灘涂地面積增加。(3) 下倉樣帶灘涂地質(zhì)心呈集中趨勢,距離縮?。粎R口樣帶呈分散趨勢,距離增大。(4) 馬爾科夫鏈預(yù)測顯示,灘涂地、湖泊在未來依然呈減少趨勢,耕地、建設(shè)用地會持續(xù)增加,而其他地類相對穩(wěn)定。
華陽河湖群地區(qū); 灘涂地; 遙感; GIS; 時(shí)空變化; 馬爾科夫鏈
灘涂地作為宿松縣的土地后備資源,對于宿松縣漁業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好機(jī)會。然而違法灘涂圍墾、圍湖造田嚴(yán)重影響了灘涂地和湖泊本身功能的發(fā)揮,而且對生態(tài)環(huán)境帶來破壞。如何協(xié)調(diào)好灘涂地開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù),是華陽河湖群地區(qū)可持續(xù)發(fā)展道路上面臨的一個(gè)重要難題。
國外遙感技術(shù)應(yīng)用于灘涂地起始于60年代初。Boissonneau, Arthur N等人用Landsat影像對安大略湖北部的CLAY地區(qū)的灘涂地進(jìn)行了遙感調(diào)查。Mohamed O.Arnous & David R.Green[1]對埃及亞克巴灣沿海帶的土地資源進(jìn)行信息提取和空間分析,對沿海灘涂地開發(fā)利用所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效益進(jìn)行評估及制圖。B.Deepika·K.Avinash·K.S.Jayappa[2]對Udupi海岸帶灘涂地變化速率進(jìn)行了評估和預(yù)測。國內(nèi)遙感技術(shù)應(yīng)用于灘涂地始于80年代,對于灘涂地的研究主要集中于沿海區(qū)域[3-6]。對于湖泊灘涂地的研究,學(xué)者[7-12]多以濕地為研究對象,分析其變化特征、驅(qū)動(dòng)因素和調(diào)控對策,而針對湖泊灘涂地的研究很少。
同樣,在華陽河湖群地區(qū),有關(guān)土地利用變化的研究較多,主要側(cè)重于近年來華陽河湖群濕地面積、景觀格局的變化及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估[13-15],尚未有專門的湖泊灘涂地的研究。本研究除了分析1990—2010年20 a來華陽河湖群地區(qū)灘涂地面積變化和預(yù)測土地利用變化,還通過選取典型樣帶對灘涂地質(zhì)心轉(zhuǎn)移進(jìn)行了分析。以期更全面、更詳細(xì)的反映華陽河湖群灘涂地的時(shí)空變化規(guī)律,為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)可持續(xù)提供一定的理論和實(shí)踐幫助。
華陽河湖群隸屬于安徽省安慶市宿松縣,由龍感湖、黃湖、大官湖和泊湖組成,華陽河湖群地區(qū)包括與湖泊群相連接的下倉、復(fù)興等11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),面積1 665 km2,擁有灘涂地180 km2,約占華陽河湖群地區(qū)的10.8%。地理位置介于116°00′—116°33′E,29°52′—30°58′N。華陽河湖群地區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)型氣候區(qū),年平均氣溫16.6~16.8℃,無霜期年平均258 d。年平均降雨量127.8~136.5 mm,日照時(shí)數(shù)為1 800~2 100 h,總?cè)丝跀?shù)為45.1萬人,財(cái)政總收入8 859.2萬元。本區(qū)灘涂資源豐富,據(jù)水產(chǎn)局統(tǒng)計(jì)資料顯示,近年來水產(chǎn)養(yǎng)殖面積不斷增長,在總經(jīng)濟(jì)收入中比率逐年提高。
2.1 數(shù)據(jù)選取和預(yù)處理
采用的遙感數(shù)據(jù)為USGS網(wǎng)站及對地觀測中心提供的華陽河湖群地區(qū)1990年11月2日TM數(shù)據(jù)、2002年10月25日ETM+數(shù)據(jù)、2010年11月6日TM數(shù)據(jù)。由于影像獲取時(shí)間接近,又處于枯水期,因此湖泊水位受季節(jié)影響不明顯;且影像的成像質(zhì)量和成像時(shí)的天氣狀況良好,能較好地反映地表信息。
