付波霖，李 穎，朱紅雷，幸澤峰

1 中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，長(zhǎng)春 130102 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049

基于RS的湖岸帶物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)方法
——以查干湖為例

付波霖1,2，李 穎1,*，朱紅雷1,2，幸澤峰1,2

1 中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，長(zhǎng)春 130102 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049

以查干湖流域?yàn)檠芯繀^(qū)，利用RS和GIS技術(shù)，基于水利部《河流(湖)健康評(píng)估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法V1.0》并加以改進(jìn)，以500m×1000m為評(píng)價(jià)基本單元，整個(gè)研究區(qū)共有315個(gè)物理結(jié)構(gòu)基本評(píng)價(jià)單元，建立基于RS的湖岸帶物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)體系，該評(píng)價(jià)體系由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層構(gòu)成，其中準(zhǔn)則層由湖岸帶狀況、湖岸線發(fā)育率和湖泊萎縮率3項(xiàng)組成，指標(biāo)層由地形坡度、植被覆蓋率等8項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成。研究結(jié)果表明：38個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，查干湖23個(gè)，新廟泡15個(gè)，基于RS物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果分別為0.67—0.76和0.35—0.45，地面實(shí)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果分別是0.64—0.77和0.35—0.55。兩種評(píng)價(jià)方法結(jié)果一致，并表明查干湖的湖岸帶物理結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)屬于健康，新廟泡則屬于亞健康。

湖岸帶；物理結(jié)構(gòu)完整性；指標(biāo)體系；RS和GIS；基本評(píng)價(jià)單元

湖岸帶是水陸生態(tài)系統(tǒng)間進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的生態(tài)過渡地帶，對(duì)維持湖泊健康生命，保障社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展具有十分重要的意義[1]。隨著全球氣候變化和人類活動(dòng)加劇，湖泊面積急劇減少、污染加劇、生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益凸顯，湖岸帶已經(jīng)成為區(qū)域自然環(huán)境變化和人與自然相互作用最為敏感、影響最為深刻的地理單元[2]。湖岸帶的保護(hù)和修復(fù)也正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，湖岸帶健康問題已成為湖泊研究的熱點(diǎn)[3]。湖岸帶物理結(jié)構(gòu)完整性是湖泊健康的重要組成部分，其與湖泊健康密切相關(guān)，是評(píng)價(jià)湖泊生態(tài)系統(tǒng)是否健康的基礎(chǔ)，對(duì)湖泊保護(hù)、管理以及湖泊社會(huì)服務(wù)功能的發(fā)揮具有重要意義[4]。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)湖泊的研究主要集中在三個(gè)方面：湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康、湖泊形態(tài)結(jié)構(gòu)健康和湖泊健康[5-8]。湖泊健康的內(nèi)涵尚未明確，對(duì)湖岸帶完整性評(píng)價(jià)研究較少，也未形成完整、公認(rèn)的綜合的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系?，F(xiàn)行的湖岸帶物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)方法主要是基于水利部《河流(湖)健康評(píng)估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法V1.0》(簡(jiǎn)稱V1.0)。該評(píng)價(jià)方法是基于專家經(jīng)驗(yàn)在湖岸帶選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，布設(shè)10m×50m的樣方，采用人工統(tǒng)計(jì)方法求得評(píng)價(jià)結(jié)果[9]。受自然條件限制和人為主觀因素雙重影響，基于監(jiān)測(cè)樣方的地面監(jiān)測(cè)無法兼顧代表性、便利性和安全性，也很難全面準(zhǔn)確的反映湖岸帶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性狀況。同時(shí)，湖岸帶物理結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)涉及內(nèi)容廣泛，所需數(shù)據(jù)繁多，目前較多采用的還是人工統(tǒng)計(jì)方法，在人力、效率和準(zhǔn)確性等方面很難滿足要求。

RS和GIS技術(shù)具有實(shí)時(shí)獲取地表信息的能力和強(qiáng)大的空間分析能力，在研究湖岸線形態(tài)、水域面積動(dòng)態(tài)變化、水質(zhì)和土地利用之間關(guān)系以及湖泊形態(tài)結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)等方面已得到了大量應(yīng)用[10-12]，但基于RS和GIS的物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)方面研究甚少。鑒于此，本文擬結(jié)合水利部V1.0和湖泊形態(tài)結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)的相關(guān)理論和方法，形成基于RS的物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)方法，并以查干湖作為研究區(qū)，通過遙感監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果與野外實(shí)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比分析，對(duì)遙感監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性和合理性進(jìn)行論證，以期豐富和建立適合我國(guó)的基于RS的湖泊健康評(píng)價(jià)方法。

