姜磊玉,姜端午,曹進

（1.中國地質大學(武漢)環(huán)境學院，湖北 武漢 430074;2.湖南省地質環(huán)境監(jiān)測總站，湖南 長沙 410007）

湖南省石漠化分布特征及治理對策*

姜磊玉1*,姜端午2,曹進2

（1.中國地質大學(武漢)環(huán)境學院，湖北 武漢 430074;2.湖南省地質環(huán)境監(jiān)測總站，湖南 長沙 410007）

在收集利用已有資料的基礎上，基于2014年土地年度變更調查國產高分衛(wèi)星數據，采用“3S”技術，大面積快速調查和監(jiān)測石漠化位置、面積、等級，分析研究其時空分布與變化規(guī)律。為政府部門和專業(yè)部門提供決策依據。調查結果表明，湖南省2014年石漠化面積3125.24 km2，2007～2014年7年間總體上呈減少趨勢，但是，中度石漠化面積仍有所增加。湘西地區(qū)和沅江流域石漠化分布面積較大。

石漠化；遙感調查與監(jiān)測；湖南

2015年，在中國地質調查局“國土開發(fā)與保護基礎地質支撐計劃”“國土遙感綜合調查工程”中，設立了“全國國土遙感綜合調查與信息系統建設”項目，湖南省地質環(huán)境監(jiān)測總站承擔了該項目中的“長江中游地區(qū)國土遙感綜合調查”子項目（12120115064801）。

該子項目的目標任務是圍繞新時期自然資源管理與生態(tài)保護的重大需求，依托現有工作基礎，利用國產衛(wèi)星遙感數據，開展長江中游地區(qū)（湖南省、江西省）自然資源和生態(tài)環(huán)境遙感調查與監(jiān)測，獲取本底數據與動態(tài)變化信息，研究提出自然資源管理和生態(tài)地質環(huán)境保護的對策建議，為國家、地方管理部門及社會公眾提供科學數據。

湖南省石漠化調查與監(jiān)測是“長江中游地區(qū)國土遙感綜合調查”子項目的任務之一。本文主要取材于該子項目2015年度成果報告。

1 技術路線與方法

1.1 技術路線

總體技術思路是在系統收集、分析、處理已有成果資料的基礎上，按照項目制定的自然資源與生態(tài)地質環(huán)境分類分級標準，以最新國產高分遙感數據為基準數據，多期次遙感數據為監(jiān)測對比數據，應用3S技術，通過遙感解譯和專題信息提取，結合野外實地調查驗證，快速開展多要素、多尺度國土遙感綜合調查，形成系列專題圖件與成果數據，建立相應數據庫，開展成果集成與綜合研究，為自然資源與生態(tài)地質環(huán)境管護提供基礎資料與決策支撐。

總體技術路線及工作流程包括：已有成果資料收集處理——遙感數據圖像收集與處理——遙感解譯與信息提取——野外調查與驗證——圖件編制——成果數據統計——數據庫建設——綜合研究與成果編制等。

1.2 主要技術方法

本項目開展區(qū)域l∶25萬遙感調查。遙感數據采用國土資源部2014年度1/1萬土地變更調查遙感數據（DOM）為主要信息源，主要包括ZY-1、02C、ZY-3、GF-1、GF-2、YG-14、TH-1、SJ9等衛(wèi)星數據。國產高分衛(wèi)星數據空間分辨率為1～3 m。

經檢查，正射影像圖制作精度較高，一般平原區(qū)幾何位置中誤差在3 m以內，丘陵地區(qū)中誤差在5 m以內，山地區(qū)中誤差在7.5 m以內，個別地區(qū)達到10 m左右。

本次生態(tài)地質環(huán)境調查以長江流域基礎地質遙感調查與監(jiān)測[1]成果，以及全國陸域生態(tài)地質環(huán)境質量特征及其規(guī)律性研究[2]成果為主要參考數據，同時盡量收集其它部門的專題資料作為參考數據源。

石漠化遙感解譯方法是在前期“長江流域基礎地質環(huán)境遙感調查與監(jiān)測”2007年荒漠化調查成果的基礎上，結合基礎地質、土地變更調查地表覆蓋資料，對照2014年衛(wèi)星影像（DOM），進行人機交互式解譯，逐屏逐圖斑圈定石漠化圖斑，并進行強度等級劃分，編制石漠化遙感解譯圖。石漠化分級標準及如表1所示。

表1 石漠化強度分級及解譯標志表Table1 Classifcation of rocky desertifcation and interpretation symbol

石漠化主要遙感解譯標志如下：

輕度石漠化：如圖1所示，本圖為TH1全色與ZY3多光譜融合影像，湖南省懷化市溆浦縣輕度石漠化，影像特征為淡綠色調、亮度較亮、光滑或斑狀紋理結構、不規(guī)則斑塊狀構造、植被覆蓋度較高。

中度石漠化：如圖2所示，本圖為SJ9全色與02C多光譜融合影像，湖南省湘西州保靖縣中度石漠化，影像特征為青綠色調、亮度中等、條狀紋理或條斑狀紋理結構、不規(guī)則塊狀構造、植被覆蓋度中等。

重度石漠化：如圖3所示，本圖為SJ9全色與02C多光譜融合影像，湖南省湘西州保靖縣重度石漠化，影像特征為黃色夾青綠色、亮度較亮、條狀或斑狀紋理結構光滑、不規(guī)則塊狀構造、植被覆蓋度低。