以宿松縣1∶1萬地形圖為參考,通過ENVI 5.0平臺,對三期遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行了幾何精校正,誤差控制在0.6個(gè)象元內(nèi)。選取4,5,3波段組合對三期遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。
2.2 研究方法
2.2.1 灘涂地土地利用分類 研究區(qū)遙感影像分類主要采用人機(jī)交互解譯的方法。人工處理參考華陽河湖群地區(qū)全國第二次調(diào)查土地利用數(shù)據(jù),將云層覆蓋以及其他難以區(qū)分的未利用灘涂地和部分水庫和坑塘、湖泊在ArcGis 10.0軟件中進(jìn)行矢量化,其余部分用最大似然法進(jìn)行監(jiān)督分類。根據(jù)華陽河湖群地區(qū)的土地利用和覆蓋現(xiàn)狀,將本區(qū)土地分為耕地、林地、草地、水庫和坑塘、建設(shè)用地、湖泊河流和未利用灘涂7類。最后利用混淆矩陣精度驗(yàn)證法,對分類結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn),其分類總體精度為90.51%,Kappa系數(shù)0.8525。分類后處理工作在ArcGIS軟件中完成,主要對原始分類結(jié)果中的碎斑塊和明顯誤分區(qū)進(jìn)行修正,得到如附圖8所示的土地利用分類結(jié)果:
2.2.2 質(zhì)心分析 質(zhì)心定義為一個(gè)多邊形或面的幾何中心。某些情況下,質(zhì)心不是絕對幾何中心而是分布中心。若考慮其它一些因素,可以賦予權(quán)重系數(shù),稱為加權(quán)平均中心。其計(jì)算公式為:
X=∑wi×Xi/∑wi,Y=∑wi×Yi/∑wi
(1)
式中:Wi——第i個(gè)離散目標(biāo)物權(quán)重,在本文中代表提取的各類土地實(shí)體斑塊的面積;Xi,Yi——第i個(gè)離散目標(biāo)物的坐標(biāo)。
利用質(zhì)心轉(zhuǎn)移分析能夠直接看出土地分布中心和方向的變化。劉楊楊等[16]在長江口灘涂地形沖淤分析研究中對沙洲質(zhì)心變化進(jìn)行了介紹,葉慶華[17],寧靜[18]、楊澤東[19]、宮兆寧[20]等人在濕地和城鎮(zhèn)研究中也采用了質(zhì)心轉(zhuǎn)移分析。本文通過選取典型樣帶分析了三個(gè)時(shí)期的灘涂地質(zhì)心轉(zhuǎn)移。通過遙感影像解譯和實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),龍感湖南部和黃湖東部灘涂地變化較為明顯。并根據(jù)國內(nèi)外關(guān)于湖泊緩沖帶的研究[21],結(jié)合本區(qū)降雨量、地形地貌、土壤質(zhì)地以及村落、農(nóng)田和建設(shè)用地布局,將本區(qū)湖泊緩沖帶劃為1 km。分別沿2010年水邊線向外做1 km緩沖區(qū),得到兩個(gè)樣帶分別為:①下倉樣帶,即黃湖東部,總面積16.86 km2;②匯口樣帶,即龍感湖南部,總面積20.87 km2,如附圖9所示。
2.2.3 馬爾科夫鏈預(yù)測模型 馬爾科夫鏈預(yù)測法是一種關(guān)于事件發(fā)生概率預(yù)測方法。它是根據(jù)事件的目前狀況來預(yù)測未來某個(gè)時(shí)期變動(dòng)狀況的一種預(yù)測方法,具有“無后效性”的特殊隨機(jī)過程。它假設(shè)一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)在T+1時(shí)刻的狀態(tài)和T時(shí)刻有關(guān),而和T時(shí)刻以前的狀態(tài)無關(guān)。即狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率僅與轉(zhuǎn)移出發(fā)態(tài)、轉(zhuǎn)移步數(shù)、轉(zhuǎn)移后狀態(tài)有關(guān),而與轉(zhuǎn)移前的時(shí)刻無關(guān)。
其狀態(tài)轉(zhuǎn)移公式如下:
(2)
概率遞推公式如下:
(3)