圖1 研究區(qū)位置Fig.1 location of Study area

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

查干湖地處松嫩平原腹地，霍林河末端與嫩江的交匯處。其東臨嫩江及第二松花江，南為前郭灌區(qū)(第二松花江河谷沖積平原)及第二松花江與霍林河的低平原分水嶺，西為霍林河河谷平原，北為大安臺(tái)地及嫩江古河道(圖1)。地勢(shì)低平、起伏和緩，東南高，西南略高，中央及東北低[13]。地貌類型為沖積湖積平原與河谷沖積平原，其中沖積湖積平原分布于查干湖湖區(qū)低洼處，河谷沖積平原分布于霍林河河谷及嫩江古河道[14]。目前霍林河已斷流，查干湖周邊地區(qū)的人類活動(dòng)(過度放牧、圍墾濕地、油田和旅游開發(fā)等)改變了湖泊岸線、水面等的自然形態(tài)，破壞了湖岸帶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，極大影響了查干湖生態(tài)系統(tǒng)和湖泊健康，故對(duì)其進(jìn)行湖岸帶物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)已是勢(shì)在必行的。

1.2 數(shù)據(jù)源

1.2.1 遙感數(shù)據(jù)

綜合考慮遙感影像的可影像本身的質(zhì)量和野外實(shí)地監(jiān)測(cè)的時(shí)間，選取研究區(qū)2009年7月空間分辨率為30m的Landsat 5 TM遙感影像，軌道號(hào)是：119/29，其他數(shù)據(jù)包括，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所基于TM和CBERS遙感影像解譯的2005年的1∶100000的土地利用數(shù)據(jù)，中國(guó)科學(xué)院地理所(周成虎)編制的1∶500000的地貌數(shù)據(jù)，1950s 1∶100000地形圖。

圖2 野外調(diào)查路線Fig.2 Field survey route

參考2005年土地利用數(shù)據(jù)，采用人機(jī)交互的方式解譯2009年的遙感影像，最終生成2010年土地利用數(shù)據(jù)并進(jìn)行重分類，將水田、旱地、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民用地、工礦用地等重分類為人工干擾活動(dòng)。

1.2.2 地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

考慮監(jiān)測(cè)湖泊周邊的地貌特征、景觀格局、交通可達(dá)性等方面，在研究區(qū)湖岸帶共布設(shè)38個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(圖2)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)劃設(shè)10m×50m的調(diào)查評(píng)價(jià)樣方區(qū)。用Leica DISTO D5激光測(cè)距儀直接測(cè)量斜坡傾角和斜坡長(zhǎng)度，進(jìn)而反求斜坡高度，現(xiàn)場(chǎng)觀察并記錄湖岸帶基質(zhì)；采用多人目視估計(jì)取平均值的方法調(diào)查樣方內(nèi)植被覆蓋率；在調(diào)查評(píng)價(jià)樣方區(qū)內(nèi)再選擇多個(gè)1m×1m的樣方，利用尼康D90相機(jī)從上往下垂直照相，最后利用圖像處理軟件，采用二值分割法，計(jì)算各小樣方草本植物覆蓋度，繼而推算調(diào)查樣區(qū)草本覆蓋度，采用多人目視估計(jì)求平均值的方法估算喬木和灌木覆蓋度；利用尼康D90相機(jī)拍攝照片記錄湖岸帶人類干擾活動(dòng)類型。

圖3 研究區(qū)地貌類型Fig.3 study area landforms

2 研究方法

2.1 評(píng)價(jià)范圍界定

基于水利部V1.0的物理結(jié)構(gòu)完整性實(shí)地監(jiān)測(cè)對(duì)象主要有：湖岸帶和陸域(湖岸帶臨近陸域50m以內(nèi))，調(diào)查基本單元是10m×50m的調(diào)查樣方。而研究區(qū)位于松嫩平原腹地，湖岸帶發(fā)育在沖積湖積平原與河谷沖積平原上，用Leica DISTO D5激光測(cè)距儀直接測(cè)量其寬度500—1000m之間，調(diào)查樣方布設(shè)很難完全覆蓋監(jiān)測(cè)對(duì)象，所得評(píng)價(jià)結(jié)果顯然不能全面、準(zhǔn)確的反映湖岸帶的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí)del Tánago M G和de Jalón D G等人研究評(píng)價(jià)河岸帶狀況的各種指標(biāo)屬性，指出在平原性較大的河流，合理的河岸帶評(píng)價(jià)對(duì)象范圍200—1000m[15]。

