1986-2015年干旱区敦煌绿洲景观的时空演变过程

基于遥感影像的绿洲景观定义及其特征,以敦煌绿洲为例,利用TM(Thermatic Mapper)遥感数据,提取了1986-2015年7期的绿洲分布影像.利用数理统计及景观分析模型,分析敦煌绿洲景观的面积变化、扩展的方向性、时空演变及景观格局特征.结果表明:近30 a敦煌绿洲面积增加了60.68％,扩张速度最快的时段为1995-2010年,主要表现为人工绿洲的扩张.绿洲景观主要向东北、正北及东方向扩展,外缘发生在天然绿洲及绿洲-荒漠交错带,内部主要分布在古河道的荒滩或复杂绿洲斑块之间,绿洲景观边界逐渐趋于规则.研究结果表明,研究时段内绿洲扩张建立在人工绿洲增加,天然绿洲萎缩的基础上,绿洲面积增加的同时也发生着严重的环境退化问题.     

干旱区流域绿洲时空变化及其景观响应

基于1973年的MSS、1980年的航片以及1990年、1999年、2009年的Landsat TM/ETM+等多源遥感影像,结合实地调查进行解译分类和验证,利用GIS、Fragstats和相关统计方法,对北大河流域中下游地区绿洲时空变化和景观响应进行分析。研究表明：① 近40 a来,北大河流域绿洲呈阶段性变化,在整个研究时段绿洲变化表现为扩张与萎缩并存,且以扩张为主。绿洲面积从1973年1 705.55 km² 增长到2009年1 990.60 km²,增长幅度为16.71%。② 绿洲变化在空间和时间尺度上不平衡。绿洲空间变化剧烈区主要集中在流域下游金塔绿洲;绿洲扩张主要表现为绿洲内部“填充式”和边缘“侵吞式”;绿洲萎缩变化主要发生在绿洲-荒漠交错带的生态脆弱区,且区域空间变化不稳定;1973-1990年,绿洲以萎缩为主,1990-2009年绿洲以扩张为主,且在近10 a动态度达到最大值。③ 绿洲面积的增加,促使绿洲景观的不稳定性增强,集中表现为下游和绿洲边缘区绿洲斑块密度、斑块数目和最大斑块指数的不稳定性变化,绿洲破碎化增加,生态脆弱性降低,这不利于维持干旱区内陆河流域生态系统稳定性和可持续发展。     

艾比湖地区绿洲化与荒漠化过程时空特征分析

以1990、2001和2005年的遥感数据作为数据源,进行景观分类与制图,利用ArcGIS提取了艾比湖地区的绿洲和荒漠景观,使用占补平衡原理和变化检测对比分析了绿洲退缩区和扩张区的数量特征和空间格局,并利用重心迁移模型得出绿洲和荒漠重心的变化趋势。结果表明:1)1990-2005年15年间,研究区绿洲面积不断增加,荒漠面积呈减少趋势,绿洲退缩区的面积为64.28km2,而绿洲扩张区的面积达到了383.63km2。其中,1990-2001年间,绿洲的年平均增长速度最大,为0.93%;2)研究时段内,绿洲的空间变化较大,其扩张区多位于研究区西部以耕地为主的区域和艾比湖湖区周围,绿洲退缩区主要位于研究区的东南部;3)绿洲的重心向西南方向迁移了0.8751km,同时,荒漠先向东南再向东北迁移,迁移距离共为2.0999 km。     

且末平原绿洲空间规模动态变化

绿洲是干旱区人类主要活动场所。绿洲规模的多少,直接影响绿洲稳定性和区域经济的发展速度。运用定性定量分析相结合方法,利用实地调查,统计资料和且末绿洲研究靶区的1970,1990和2000年3个不同时期的遥感数据进行解译,分类与统计处理,揭示了且末绿洲30多年来的动态变化趋势,并从自然和人为因素探讨绿洲规模动态变化的原因和驱动力。结果表明:整个绿洲历年以来是扩张的趋势;这种绿洲扩张从绿洲空间规模和人口增长方面明显的表现出来。研究靶区,从1970年到1990年绿洲～交错带～荒漠之间的转变比较突出;绿洲面积从2.46%增加到19.54%,交错带面积从22.19%减少到6.15%,水域和沙漠的变化不太大。从1990年到2000年绿洲面积从19.54%减少到7.02%,交错带面积从6.15%增加到12.94%,水域面积缩小,沙漠面积扩大。研究靶区所出现的这种巨变充分的说明,这里人类活动和自然条件因素对周边生态环境的响应程度。     

准噶尔盆地西南缘人工绿洲演变初探

本文以1989年和2000年TM影像为基础,结合部分统计资料,分析了准噶尔盆地西南缘沙湾-石河子-玛纳斯人工绿洲近20年的变化特点。分析结果表明:该研究区人工绿洲面积增加显著,由1989的6077.62km2增至2000年的6995.02km2,且主要增长期为1995年以后,1998-2002年增长尤为明显;绿洲内部存在一定程度的弃荒现象,1989-2000年间有365.29km2农用地被荒弃;绿洲的增长以外延式增长为主,开发原有绿洲内部空地为辅;同时,北部莫索湾绿洲土地盐碱化现象明显。     