式中:πj(k)——預(yù)測轉(zhuǎn)移概率;pij——轉(zhuǎn)移概率矩陣。π(0)=[π1(0),π2(0),…πn(0)]表示初始狀態(tài)概率向量。
3.1 灘涂地時(shí)空變化分析
3.1.1 土地總體變化分析 通過遙感分類影像,利用ArcGIS 10.0軟件對三期土地進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表1所示。
表1 1990-2010年華陽河湖群地區(qū)土地分類數(shù)據(jù) km2
從表1可知,1990—2010年,耕地、建設(shè)用地總體呈增加趨勢,增加面積分別為96.03 km2和4.32 km2。林地呈先增加后減少的趨勢,由于2002年以前對林地保護(hù)的法律法規(guī)尚不完善,存在大量亂砍濫伐現(xiàn)象;而在2003年退耕還林政策實(shí)施以來,宿松縣對林地保護(hù)力度加大,林地恢復(fù)并且增加。水庫和坑塘面積先增加后減少,主要是由于在1990—2002年,華陽河湖群地區(qū)的耕地灌溉需求大、降雨量充分,并且加之2000年的洪澇災(zāi)害導(dǎo)致水庫和坑塘面積增加。而在后8 a,水庫和坑塘大量減少是由于向耕地和建設(shè)用地轉(zhuǎn)變造成。湖泊、灘涂地及草地均呈減少趨勢,減少面積分別為82.46 km2,14.75 km2,11.26 km2。從年均變化速率看,2002—2010年所有土地變化速率均大于1990—2002年。
就灘涂地而言,總面積減少。1990—2002年減少了4.44 km2,2002—2010年減少了10.31 km2,說明圍湖造田、圍網(wǎng)養(yǎng)殖和人工建筑的驅(qū)動(dòng)使湖泊向?yàn)┩康剞D(zhuǎn)變,灘涂地逐漸向其它地類轉(zhuǎn)換。
3.1.2 灘涂地時(shí)間變化分析 用鄉(xiāng)鎮(zhèn)界限圖與遙感分類數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加,得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)灘涂地變化數(shù)據(jù),如表2所示:由表2知:所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)灘涂地?cái)?shù)量總體均呈減少趨勢。其中復(fù)興鎮(zhèn)減少最明顯,從1990—2010年共減少6.18 km2,洲頭鄉(xiāng)減少3.92 km2,匯口鎮(zhèn)2.52 km2,千嶺鄉(xiāng)1.76 km2。復(fù)興鎮(zhèn)、洲頭鄉(xiāng)和匯口鎮(zhèn)均位于華陽河湖群南邊,北部與黃湖、龍感湖接壤,南部與長江相鄰,1990年灘涂地豐富,而近20 a逐漸減少,因?yàn)榇蟛糠譃┩康乇桓睾筒莸卣加?,也有一部分轉(zhuǎn)換成為水庫和堤壩等建筑用地。下倉鎮(zhèn)灘涂地呈增加趨勢。1990—2010年共增加了2.81 km2。下倉鎮(zhèn)屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖大鎮(zhèn),圍網(wǎng)養(yǎng)魚、圍湖造田活動(dòng)在近20 a間較劇烈,導(dǎo)致下倉鎮(zhèn)湖泊面積嚴(yán)重減少,灘涂地相對增加。
表2 1990-2010年華陽河湖群地區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)灘涂地面積變 km2
從年均變化速率得知,所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)灘涂地在2002—2010年的變化均比1990—2002年變化速率快。由于近8 a宿松縣的產(chǎn)業(yè)從農(nóng)業(yè)向漁業(yè)轉(zhuǎn)移,對灘涂地的開發(fā)力度增強(qiáng),年均變化速率也相應(yīng)加快。
3.1.3 灘涂地利用轉(zhuǎn)移過程分析 土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣可以清晰地反映研究區(qū)不同時(shí)期各土地類型面積變化情況,可研究土地利用類型由前一時(shí)期向后一時(shí)期的轉(zhuǎn)移比率,也可研究后一時(shí)期土地利用類型由前一時(shí)期土地利用類型的轉(zhuǎn)移來源比率。因此,該矩陣在土地利用變化研究中被廣泛應(yīng)用。