另外，大量研究結(jié)果表明湖岸帶的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能完整性取決于其植被類型及其覆蓋度和連續(xù)性，還受制于一定距離和寬度的土地利用方式等人類活動(dòng)的強(qiáng)度[16-17]。同時(shí)，湖區(qū)周圍一定范圍內(nèi)土地利用狀況與湖泊水質(zhì)存在相關(guān)關(guān)系[18]。胡建等人將太湖流域分為13個(gè)水文生態(tài)單元，在景觀尺度上研究土地利用格局與水質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果表明水質(zhì)與林地面積占比呈正相關(guān)，與農(nóng)田和居民用地的面積占比呈負(fù)相關(guān)[19]。張殷俊等以江蘇吳江為例，采用緩沖區(qū)方法研究區(qū)平原河網(wǎng)水質(zhì)與土地利用的格局關(guān)系，結(jié)果表明耕地在200緩沖區(qū)內(nèi)比重的增加有利于改善水質(zhì)，而耕地和居民用地在1000m緩沖區(qū)內(nèi)比重增加易造成面源污染[20]。楊莎莎等人以蘇子河流域內(nèi)54個(gè)水質(zhì)采樣點(diǎn)為基點(diǎn)，研究結(jié)果表明，當(dāng)緩沖區(qū)距離為300m時(shí)，耕地和居民地為主要的景觀類型，其斑塊密度等指數(shù)均較高，耕地的連通性較高，對(duì)水質(zhì)的影響較大。緩沖區(qū)距離大于300m，林地面積比例較高，林地聚集連通程度較好，對(duì)水質(zhì)改善具有一定作用[21]。

綜合以上3個(gè)方面再結(jié)合研究區(qū)的地貌類型(圖 3)，將查干湖水邊線向陸域1km范圍作為評(píng)價(jià)對(duì)象，并以500m為步長(zhǎng)等分評(píng)價(jià)對(duì)象，形成315個(gè)基本評(píng)價(jià)單元(監(jiān)測(cè)對(duì)象)(圖9)。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及指標(biāo)的獲取

2.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

借鑒目前國(guó)內(nèi)外已踐行的河流(湖)健康評(píng)價(jià)方法中的物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，再結(jié)合湖泊形態(tài)健康和V1.0的指標(biāo)體系，選取RS技術(shù)易獲取和具有湖岸帶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性指示意義指標(biāo)，建立基于RS的物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)體系(表1)。

表1 物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)構(gòu)體系Table 1 The physical structure of evaluation system

BKS:Bank slope stability; BVC:Bank vegetation coverage; SHD:Shore human disturbance; SA:Slope angle; SH:Slope height; VCR:Vegetation cover rate; SM:Shore matrix; ST:Scour intensity; WD:Water difference

2.2.2 部分指標(biāo)體系的生態(tài)學(xué)意義

文中指標(biāo)體系中部分指標(biāo)(如：自然植被覆蓋率、植被覆蓋度等)和水利部V1.0一致，其含義和生態(tài)意義在其標(biāo)準(zhǔn)與方法中已得到詳細(xì)解釋，在此不再贅述。重點(diǎn)解釋以下兩個(gè)指標(biāo)：

水面變化區(qū)域差異。即以500m為步長(zhǎng)等分湖岸線，由湖岸線向水域生成與監(jiān)測(cè)對(duì)象相對(duì)應(yīng)的500m×1000m的格網(wǎng)中歷史年和評(píng)價(jià)年湖泊水面面積變化差異，其計(jì)算公式為:

(1)

式中,Ua、Ub分別是歷史年和評(píng)價(jià)年湖泊面積，該指標(biāo)直接反映了湖泊水面的漲落情況，水面的漲落進(jìn)一步可以反映湖岸帶岸坡的坡度陡緩程度，格網(wǎng)單元內(nèi)，水面漲落變化越大，則岸坡坡度越小，反之坡度越大。

湖岸線發(fā)育率。其計(jì)算公式如下：

(2)

式中,SDI為岸線發(fā)育系數(shù)，S為湖泊周長(zhǎng)，A為湖泊面積。該指標(biāo)主要是反映湖岸帶的不規(guī)則程度，SDI值越大，湖岸線越不規(guī)則，相對(duì)能夠提供的沿岸帶生境多樣性越高，同時(shí)相應(yīng)的沿岸帶面積也較高，這就有可能支持更高的湖泊初級(jí)生產(chǎn)力[22]。

