CBERS-2/CCD影像数据在干旱区绿洲景观信息图谱中的应用与研究

文章对我国的CBERS-2/CCD卫星遥感数据—2005年6月12日的火焰山北部鄯善县连木沁镇绿洲影像数据进行了处理分析。并叠加了国家基础地理信息中心1?25万数据库中的100m空间分辨率的DEM(数字高程模型),叠加显示水平相当好。从影像分辨率、几何分辨率、地物识别能力等方面进行了影像质量评价,对各景观类型的特征统计值做了相应的分析。与Landsat TM影像对比,CBERS-2/CCD影像具有更高的空间分辨率,更容易反映地物的细节,同时也指出了它的一些不足。论文依据干旱区山地-绿洲-荒漠系统(MODS)以及干旱区所特有的自然景观特征,将该研究区的景观类型划分为山地景观、绿洲景观、居民地景观、水域景观、荒漠景观5大类,从地学信息图谱的角度分析了鄯善县连木沁绿洲的景观要素的时空动态变化,对不同的景观结构特征进行了描述。     

近40年来民勤绿洲空间变化研究

绿洲是一种独特的地理景观 ,如何合理、协调、持续地利用和开发绿洲是当今干旱、半干旱地区一项具有重大理论与现实意义的研究课题。以遥感及GIS为工具 ,借助地学信息图谱技术 ,以不同时相、不同尺度的数据源为基础 ,编制出 1 960～ 2 0 0 1年民勤绿洲分布图 6幅 ,在GIS中通过空间分析获得民勤绿洲空间变化图 5幅。研究发现民勤绿洲的空间变化可分为三个阶段 :1 960～ 1 973年绿洲扩展 ;1 973～ 1 994年绿洲稳定 ;1 994～ 2 0 0 1年绿洲迁移和不稳定时期。民勤绿洲演变是上游来水量的逐年减少、地下水的超量开采、人口的增加以及政策因素综合作用的结果。     

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。     

1989—2016年吐鲁番高昌区绿洲时空格局变化及其驱动因素北大核心CSCD

本文以1989、1997、2002、2009、2016年吐鲁番高昌区遥感影像作为数据源,提取高昌近27 a的绿洲分布情况。利用GIS、Fragstats和相关统计方法,开展高昌绿洲时间序列和空间分布上的变化及驱动因素分析。结果表明：27 a来高昌绿洲总体呈扩张趋势,同时绿洲与非绿洲转换现象显著,绿洲面积由1989年的413.47 km^2增长至2016的800.48 km^2,其中1997—2002年扩张速度最快;绿洲面积扩张、缩减主要发生在东西两侧,绿洲稳定区主要集中在绿洲中部,波动变化主要集中在绿洲边缘地区,分布零散地区;绿洲景观格局破碎度先下降后逐渐上升,景观形状趋于复杂,但整体景观结构仍比较单一,易受人类活动影响;27 a来高昌区绿洲变化受自然、人文社会因素的影响,但人文因素起决定作用,其中水资源的开发利用是绿洲扩张的前提条件,农业人口、经济发展、农业现代化和政策是主要的驱动因素。     

近20多年来石羊河流域景观格局演变特征

在RS和GIS的支持下,应用景观生态学理论和方法,通过对1986,1994,2000和2006年四期遥感影像,采用景观空间格局指标定量分析20多年来石羊河流域景观规模和空间格局演变。结果表明:在全流域草地和沙地占据优势,而武威绿洲以耕地占绝对优势,民勤绿洲则以耕地和沙地共同占主导地位,主要景观的变化则以民勤绿洲耕地、沙地的增加和林地、草地的减少最为显著;流域整体景观结构较为稳定,但流域小区域内,景观演变较为突出;流域景观变化主要发生在中下游的武威和民勤绿洲区,而各景观结构的变化主要集中在荒漠和绿洲的交错地带。尤其从2000年到2006年6年时间里,绿洲化趋势在武威绿洲发展明显,耕地增加显著,沙地大量减少。而在民勤绿洲,耕地虽有所增加,但沙漠化进程大于绿洲和农业化进程。     

25年来额济纳天然绿洲LUCC及景观格局时空变化

在3S技术的支持下,利用额济纳天然绿洲80年代、1990年和2009年3期Landsat-TM影像,对额济纳天然绿洲植被类型进行判读,结合实地调查,采用景观生态空间分布格局分析方法,确定植被类型,将研究区可以分为林地、灌木、草地、水体、耕地、居民地、荒漠7个类型。使用GIS分析工具,从各类土地分布面积变化和类型转移趋向...     

