草海周邊地區2007年和2010年土地利用類型動態分析*

安宏鋒，黃文琥，王之明，徐 浩

(1.貴州省環境監測中心站，貴陽 550081;2.貴州省環境監察局，貴陽 550081)

遙感技術把現代空間技術和地球科學、計算機信息技術聯系在一起，加上GIS(地理信息系統)、GPS(全球定位系統)，使當今生態環境研究在技術上形成突破[1]。土地利用變化主要體現在土地利用數量變化、空間變化及變化的區域差異等方面[2]。

1 研究區概況

草海位于貴州省威寧縣西部，海拔2 171.7 m，屬長江流域牛欄江、橫江水系，是金沙江支流橫江上洛澤河的上游湖泊，其水源補給主要來自雨水，其次是地下水補給，水源極為豐富。草海的流域面積約3.8×104hm2，是貴州高原上最大的天然淡水湖泊。草海湖水較淺，透明度大，且湖底多為淤泥底質，故水生植物種類繁多。區內有高等水生植物37種，其中海菜花為國家重點保護植物;魚類10余種;鳥類178種或亞種，其中27種為國家重點保護動物，48種屬中日候鳥協定保護鳥類，并為一級保護動物黑頸鶴的主要越冬地之一。區內氣候特征是冬無嚴寒，夏無酷暑、夏秋濕潤、冬春干燥，干濕季節明顯，干季11月至第二年4月，濕季5月至10月，低濕干燥，晝夜溫差大。年均溫為10.6℃，年均降水量約為1 000 mm，相對濕度80%。

2 分析方法

2.1 數據來源

以美國Landsat衛星的TM影像為研究對象，該影像空間分辨率為30 m，影像獲取時間為夏季，從影像上可以分辨出有大面積植被覆蓋，利于做生態環境遙感解譯工作，本研究選取了2007年、2010年兩個時期的TM影像作為遙感解譯的數據源。

2.2 幾何糾正

以2005年的TM控制影像為基準，運用專業的遙感軟件對2007、2010年的TM影像進行幾何糾正，選擇幾何糾正模型的類型為多項式變換，采用雙線性內插法進行重采樣，選多項式的項數為5，控制點數為21個，要求這21個點在影像上要均勻分布，并且被糾正的影像誤差不超過兩個像元。采用阿爾伯斯投影，橢球體選克拉索夫斯基，第一標準緯線25°，第二標準緯線 47°，投影起始緯度 12°，中央經線110°，中央經線偏差和起始點偏差都為0。

2.3 分類系統

根據研究區的自然特點，結合當地實際情況和TM影像的分辨率，將研究區土地利用類型劃分為:有林地、灌木林地、疏林地、高覆蓋草地、中覆蓋草地、低覆蓋草地、湖泊、水庫(坑塘)、沼澤地、城市建設用地、農村建設用地、灘地、水田、山區旱地、平原區旱地共15個類型。

2.4 分類方法

參考野外作業選取的樣區，運用遙感軟件進行監督分類，用最大似然法進行計算機自動分類，然后聚類統計，去除小圖斑，轉為矢量數據，平滑，再次去除小圖斑，根據遙感影像特征進行人機交互解譯，結合GPS獲取的野外調查點進行圖斑驗證修改。

3 結果與分析

運用標準假彩色432波段組合合成的2007年、2010年草海周圍TM遙感影像(圖1、2)，利用人機交互解譯得出2007年、2010年草海周圍的土地利用類型分布圖(圖3、4)，各土地利用類型面積統計結果如表1所示。

結果表明，從2007年到2010年，貴州省草海自然保護區周圍的各土地利用類型面積基本保持平穩，變化幅度不大:

有林地、疏林地、高覆蓋草地面積、農村居民點用地、湖泊、水庫坑塘面積呈小幅度增長趨勢。

灌木林地、中覆蓋草地、低覆蓋草地、水田、山區、旱地面積呈小幅度下降趨勢。

表1 2007年和2010年土地利用類型面積統計比較

圖1 2007年草海周圍TM遙感影像

圖2 2010年草海周圍TM遙感影像圖

圖3 2007年草海周圍土地利用類型

圖4 2010年草海周圍土地利用類型

其他土地利用類型面積沒有顯著變化。

影響土地利用變化的因子錯綜復雜，主要有自然因素和人為因素兩方面。自然因素對土地利用變化有著較大的影響，但各歷史時期土地利用變化都由人類對土地的利用活動造成，人類社會經濟活動構成了在中小時間尺度上土地利用變化的主要驅動因素。

從2007年到2010年有林地和疏林地面積呈現明顯增加趨勢，山區旱地和荒草地呈現明顯減少趨勢，這主要是因為草海周圍地區實施的退耕還林、天然林保護政策，由于對每塊實行退耕還林的土地給予現金補貼，很多肥力差、耕作困難的坡耕地都退耕了，再加上荒山造林，使森林覆蓋率有所增加。

從2007年到2010年灌木林地面積呈減少趨勢，主要是因為一些地區在灌木林中直接種樹，遙感解譯出來就是有林地，造成灌木林地面積的下降。

荒草地的減少也是由于很多地區直接改草種樹造成的。

從2007年到2010年水田、旱地呈減少趨勢，建設用地呈增加趨勢，是因為有的地區建設占用了耕地，旱地減少的另外一個原因是退耕還林。

從2007年到2010年，草海湖泊面積減少118.19 hm2，主要原因是2010年威寧地區遭遇了旱情，降雨量小于2007年，另外就是草海附近部分居民圍湖造田導致，在干旱季年份農民將灘地變為耕地來使用，洪澇年份又放棄耕種，耕地又變為湖泊，而2010年草海地區旱情加重，所以造成草海湖泊面積大幅度減少。

4 結論

草海是貴州唯一的高原濕地，生態環境脆弱，做好草海的保護工作關系到局部地區的氣候變化及生態環境變化，通過這次遙感調查可以看到，草海周圍的森林覆蓋率是增加的，整體生態環境有變好的趨勢，而圍湖造田現象仍然存在，所以草海的保護工作任重而道遠。

[1]安裕倫.遙感技術支持下的喀斯特地區生態環境狀況初步研究[J].貴州地質，2001，18(3):89.

[2]于兵，藏淑英.資源型城鎮土地利用的動態變化分析[J].哈爾濱師范大學自然科學學報，2003，19(6):31－33.

[3]徐滿，鄭景明，張青.廬山自然保護區及其周邊土地利用變化分析[J].東北林業大學學報，2012，40(8):60.

[4]歐春平，夏軍，王中根，等.土地利用/覆被變化對SWAT模型水循環模擬結果的影響研究－以海河流域為例[J].水力發電學報，2009，28(4):124－129.

[5]龍花樓，李秀彬.長江沿線樣帶土地利用格局及其影響因子分析[J].地理學報，2000，5(2):417－425.

[6]張律，夏建國，陳麗.屏山縣土地利用變化及其驅動因素分析[J].資源與人居環境，2012，(8):44.