2.2.3 指標(biāo)的獲取

在評(píng)價(jià)對(duì)象范圍內(nèi)，利用1∶100000地形圖數(shù)據(jù)計(jì)算研究區(qū)坡度，重分類之后的2010年LUCC數(shù)據(jù)，提取自然植被覆蓋率和人工干擾，1∶500000地貌數(shù)據(jù)再結(jié)合地貌分區(qū)表(表2)獲取地表巖性及提取1950s湖岸線。為保證湖岸線的精確性，Landsat TM 影像先計(jì)算NDVI再提取湖岸線和反演植被覆蓋度。500m為步長(zhǎng)等分湖岸線，由湖岸線向陸域生成覆蓋整個(gè)研究區(qū)的315個(gè)矩形緩沖區(qū)，格網(wǎng)化研究區(qū)建立基本評(píng)價(jià)單元，詳細(xì)過程見(圖4)。

圖4 提取指標(biāo)技術(shù)流程Fig.4 Technical process of extracting indicators

表2 研究區(qū)地貌分區(qū)表Table 2 Study area landforms distribution

2.3 評(píng)價(jià)方法及賦分準(zhǔn)則

構(gòu)建定量或者定性指標(biāo)體系是物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，其具體量化賦分標(biāo)準(zhǔn)是：植被覆蓋度和湖泊萎縮率參照水利部V1.0的賦分標(biāo)準(zhǔn)，湖岸線發(fā)育率賦分標(biāo)準(zhǔn)參照湖泊萎縮率；其余指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)見表5，其計(jì)算方法(表3)。

物理結(jié)構(gòu)層包括3個(gè)指標(biāo)，其賦分PFr通過下式(3)計(jì)算，

PFr=LCr×LCw+SDRr×SDRw+LARr×LARw

(3)

式中變量和權(quán)重(表4)。

3 結(jié)果分析與討論

根據(jù)岸線發(fā)育率的計(jì)算方法，查干湖和新廟泡的岸線發(fā)育率分別是10%、16%，湖泊萎縮率分別是-27%、26%，基于水利部V1.0和RS的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦分準(zhǔn)則，岸線發(fā)育率賦分是60和40，湖泊萎縮率賦分分別是100、20；物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果見圖5，湖岸帶狀況見圖6，圖中的數(shù)值都是物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)和河岸帶狀況結(jié)果除以100后得到的。

表3 基于RS的物理結(jié)構(gòu)指標(biāo)計(jì)算方法Table 3 The calculation method of index based on RS

表4 物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重賦值Table 4 The weight of physical structure evaluation

表5 基于RS的湖岸穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)Table 5 The score criteria of lakeshore stability evaluation

為便于對(duì)比地面實(shí)測(cè)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果，基于RS的評(píng)價(jià)結(jié)果也分為兩個(gè)尺度：監(jiān)測(cè)點(diǎn)尺度和整體評(píng)價(jià)尺度，通過對(duì)兩種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果的對(duì)比分析，再結(jié)合河(湖)健康評(píng)估分級(jí)表(表6)，可以得到如下結(jié)論：

(1)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)尺度上，38個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(查干湖23個(gè)，新廟泡15個(gè))中，干基于RS和地面實(shí)測(cè)物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果分別是0.67—0.76和0.64—0.77，新苗泡的評(píng)價(jià)結(jié)果分別是0.35—0.45和0.35—0.55，對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位中，評(píng)價(jià)數(shù)值存在差異，但絕大部分差異均在0.2之內(nèi)，沒有超越判定健康類型等級(jí)的閾值，不影響最終評(píng)價(jià)結(jié)果(圖5)。這種差異主要原因是：監(jiān)測(cè)結(jié)果中，部分點(diǎn)位的實(shí)測(cè)值高于RS計(jì)算的值，這個(gè)主要是由于遙感影像的時(shí)相性和空間分辨率的影響，反演植被覆蓋度略低于實(shí)測(cè)值；部分點(diǎn)位實(shí)測(cè)值低于RS計(jì)算的值，則是由于地面實(shí)測(cè)結(jié)果都是基于湖岸帶10m×50m樣方區(qū)，考慮樣方區(qū)的可達(dá)性，選取的樣方區(qū)往往是人為干擾強(qiáng)度大的區(qū)域，同時(shí)目視判別樣方區(qū)植被覆蓋率，主觀性較大，導(dǎo)致地面實(shí)測(cè)結(jié)果數(shù)值較低；另外，雖然水域面積區(qū)域變化和湖岸線發(fā)育率在指標(biāo)體系中所占的權(quán)重值較少，但也會(huì)帶來些許誤差，特別是研究區(qū)為淺水湖，豐、枯水期水域面積的變化為26.5%，受限于遙感影像分辨率，提取水域面積會(huì)存在0.1個(gè)像元左右的誤差，也會(huì)給最終的評(píng)價(jià)結(jié)果帶來些許誤差。

圖5 物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.5 physical structure evaluation results