综合治理前后民勤绿洲景观格局时空演变特征

根据1999年、2006年和2013年的Landsat/TM影像数据,利用GIS技术和Fragstats,分别从景观和类型2个水平上对比研究了综合治理前后民勤绿洲的景观格局及其时空格局演变,结果表明:石羊河流域综合治理前(1999—2006年),绿洲内以牺牲林地、草地为代价的盲目开垦现象与绿洲沙漠化趋势同时并存,民勤绿洲景观的复杂程度和连通性不断提高,而其景观异质性在降低,绿洲呈破碎化发展趋势;综合治理后(2006—2013年),民勤绿洲景观斑块形状复杂程度在提高,破碎化程度和斑块连通程度均在下降,而其景观异质性在增加。绿洲景观破碎化程度的下降主要是受湖区绿洲景观破碎化程度变化的影响,该时期,退耕后的生态恢复已初见成效,但泉山区土地沙化和湖区土地盐碱化现象依然严峻。景观指数变化在绿洲尺度和各景观分区尺度上表现出明显差异,说明景观指数存在明显的尺度效应。石羊河流域综合治理措施的实施,改变了民勤绿洲土地利用景观时空格局特征,从而对绿洲生态系统的结构和功能产生影响。     

基于景观结构和3S技术的干旱区绿洲生态风险分析——以高台县为例

以干旱区绿洲的典型区域-张掖市高台县为研究对象,基于景观结构中的景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建区域生态风险指数,并利用空间分析方法对生态风险指数进行变量空间化。通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,绘制了研究区域2000和2010年生态风险分布图,并对区域生态风险结构分布变化和空间分布变化进行分析。结果表明:生态风险强度为0.1-0.3的区域主要分布在水域、建设用地与耕地集中的人工绿洲区;生态风险强度为0.3-0.4的区域主要分布在人工绿洲外围的过渡带;以盐碱地、戈壁及沙地景观为主的各种荒漠景观类型所在区域的生态风险强度在0.4-0.65之间。     

绿洲土地利用的景观生态学分析——以武威市古浪县绿洲为例

以武威市古浪县绿洲为典型研究区域，基于2005年武威市土地利用现状图，运用MapInfo、ArcInfo并结合ArcView中的Patch Analysis 3空间格局分析模块对古浪绿洲土地利用景观空间格局进行分析研究。并采用层次分析法进行土地利用景观生态评价研究。结果研究表明：古浪绿洲为典型的绿洲农牧景观。形成以水浇...     

塔里木河上游景观破碎化的时空动态变化分析

本文以遥感影像资料为基础信息源,以GIS及Fragstats景观格局分析软件为数据处理和破碎化指数计算的工具,在分析了塔里木河上游2000年和2005年景观格局变化的总体特征的基础上,选择景观斑块密度指数、景观斑块数量破碎化指数、景观斑块形状破碎化指数、景观分离度指数等指标,对塔里木河上游2000年和2005年景观破碎化程度进行了不同角度的分析。结果表明:就整个景观而言,斑块数量减少而平均斑块面积扩大,景观分布趋于连片,景观破碎化指数趋于稳定和减小;同时由于绿洲内部城镇化,农田水利设施的发展及绿洲外围的不断扩张,局部地区景观破碎化现象亦存在。     

干旱区景观生态研究的方法与案例分析

干旱区景观生态学中的景观结构、功能、变化以及尺度、过程、管理等方面的研究,需要理论与方法的支撑。生态景观制图的类型划分、表达方式、数据采集、数据分析等过程,综合性地体现了景观生态的一般方法和途径,对于生态景观信息认知、信息识别、信息挖掘与信息分析具有重要提升作用。通过获取遥感信息源,应用图象图形学以及遥感图象模式识别与解译的原理和方法,进行特定尺度和精度条件下的景观分类,编制生态景观图;并通过相应的GIS软件,实现景观专题要素特征属性的量化统计,求算景观生态指数值;并以塔里木河干流及英巴扎典型区为例,应用NOAA/AVHRR以及CBERS-1/CCD等信息源,结合区域自然、社会和人文、历史等特征,系统分析其数量特征、变化规律以及相互关系,提出干旱区生态景观建设的原则与途径。     

中国干旱区绿洲稳定性研究

绿洲是干旱区特有的生态景观之一,也是干旱区人类生产和生活的主要空间。绿洲的稳定事关干旱区人类的生存、社会经济的发展。因此,绿洲稳定性成为近年干旱区研究的热点。从生态系统、景观、流域3个层次综述绿洲稳定性研究现状,提出在未来应建立高效节水绿洲的同时,还应加强田块、灌区和绿洲不同尺度水效益及其对绿洲水文循环影响的评价研究;加强以流域为单元,开展绿洲稳定性研究;加强人工绿洲建设与天然绿洲稳定的关系、流域内绿洲空间布局、结构与绿洲稳定性关系、绿洲生态用水和生产用水比例与绿洲稳定性的研究。     

遥感技术在中国绿洲研究中的应用与展望

绿洲是干旱区独具特色的生态景观,但长期以来并未引起人们足够的重视,直到二十世纪末在中国才兴起绿洲研究之风。经过近10多年来的发展,中国绿洲研究在取得丰硕成果的同时,其研究内容和方法的发展也与遥感、GIS等现代对地观测技术的进步紧密联系在一起。本文对近年来中国绿洲研究中遥感技术应用状况,从绿洲的形成演变研究、绿洲水资源研究、绿洲土地资源利用与覆被变化研究、绿洲农业资源研究以及绿洲生态环境研究五个方面加以总结,进而分析遥感技术在绿洲学研究中存在的主要问题,并对未来遥感技术在绿洲学研究的应用发展方向进行分析。     

