论文部分内容阅读
沙漠化是当今人类社会面临的最严重的环境与社会问题之一。沙漠化的存在严重威胁着人类社会的生存和发展。呼伦贝尔沙地是中国四大沙地之一,该区在自然和人为的共同作用下,土地沙漠化问题严重威胁着当地和周边地区社会经济发展和生态安全。因此,结合遥感技术对呼伦贝尔沙地的土地沙漠化程度进行长期监测,了解其发展趋势,掌握其动态变化规律具有重要的现实意义。本文以呼伦贝尔沙地为研究区,基于landsat遥感数据,依据沙漠化指标体系选取原则,沙漠化过程引起的地表特征变化,选取可以用于定量监测的改进型土壤植被指数(MSAVI)、地表反照率(Albedo)、滑动标准差指数(MSDI)等指数对呼伦贝尔沙地进行了沙漠化定量监测。根据landsat数据的不同传感器、获取时间的不同等因素,建立了相应的决策树模型进行沙漠化定量监测,采集研究区1982、1990、2000、2010、2015年的土地沙漠化信息,统计计算了沙漠化土地面积、转移矩阵、空间分布、重心转移等信息。经过精度验证,kappa系数均在0.86以上,说明该方法是可行的。在此基础上,对研究区沙漠化时空变化特征进行了分析,并结合气温、降水、风速等气候因素和人口、牲畜、耕地面积、国内生产总值等社会经济数据对研究区沙漠化土地变化进行驱动力分析。得到以下主要结论:(1)时间变化上,1982-2015年呼伦贝沙地沙漠化土地变化趋势是发展和逆转并存,2015年沙漠化面积比1982年沙化面积大,但是2000年后具有逆转趋势。1982-1990年沙漠化土地面积在扩大,增加面积为794.13 km~2,年均增长率为1.23%,各等级沙漠化土地面积均为发展趋势;1990-2000年沙漠化面积仍在扩大,增加的面积为3440.95km~2,年均增长率为3.87%,各等级沙漠化均有发展趋势;2000-2010年沙漠化面积减少,减少面积为145.56km~2,年均减少率为0.12%,其中主要是中度沙漠化土地面积的减少为主,其它等级具有增加趋势,说明该时段局部地区得到控制,部分地区仍在发展;2010-2015年沙漠化土地面积在减少,减少面积为2186.93km~2,年均减少率为3.59%,该时间段各等级沙漠化土地均在减少,说明该时段研究区沙漠化得到总体上得到控制。(2)空间分布上,沙漠化土地主要分布于研究区中部和西部地区。其中轻度和中度沙漠化主要分布于新巴尔虎右旗;重度和极重度沙漠化主要分布于新巴尔虎左旗和陈巴尔虎旗西部地区。不同等级沙漠化重心的空间分布是由西向东依次为轻度、中度、极重度和重度沙漠化土地。(3)空间变化上,1982-2015年间沙漠化发展和逆转活跃区主要分布在新巴尔虎左旗、新巴尔虎右旗和陈巴尔虎旗。1982-2015年期间轻度沙漠化土地重心向东北迁移17.19㎞,中度沙漠化土地重心向西北方向迁移20.33㎞,重度沙漠化土地重心向西南方向迁移了23.03㎞,极重度沙漠化土地重心迁移距离不大,向东北方向迁移了9.43㎞。(4)驱动力上,从呼伦贝尔沙地的气候因素变化趋势可以看出,1980年代至1990年代末年气候有暖干化趋势,且年内降水分布不均匀,春季风速大降水少,人口、牲畜以及耕地面积均不断的增长。因此,气候变化和人类活动都不利于沙漠化逆转。进入21世纪以来,降水的增加、耕地面积的减少以及生态保护和恢复政策的实施促进了沙漠化土地的逆转。