圖6 查干湖湖岸帶狀況評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.6 Lakeshore's status evaluation results

表6 河(湖)健康評(píng)估分級(jí)表Table 6 River (lake) Health Assessment classification

(2)在整體評(píng)價(jià)尺度上，其物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果分別是0.7和0.4，兩種方法的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果在判斷研究區(qū)的物理結(jié)構(gòu)完整性狀況上是吻合的(圖5)，根據(jù)表6判定，查干湖物理結(jié)構(gòu)均處于健康狀態(tài)，新廟泡處于亞健康狀態(tài)(表7)。

(3)兩種尺度上，基于RS的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)結(jié)果和地面實(shí)測(cè)基于V1.0的實(shí)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性進(jìn)一步論證了1km評(píng)價(jià)對(duì)象的可靠性和將岸線發(fā)育系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)引入物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的合理性。另外，基于RS的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方法可以連續(xù)地獲取整個(gè)湖岸帶物理結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)(圖7)，優(yōu)于地面實(shí)測(cè)方法，同時(shí)從圖7中，可以看到有一部分湖岸帶的物理結(jié)構(gòu)因受人為干擾較強(qiáng)而處于不健康狀態(tài)的，但是地面實(shí)測(cè)的整體評(píng)價(jià)方法沒有反映出來。

表7 湖岸帶尺度物理結(jié)構(gòu)數(shù)值Table 7 physical structure value of Lakeshore's scale

圖7 湖岸帶物理結(jié)構(gòu)315個(gè)基本評(píng)價(jià)單元評(píng)價(jià)結(jié)果 Fig.7 Lakeshore′s physical structure evaluation results in 315 basic units

4 結(jié)語

(1)本文提出了基于RS的湖岸帶物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)方法，并與傳統(tǒng)的地面實(shí)測(cè)方法進(jìn)行了對(duì)比，評(píng)價(jià)結(jié)果在監(jiān)測(cè)點(diǎn)尺度和河岸帶尺度兩個(gè)尺度上與地面實(shí)測(cè)的評(píng)價(jià)結(jié)果一致，充分論證了該方法的可行性和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系合理性。

(2)河流(湖)健康評(píng)價(jià)目前還處于探索階段，其指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法都有待于進(jìn)一步研究和完善。本文提出的基于RS的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方法是以平原性湖泊(查干湖)為研究區(qū)的，該方法在平原性湖泊得到了論證，適用性較好，其他類型湖泊的適用性還需今后進(jìn)一步論證。

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Assessment of the integrity of the physical structure in the lakeshore zone of Chagan Lake, China, Based on Remote Sensing

FU Bolin1,2, LI Ying1,*, ZHU Honglei1,2, XIN Zefeng1,2

In this study, we propose a new physical structure integrity assessment method, using Chagan Lake, China, as the study area. The method is based on the improved “river (lake) health assessment index, standard and method of V1.0” of the Ministry of Water Resources. A 500m×1000m grid was selected on the lakeshore zone as the basic evaluation unit. An evaluation system of lakeshore physical structural integrity was established with 315 evaluation units by romte sensing and geogragy information system technology. The system was composed of target layer, a criterion layer, and an indicator layer. The criterion layer was composed of lakeshore condition, shoreline development rate, and lake atrophy rate. The index layer was composed of slope, vegetation coverage rate, and water level change rate, in addition to 8 other indicators. For 23 sampling points in Chagan Lake and 13 monitoring points in Xinmiao Lake, the RS evaluation were 0.60—0.74 and 0.35—0.52, respectively, while the field evaluation results were 0.64—0.77 and 0.35—0.55, respectively. The evaluation results were in good agreement with the two evaluation methods, and consistently indicated that the physical structural integrity of the lakeshore area of Chagan Lake was in a healthy state, while that of Xinmiao Lake was in a sub-healthy state.

lakeshore zone; physical structural integrity; indicator system; RS and GIS; basic evaluation unit

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271113)

2014- 05- 04; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期:

日期:2015- 05- 19

10.5846/stxb201405040881

*通訊作者Corresponding author.E-mail:liying@neigae.ac.cn

付波霖，李穎，朱紅雷，幸澤峰.基于RS的湖岸帶物理結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)方法——以查干湖為例.生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(23):7634- 7641.

Fu B L, Li Y, Zhu H L, Xin Z F.Assessment of the integrity of the physical structure in the lakeshore zone of Chagan Lake, China, Based on Remote Sensing.Acta Ecologica Sinica,2015,35(23):7634- 7641.

1NortheastInstituteofGeographyandAgroecology,ChineseAcademyofSciences,Changchun130102，China2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049，China