根據(jù)解譯得到的土地利用數(shù)據(jù),經(jīng)過疊加分析和矩陣分析,得到1990—2010年土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣。
表3 1990-2010年華陽河湖群地區(qū)土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣 km2
從表3知:各土地利用類型之間都有相互轉(zhuǎn)換。1990—2010年之間,湖泊、河流主要向耕地、未利用灘涂和水庫和坑塘轉(zhuǎn)換,分別為64.56 km2,18.56 km2,14.21 km2。未利用灘涂地向耕地、湖泊河流和水庫和坑塘轉(zhuǎn)換較明顯,分別為22.21 km2,7.85 km2,3.29 km2。通過土地轉(zhuǎn)移矩陣,將灘涂地提取出來,并制作向其他地類轉(zhuǎn)換概率表以及其他地類向?yàn)┩康剞D(zhuǎn)換貢獻(xiàn)率統(tǒng)計(jì)表,如圖1,圖2所示。
從圖1、圖2得知灘涂地變化表現(xiàn)為以下幾方面:
(1) 總體上看,主要表現(xiàn)為灘涂地向其他地類轉(zhuǎn)換,而轉(zhuǎn)換為灘涂地的多為湖泊。主要原因是圍網(wǎng)養(yǎng)殖以及圍湖造田導(dǎo)致湖泊水量減少,隨時(shí)間遷移,湖泊水干涸并向?yàn)┩康剞D(zhuǎn)換,而灘涂被開發(fā)利用轉(zhuǎn)換為耕地、林地、草地等。
(2) 灘涂地向耕地轉(zhuǎn)換面積最多。主要原因是經(jīng)過時(shí)間積累,灘涂圍墾和圍湖造田導(dǎo)致部分灘涂地轉(zhuǎn)換成耕地甚至旱地。其次灘涂地向湖泊、河流轉(zhuǎn)換數(shù)量最多,主要原因是灘涂圍墾使地形降低,季節(jié)性水位變化以及被湖泊水淹沒,從而轉(zhuǎn)換成湖泊河流。
圖1 近20年灘涂地向其他地類轉(zhuǎn)換比率圖(km2)
圖2 近20年其他地類向?yàn)┩康剞D(zhuǎn)換貢獻(xiàn)率統(tǒng)計(jì)圖(km2)
3.2 灘涂地質(zhì)心轉(zhuǎn)移分析
經(jīng)分析得到質(zhì)心轉(zhuǎn)移圖及統(tǒng)計(jì)表如表4,表5所示。
表4 下倉樣帶灘涂地質(zhì)心轉(zhuǎn)移統(tǒng)計(jì) m
表5 匯口樣帶灘涂地質(zhì)心轉(zhuǎn)移統(tǒng)計(jì) m
從以表4、表5可知,下倉樣帶灘地質(zhì)心轉(zhuǎn)移總體呈集中趨勢,距離減少,并且向東部靠近,方向不固定。匯口樣帶灘地質(zhì)心總體呈分散趨勢,距離增大,方向不固定。具體看,其變化和原因主要由以下幾點(diǎn):
(1) 下倉樣帶灘涂地質(zhì)心主要集中于黃湖東部沿岸弧度最大的區(qū)域,說明其灘涂地多分布于本區(qū)并且越來越集中,偏移距離減少。1990—2002年偏移距離為686.12m,2002—2010年之間偏移距離為337.22m。
(2) 下倉樣帶主要包含下倉鎮(zhèn)和復(fù)興鎮(zhèn)部分沿湖區(qū)。根據(jù)實(shí)地調(diào)查,下倉鎮(zhèn)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大鎮(zhèn),其中春潤食品有限公司下屬的水產(chǎn)養(yǎng)殖基地在下倉鎮(zhèn)占據(jù)了大部分面積,建筑設(shè)施的修筑,主要集中于黃湖東部。而復(fù)興鎮(zhèn)以農(nóng)產(chǎn)品加工為主,灘涂地的開發(fā)強(qiáng)度小于下倉鎮(zhèn)。因此,由于湖泊破壞集中于黃湖東部,灘涂地呈現(xiàn)出沿黃湖東岸線向外縮減向內(nèi)擴(kuò)張趨勢。
(3) 匯口樣帶的灘地質(zhì)心沒有固定的方向,其偏移距離增大。1990—2002年偏移距離為1 005.07m,2002—2010年之間偏移距離為2 365.67m。
(4) 匯口樣帶主要包含匯口鎮(zhèn)和洲頭鄉(xiāng)的部分沿湖帶。1990年灘涂地質(zhì)心靠近兩鎮(zhèn)中心,灘涂地面積較小,而在2002年灘地質(zhì)心靠近洲頭鄉(xiāng),說明在這13a間,洲頭鄉(xiāng)的灘涂地開發(fā)利用強(qiáng)度較大,主要是灘涂圍墾嚴(yán)重,灘涂地向耕地轉(zhuǎn)化明顯。而在后8a,匯口鎮(zhèn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的迅速發(fā)展,導(dǎo)致湖泊向?yàn)┩康剞D(zhuǎn)移,質(zhì)心向西偏移,與實(shí)際情況相符。