2 石漠化調查結果與分布特征

圖1 輕度石漠化影像圖Fig.1 Image of light rocky desertifcation

圖2 中度石漠化影像圖Fig.2 Image of moderate rocky desertifcation

圖3 重度石漠化影像圖Fig.3 Image of sever rocky desertifcation

2.1 石漠化調查結果

由表2可知，湖南省2014年石漠化分布總面積3125.24 km2，占全省國土總面積的1.48%。其中以輕度石漠化為主，占石漠化總面積的66.67%，中度石漠化次之，占石漠化總面積的32.96%，重度石漠化面積最少，占石漠化總面積的0.37%。

2.2 石漠化分布特征

表2 湖南省2014年石漠化遙感調查面積統計表Table2 Statistical table of remote sensing survey of Hunan rocky

從地市級行政區(qū)分布特征（表3）來看，全省14個市州有9個有石漠化分布。其中湘西自治州分布最多，其余依次為張家界市、郴州市、邵陽市、常德市，婁底市、懷化市、衡陽市和永州市僅有少量分布。

表3 湖南省2014年石漠化面積地市級行政區(qū)分布統計表Table3 Statistical table of the distribution of Hunan rocky desertifcation area in city-level administrative region in 2014

從流域分布特征（表4）來分析，石漠化分布最廣的是沅江流域，面積達1282.84 km2，占石漠化總面積的41.05%。其次為澧水流域、珠江流域、湘江流域、資江流域，洞庭湖水系僅有少量分布。

按照石漠化面積占流域面積的比例來說，澧水流域占比最大，達到7.51%，其余依次為珠江流域、沅江流域、資江流域、湘江流域和洞庭湖水系（表4）。

表4 湖南省2014年石漠化面積流域分布統計表Table 4 Statistical table of river basin distribution about rocky desertifcation area in Hunan in 2014

2.3 石漠化面積變化分析

根據童立強等《中國南方巖溶石山地區(qū)石漠化遙感調查與演變研究》[3]，2007年，湖南省石漠化總面積為3317.84 km2，其中輕度石漠化面積2185.01 km2，中度石漠化面積1002.29 km2，重度石漠化面積130.54 km2。

湖南省石漠化面積總體呈消減趨勢，2008～2014年七年間，石漠化面積凈減少185.37 km2，其中輕度、重度石漠化面積分別消減94.99 km2、119.01 km2，中度石漠化面積增加28.63 km2。

隨著始于1999年的退耕還林（草）等重大生態(tài)環(huán)境治理項目與政策的實施，湖南省的石漠化明顯逆轉，石漠化現象得到了明顯的改善，石漠化以每年30.9 km2的速度減少，減少的速率為0.99%。

3 結論與建議

在收集利用已有資料的基礎上，基于國產高分衛(wèi)星數據，采用“3S”技術，可以快速調查和監(jiān)測石漠化位置、面積、等級，分析研究其時空變化規(guī)律。為政府部門和專業(yè)部門提供決策依據。

湖南省石漠化面積總體上呈減少趨勢，但是，中度石漠化面積仍有所增加，應該引起重視。湘西地區(qū)和沅江流域是今后石漠化治理的重點地區(qū)，其它石漠化分布的地區(qū)和流域也應采取相應的防治措施。

鳴謝！在本文編寫過程中，得到湖南省地質環(huán)境監(jiān)測總站領導和長江中游地區(qū)國土遙感綜合調查項目的大力支持，在此表示感謝！

[1] 姜端午,等.長江流域基礎地質遙感調查與監(jiān)測報告，湖南省地質環(huán)境監(jiān)測總站，2010年.

[2] 趙福岳，方洪賓 張瑞江，等.全國陸域生態(tài)地質環(huán)境質量特征及其規(guī)律性研究.北京，地質出版社，2013.

[3] 童立強，劉春玲，聶洪峰.中國南方巖溶石山地區(qū)石漠化遙感調查與演變研究.北京，科學出版社，2013.

Distribution Characteristics and Control Countermeasures of Rocky Desertification in Hunan

Jiang Leiyu1, Jiang Duanwu2, Cao Jin2
(1.Faculty of Environmental ,China University of Geosciences ,Wuhan Hubei 430074; 2.Hunan Geological Environmental Monitoring Station,Changsha Hunan 410007)

Based on the available data and based on the data of domestic high-resolution satellite about the annual land-use change survey in 2014, and using the "3S" technology to rapidly investigate and monitor the location, area and grade of rocky desertifcation in large area, analysis and study of its spatial and temporal distribution and variation law,which provide the basis for decision-making for the government departments and professional departments.The results show that the area of rocky desertifcation in Hunan province is 3125.24 km2in 2014, and the overall trend was decreased in the 7 years from 2007 to 2014.But the area of moderate rocky desertifcation is still increasing.The distribution area of rocky desertifcation is relatively large in Xiangxi and Yuanjiang watersheds.

rocky desertifcation; remote sensing investigation and monitoring; Hunan

F301

A

1672-5603（2016）04-025-4

*本項研究受基金項目：中國地質調查局“國土開發(fā)與保護基礎地質支撐計劃”中的“長江中游地區(qū)國土遙感綜合調查”子項目（12120115064801）資助。

*第一作者簡介 姜磊玉，女，1996年生，地下水科學與工程專業(yè)。E-mail:765745037@qq.com

2016-10-6；改回日期：2016-10-27。