近35a来疏勒河中下游绿洲化-荒漠化时空变化

以疏勒河中下游为例,以1977、1986、1993、2002、2011年的Landsat影像为数据源,利用GIS和相关统计方法,分析荒漠化和绿洲化相互作用的演变过程。结果表明:1区域绿洲快速扩张,增加了937.85 km2,2002—2011年扩张速度最大,增速有所降低;荒漠面积变化幅度较小,呈先增后减的趋势,总的来说,1977—1986年以荒漠扩张为主,1986—2011年以绿洲扩张为主。2绿洲的变化趋势指数持续增加,绿洲-荒漠生态系统向着非平衡态势发展。3绿洲-荒漠双向转移趋于剧烈,其变化区域主要集中在疏勒河沿岸和绿洲-荒漠过渡带;绿洲扩张主要由于戈壁和盐碱地的开发和改造,荒漠扩张则主要是由于草地、耕地及水域的减少。农业人口的快速增长、移民政策是绿洲化和荒漠化演变过程的主要影响因素。     

绿洲耗水对阿克苏河流域地表径流的影响

利用高分辨率辐射计获得的遥感资料提取研究区的归一化植被指数（NDVI）数据,干旱区绿洲NDVI对径流响应敏感,根据经验,NDVI>0.2区域识别为绿洲,进一步提取绿洲范围内的NDVI累计数据,将其作为以农业活动为主的人类活动综合因素,结合径流资料,分析了1982-2006年阿克苏河流域绿洲耗水和地表径流之间的关系。结果表明：1982-2006年阿克苏河流域出山径流量相对研究初期增加21.4%,同期,绿洲耗水量相对增加53.2%,绿洲NDVI累计相对研究初期增加35.3%,绿洲面积增加33.4%;阿拉尔站径流量、绿洲耗水与绿洲来水量均呈正相关,表明中游绿洲扩张消耗的出山径流量增加;绿洲NDVI累计自河道向两侧变化剧烈程度逐步加强。同时,绿洲NDVI累计整体上从绿洲边缘向绿洲内部增加趋势逐步加强;考虑绿洲降水情景,NDVI累计和绿洲面积的相关性均大于未考虑绿洲降水情景,表明降水对绿洲起到了支撑、维护作用,对绿洲面积的贡献为25.2%。对比冰川径流、出山径流和流域降水的变差系数(C_v),加上冰川径流对绿洲面积的贡献为33.4%,表明冰川径流有调节出山径流量和维持绿洲规模相对稳定的作用。     

基于MODIS的民勤绿洲植被覆盖变化定量分析

以典型沙漠绿洲-民勤绿洲为研究区,利用MODIS陆地3级标准数据产品MOD13,通过改进的植被覆盖度估算模型对2000～2010年7月的植被覆盖度进行了估算,并对其进行分级,通过空间叠置定量分析了不同级别植被覆盖度的分布特征及动态变化。研究发现,从2000～2010年11年间,民勤绿洲轮廓变化明显,绿洲面积明显缩小,荒漠进一步扩张,极低覆盖度植被面积增加1106.01km2,相当于研究区总面积26.95%,中高覆盖度和高覆盖度植被面积分别减少133.63km2和54.75km2,各占研究区总面积的3.26%和1.33%;研究表明,11年来民勤绿洲面积萎缩明显,岛状绿洲大量消失,其中以西北部最为严重。     

1963-2013a间临泽绿洲时空变化过程研究

利用1963~2013年间14个时期的多源遥感影像提取绿洲信息,从退缩与扩张、区域变化差异及景观格局等方面分析了绿洲的时空变化过程。结果表明:绿洲在波动中显著扩张,50a间面积增加82.12%。绿洲扩张发生于绿洲-荒漠交错带以及内部复杂斑块之间,扩张方式以内部填充和渐进性外围延展为主;退缩则主要发生于绿洲-荒漠交错地带。绿洲变化存在明显的区域差异,不同区域不同时期绿洲的变化程度不同。绿洲景观斑块呈现分散-扩张-融合的动态变化特征,其形状趋于规则,破碎化程度下降,说明人类活动对绿洲景观的影响程度显著增强。     

近20年来河西走廊人工绿洲演变及人为因素分析

人工绿洲是人类活动的主要场所,近年来由于河西走廊无序的土地利用及水资源开发,导致绿洲功能不断退化,文中通过GIS和RS技术,详细研究了1990～2010年以来绿洲变化特征,并利用熵权法,定量分析了影响人工绿洲演变的人为因素,通过研究表明在人类活动的干预下,河西走廊的人工绿洲在近20年来不断地扩张,其中以2000～2005年变化最为剧烈;空间上,黑河与石羊河的中下游绿洲变化幅度明显高于党河和疏勒河,河西走廊人工绿洲规模的扩大主要是人类改造自然绿洲或未利用土地获得的;河西走廊现代人工绿洲的演变主要跟人类的经济活动及绿洲自身的承载力密切相关。