遙感解析寧夏十年生態建設狀況

閆維東，王耀宗

（寧夏環境監測中心站，寧夏　銀川　750011）

遙感解析寧夏十年生態建設狀況

閆維東，王耀宗

（寧夏環境監測中心站，寧夏銀川750011）

以2000年2005年和2010年3個時間點，以寧夏生態系統構成和格局評估的數據源和土地覆被分類矢量數據及由矢量數據轉換的各年柵格數據為依據，對各類型生態系統構成與比例變化進行分析，通過生態系統類型轉換特征及生態系統格局特征分析與評價，證實生態建設工程效果顯著。

環境工程；遙感解析；生態建設工程；效果

1　概述

寧夏投入大量財力、人力和精力進行生態修復工程建設［1，5］，建設效果未有科學數據佐證。本文擬通過生態系統構成格局10年變化遙感調查與評估［6］，結合遙感、地面調查、以及生態系統長期研究網絡多年觀測數據，調查與評價寧夏陸地生態系統類型、分布、比例與空間格局及其10年來的變化，建立指標體系，以一級生態構成系統相互轉化特征進行分析比較，獲得寧夏生態系統變化趨勢，證明以退耕還林（草）、生態移民、防沙治沙和濕地恢復為主的寧夏生態建設工程成效。

2　內容

確定2000年2005年和2010年3個時間點，通過生態系統類型與分布［7］、各類型生態系統構成與比例變化、生態系統類型轉換特征分析與評價、生態系統格局特征分析與評價，分析不同生態系統類型在空間上的分布與配置、數量上比例等狀況，判定陸地生態系統類型、分布、比例與空間格局［8］，得到各類型生態系統相互轉化趨勢。

3　指標體系

生態系統格局評價指標體系，見表1。

4　數據來源

生態系統構成和格局評估的數據源主要是“全國生態環境10年變化（2000-2010年）遙感調查與評估”項目實施管理組統一下發的生態遙感解譯數據，包括2000年、2005年和2010年三期寧夏土地覆被分類矢量數據及由矢量數據轉換的各年柵格數據。應用GIS技術以及景觀結構分析軟件FRAGSTATS4.1分析NP和MPS。生態系統類型圖矢量數據在ARCGIS平臺下進行統計獲取。

表1　生態系統格局及變化評價指標

5　技術方法

5.1生態系統類型與分布

依據技術規范中生態系統的三級分類體系，利用地理信息系統軟件對寧夏2000年、2005年和2010年三期土地覆被分類數據進行重分類和統計分析，形成寧夏全區3個研究期的一級生態系統類型空間分布圖和屬性數據庫。每個生態系統類型面積為生態系統類型矢量數據屬性表中Area字段所對應數值合計而得。

5.2各類型生態系統構成與比例變化

對一級生態系統構成進行分析，面積比例為某類型面積/全部類型總面積，成果統計見表2。2000-2010年10年間，各類型面積均有不同程度的變化，耕地變化最明顯，灌叢、草地和濕地持續增加，整體生態構成趨于穩定。

表2　寧夏生態系統一級類型構成特征

5.3生態系統類型轉換特征分析與評價

利用ArcGIS軟件進行2000-2005年、2005-2010年、2000-2010年生態系統類型轉換特征分析，分別得到寧夏生態類型一級分類變化圖和二級分類變化結果，見表3。

表3　一級生態系統分布與構成轉移矩陣（km2）

生態系統類型轉移比例矩陣，計算過程與生態系統構成變化分析相似。2000-2010年寧夏生態系統類型相互轉化強度見表4。

表4　一級生態系統類型相互轉化強度（%）

對土地覆被類型定級后，進行土地覆被類型變化前后級別相減，如果為正值則表示覆被類型轉好，反之表示覆被類型轉差。操作過程中，首先為每類生態系統按分級賦值，按指標計算類型相互轉化強度，2000-2010年寧夏生態系統類型相互轉化強度見表5～6。

表5　生態系統類型分級標準

表6　一級生態系統動態類型相互轉化強度（%）

10年間各類型間有一定的轉換變化，前5年各生態類型相互轉化較大，后5年逐漸趨緩，生態系統結構趨于穩定，生態環境有一定程度的恢復。

5.4生態系統格局特征分析與評價

2000年、2005年、2010年寧夏一級生態系統景觀格局［9］特征結果見表7～8。

表7　一級生態系統類斑塊平均面積（ha）

表8　一級生態系統景觀格局特征及其變化

10年間，寧夏全區生態系統一級類型景觀中農田景觀呈破碎化趨勢，草地及灌叢、森林的類斑塊平均面積的變化趨勢顯示為其類斑塊平均面積先增后減總體增加，濕地、城鎮和荒漠類斑塊平均面積逐漸增大，反映出寧夏一級生態系統中其相應的景觀結構完整性趨于持續增加，景6結論

觀呈聚集趨勢。

寧夏全區不同類型生態系統空間分布不均勻，地域特征明顯；生態系統構成以農田和草地為主，10年間耕地面積變化明顯，較大部分轉化為林地和草地，荒漠面積持續減少，全區濕地各生態類型面積穩中有升。各生態系統類型轉換特征明顯，生態系統整體景觀格局復雜性下降，景觀呈緩慢聚集，結構完整性增加，破碎度下降。生態系統結構趨于穩定，生態環境有一定程度恢復，呈良性發展趨勢。表明，寧夏退耕還林還草工程、生態移民工程以及防沙治沙工程等生態建設工程效果顯著。

［1］李愛平.寧夏生態建設成效及健全生態補償機制的對策［J］.現代農業科技，2011（19）：323-324.

［2］丁麗政，李衛忠，何婧娜.寧夏三北防護林建設成效與問題研究［J］.西北林學院學報，2008，23（04）：228-232.

［3］蒲文成，徐蓮生.寧夏生態移民調查報告［D］.青海省人民政府參事室，2011，2.

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［5］桑敏蘭.論寧夏“生存移民”向“生態移民”的戰略轉變［J］.生態經濟，2004（1）：86-91.

［6］尹曉煜.遙感技術在水庫生態環境影響評價中的應用［J］.山西水利，2005（1）：86-88.

［7］陳敏健.遙感技術在環境監測中的應用和發展前景［J］.中國新技術新產品，2011，（130）：6-7.

［8］田維淵.雅安市生態環境遙感動態監測及景觀格局變化分析［D］.碩士畢業論文，2009，6.

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