3.3 馬爾科夫鏈土地利用變化預(yù)測
本次預(yù)測首先利用2002—2010年土地利用轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)移概率,如表6所示。
表6 2002-2010年土地轉(zhuǎn)移概率矩陣
3.3.1 馬爾科夫鏈模型檢驗(yàn) 假設(shè)在未來幾年驅(qū)動(dòng)因素不變的情況下,運(yùn)用馬爾科夫鏈模型對2010年土地進(jìn)行預(yù)測,并與2010年實(shí)際數(shù)據(jù)對比,預(yù)測結(jié)果與實(shí)際結(jié)果基本吻合。其中草地、湖泊河流、未利用灘涂模擬效果很好,而耕地、建設(shè)用地偏差較大,是因?yàn)?002—2010年耕地、建設(shè)用地基礎(chǔ)變化數(shù)據(jù)偏大而造成。從檢驗(yàn)結(jié)果看,馬爾科夫鏈模型對本區(qū)短期土地變化預(yù)測是可行的。檢驗(yàn)結(jié)果如表7示。
表7 馬爾科夫鏈預(yù)測模型檢驗(yàn) km2
3.3.2 預(yù)測結(jié)果 對模型檢驗(yàn)后,結(jié)合轉(zhuǎn)移概率矩陣,對未來用地狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測,獲得了2018年、2026年土地利用面積(表8)。從預(yù)測結(jié)果看,灘涂地和湖泊面積在未來16 a內(nèi)仍呈減少趨勢,而耕地、建設(shè)用地面積呈增加趨勢,其他類型土地利用面積相對變化較少。這種狀態(tài)將持續(xù)很長一段時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定。
表8 華陽河湖群地區(qū)未來土地利用預(yù)測結(jié)果 km2
本文主要通過對華陽河湖群地區(qū)1990年、2002年、2010年TM,ETM+數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用分類,分析了灘涂地的時(shí)空變化、轉(zhuǎn)移過程、質(zhì)心轉(zhuǎn)移并預(yù)測了未來土地利用變化情況。主要結(jié)論如下:
(1) 時(shí)間上,灘涂地面積呈減少趨勢,2002—2010年比1990—2002年減少速度加快??臻g上,鄉(xiāng)鎮(zhèn)所含灘涂地面積總體呈減少趨勢,但部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)有小面積增加。從轉(zhuǎn)移過程看,湖泊轉(zhuǎn)變?yōu)闉┩康氐拿娣e最多,而灘涂地主要向耕地轉(zhuǎn)移。說明近20 a間灘涂地圍墾、圍湖造田補(bǔ)充了大面積耕地,卻導(dǎo)致湖泊和灘涂地面積減少。
(2) 不同樣帶,不同年份,灘涂地開發(fā)方式不同,導(dǎo)致灘涂地質(zhì)心轉(zhuǎn)移方向不同。
(3) 應(yīng)用馬爾科夫鏈模型對本區(qū)土地變化進(jìn)行預(yù)測,基本可行。其中灘涂地、湖泊面積呈減少趨勢,耕地、建筑用地增加,其他地類相對穩(wěn)定,與本區(qū)實(shí)際情況相符。(4) 因部分統(tǒng)計(jì)資料較難獲取,本研究對灘涂地變化的驅(qū)動(dòng)因素僅進(jìn)行了定性分析。筆者將在今后的研究中,繼續(xù)完善相關(guān)資料,將定量與定性相結(jié)合,深入探討灘涂地變化驅(qū)動(dòng)因素,為本區(qū)土地保護(hù)和開發(fā)利用及漁業(yè)發(fā)展提供一定的科學(xué)依據(jù)。
[1] Arnous M O, Green D R. GIS and remote sensing as tools for conducting geo-hazards risk assessment along Gulf of Aqaba coastal zone, Egypt[J]. Journal of Coastal Conservation,2011,15(4):457-475.
[2] Deepika B, Avinash K, Jayappa K S. Shoreline change rate estimation and its forecast:remote sensing, geographical information system and statistics-based approach[J]. International Journal of Environmental Science and Technology,2014,11(2):395-416.
[3] 劉永學(xué),張忍順,李滿春.江蘇淤泥質(zhì)潮灘地物信息遙感提取方法研究[J].海洋科學(xué)進(jìn)展,2004,22(2):210-214.
[4] 李貴東,周云軒,田波,等.基于遙感和GIS的上海市灘涂濕地資源近期變化分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2008,38(2):319-323.
[5] 王芳,朱躍華.江蘇省沿海灘涂資源開發(fā)模式及其適宜性評價(jià)[J].資源科學(xué),2009,31(4):619-628.
[6] 劉勇,黃海軍,劉艷霞,等.基于RS和GIS的近代黃河三角洲灘涂變化分析[J].海洋科學(xué),2012,36(2):82-87.
[7] 牛明香,趙庚星.南四湖區(qū)濕地信息遙感提取技術(shù)研究[J].國土與自然資源研究,2004,10(1):51-53.
[8] 蔣衛(wèi)國,李京,王文杰,等.基于遙感與GIS的遼河三角洲濕地資源變化及驅(qū)動(dòng)力分析[J].國土資源遙感,2005,17(3):62-66.
[9] 宗秀影,劉高煥,喬玉良,等.黃河三角洲濕地景觀格局動(dòng)態(tài)變化分析[J].地球信息科學(xué)學(xué)報(bào),2009,11(1):91-97.
[10] 王薇,陳為峰,王燃藜,等.黃河三角洲新生濕地景觀格局特征及其動(dòng)態(tài)變化:以墾利縣為例[J].水土保持研究,2010,17(1):82-87.
[11] 張高生,李克勤,戰(zhàn)立偉.現(xiàn)代黃河三角洲濕地動(dòng)態(tài)變化及保護(hù)對策[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2009,18(1):394-398.
[12] 黃翀,劉高煥,王新功,等.黃河流域濕地格局特征、控制因素與保護(hù)[J].地理研究,2012,31(10):1764-1774.
[13] 金寶石,周葆華.安慶沿江湖泊近20a水域多時(shí)相動(dòng)態(tài)演變[J].國土資源遙感,2008(3):74-77,83.
[14] 余瑞林,周葆華,劉承良.安慶沿江濕地景觀格局變化及其驅(qū)動(dòng)力[J].長江流域資源與環(huán)境,2009,18(6):522-527.
[15] 周葆華,操璟璟,朱超平,等.安慶沿江湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估[J].地理研究,2011,30(12):2296-2304.
[16] 劉楊楊,張行楠,徐雙全,等.長江口灘涂地地形沖淤分析研究[J].長江流域資源與環(huán)境,2010,19(11):1314-1322.
[17] 葉慶華,田國良,劉高煥,等.黃河三角洲新生濕地土地覆被演替圖譜[J].地理研究,2004,23(2):257-264,282.
[18] 寧靜,張樹文,王蕾,等.資源型城鎮(zhèn)土地退化時(shí)空特征分析:以黑龍江省大慶市為例[J].資源科學(xué),2007,29(4):77-85.
[19] 楊則東,陳有明,黃燕,等.長江安徽段泥沙淤積及湖泊濕地圍墾遙感調(diào)查與監(jiān)測[J].國土資源感,2010,86(S1):82-86.
[20] 宮兆寧,張翼然,宮輝力,等.北京濕地景觀格局演變特征與驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析[J].地理學(xué)報(bào),2011,66(1):77-88.
[21] 胡小貞,許秋瑾,蔣麗佳,等.湖泊緩沖帶范圍劃定的初步研究:以太湖為例[J].湖泊科學(xué),2011,23(5):719-724.
StudyonTidalFlatofHuayangRiversandLakesDistrictBasedonRemoteSensingDynamicMonitoring
MIAO Dan1,2, WANG Shi-ying1, LI Bo2, LU Shu-bing2, ZHAO Li-qin1,2, NAN Bo2
(1.CollegeofGeographyandResourceScience,SichuanNormalUniversity,Chengdu610101,China; 2.CollegeofResourcesScienceandTechnology,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)
Based on remote sensing and geography information system, and TM and ETM+ data of the year 1990,2002 and 2010 in the region of Huayang rivers and lakes district were used. We got seven land use types including cultivated land, forest land, grassland, reservoirs and ponds, buildings, lakes and tidal flat, through the method of maximum likelihood. On the view of time and space, the dynamic changes of tidal flat, change ratio and transfer matrix of land use were analyzed. The centroids of tidal flat were analyzed by setting up two patterns along the lakeshore. In the end, following the Markov chain model, future tendency of the land use was predicted, and the results were satisfactory. The results were as follows: first, during 1990—2002, the tidal flat area decreased by 4.44 km2(from 15.67 km2in 1 990 to 41.23 km2in 2002); during 2002—2010, it decreased by 10.31 km2(from 41.32 km2in 2002 to 30.92 km2). The decrease rate during 2002—2010 was faster than that during 1990—2002. The areas of cultivated land, forest land and buildings increased, the increased areas were 96.03 km2, 10.03 km2, 4.32 km2, respectively. The areas of grassland, lakes and reservoirs decreased, the decreased areas were 1.91 km2, 82.46 km2, 11.26 km2, respectively; second, the tidal flat decreased obviously in Fuxing and Zhoutou villages. The chief reason for that is the income mainly comes from farming in these villages, such as significantly inning and reclamation during recent 2 decades. However, the tidal flat in Xiacang village increased because Xiacang is one of the biggest villages with abundant fishery resources, cultivation and reclaim land from lakes lead to lakes dwindling and tidal flats increase gradually; and the major trends of the land utilization in this region are that lakes turned into tidal flat while tidal flat turned into cultivated land; third, by setting up patterns outside one kilometer of lakeshore in Xiacang village and Huikou village, the Changes of the centroid of tidal flat were analyzed, in the Xiacang pattern, the result showed that the centroids of tidal flat in different years obviously centralized and the distance reduced during the study period. It indicated that in this pattern, human activities as lake reclamation were centralized in the east shoreline of Huanghu. At the same time, in the Huikou pattern, the centroids of tidal flat were separated and the distance increased. It’s separated because the exploitation and utilization of tidal flat were separated; last, Markov chain pvediction result showed that the areas of tidal flat and lakes would still decrease in the future, and the areas of cultivated and buildings would increase, while others areas of land types would keep stable. This study can provide scientific basis for the tidal flat protection and rational utilization, and also play an important role in development of fishery in the region of Huayang rivers and lakes area.
region of HuaYang rivers and lakes district; tidal flat; RS; GIS; dynamic changes; Markov chain model
2013-12-13
:2014-01-14
高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20120003110017)
妙丹(1989—),女,陜西岐山縣人,碩士研究生,專業(yè)方向?yàn)镚IS在資源保護(hù)與開發(fā)中的應(yīng)用。E-mail:miaodan1989@sohu.com
李波(1965—),男,四川資陽市人,教授,主要從事生態(tài)系統(tǒng)管理、土地資源管理和生態(tài)經(jīng)濟(jì)方面研究。E-mail:Libo@bnu.edu.cn
F301,P407
:A
:1005-3409(2014)06-0158-06