干旱区农田排水系统演变的生态效应研究进展

在干旱区流域绿洲形成与发展过程中，普遍存在土壤次生盐渍化和不断改进的盐渍化治理过程，这导致在绿洲下部与临近荒漠区广泛形成农田排水系统景观，但其产生的生态效应还不清楚，限制了全面认识人工绿洲生态系统的环境变化过程。利用航片和遥感影像数据，基于图论网络分析和景观连通性模型，分析农田排水系统形成与演变的过程与格局；采用缓冲区分析、空间地统计模型、GIS相关性分析和群落多样性测度等方法，研究农田排水系统演变对廊道效应、土壤性状、土地利用和物种多样性的影响；利用经过改进的生物地球化学模型，研究农田排水系统演变对区域碳、水循环的影响，探讨农田排水系统与陆地生态系统的相互作用机制。深化对干旱区人类活动的生态效应的认识，并丰富绿洲生态学的研究内容，对绿洲农业可持续发展具有重要科学意义。     

全球变化下的绿洲生态学研究

本文从生态学的角度给出了绿洲的定义,绿洲分布于干旱区,强烈依赖于水源（地表水与地下水）,以中生、旱中生植物为优势类群所构成的隐域性绿色景观;提出了绿洲生态学的主要研究方向,认为绿洲生态学应以景观以上水平的生态学过程的研究为重点,将自然和人为因素造成的绿洲水文过程和土壤盐分运移变化对绿洲生态系统结构和功能的影响及生态系统对环境变化的反馈关系作为研究的主要内容。文章还初步探讨了全球变化下绿洲生态学研究的四个主要方面,即：全球变化与绿洲荒漠化;全球变化与绿洲土地利用／土地覆被变化;全球变化与干旱区生物多样性;以及全球变化与绿洲生态系统模型的研究     

近20年和田绿洲水资源变化及其驱动力分析

以和田绿洲20年遥感影像图、多年的野外实地调查资料和统计资料,分析了和田绿洲近20年以来水资源时空变化及其驱动力因子。应用RS/GIS进行空间分析,通过主成分分析、多元回归分析,最终定性的确定影响和田绿洲水资源变化的主要因素。遥感解释结果表明:在近20年过程中水资源各类型有明显的变化,其中湖泊和人工水库的变化最明显,水资源总体上表现减少的变化趋势,减少总水域面积为4317.313hm2。主成分析结果表明,人为社会因素、自然气候因素等两大类因索是影响和田绿洲水资源变化的两个主成分。主成分结果进一步表明对整个和田河净流量的时空变化而言,人为社会因素对水资源产生负作用,而自然气候因素呈现短期的积极作用。其主要原因:第一,和田绿洲是个典型的干旱地区,生态环境极为脆弱、水资源欠缺,人类盲目的生产活动更加剧了和田河净流量的大幅度减少;第二,和田河是冰川融水与降水混合补给的河流,冰川积雪融水是和田河径流重要补给来源,在气候变暖情况下,气温升高导致径流增加,但冰川积雪资源处于相对枯竭状况,河川径流量仅会呈现短时间增加,因此说气候变暖起着短期的积极作用。     

绿洲生态环境研究的支持系统─—以新疆塔里木盆地周围绿洲为例

绿洲生态环境支持系统以GIS为基础，以遥感手段为其信息的重要来源，通过各种数据的采集与分析，用模型来预测生态环境的变化规律，为绿洲资源的合理利用，生态环境的保护以及绿洲经济的持续发展提供决策依据。随着RGG集成技术的发展以及相关学科的渗透与融合，绿洲生态环境研究的支持系统将不断完善，并在绿洲土地资源与环境的研究中发挥出更大作用。     

干旱区绿洲稳定性评价指标体系构建及其应用分析

干旱区各类生态环境问题中,绿洲稳定性是最为核心和关键的,因为绿洲是干旱区所特有的一类景观,是干早区人类生存和生产的核心场所,其稳定与否,直接关系到绿洲能否实现人口、资源与环境的可持续发展。绿洲的稳定性就是确保绿洲生态系统的能流、物流、人流、信息流处在良性循环状态。选择农牧业经济为主的极端干旱区—塔里木盆地南部典型绿洲,按绿洲系统的结构分为资源环境和社会经济两个子系统,各个子系统又可分为不同层次的指标层,构建优化的指标体系共18个指标,利用绿洲稳定性指数对研究区3个时期绿洲稳定性进行了综合评价和分析,该项研究对于干旱区绿洲实现人口、资源与环境可持续发展具有重大意义。     

策勒河流域地貌形态及其对生态格局的影响

策勒河发源于昆仑山中段北坡,自南向北流入塔里木盆地,流域为干旱区典型的山地-绿洲-荒漠格局.利用GIS软件对策勒河流域的数字高程模型数据进行处理,并结合其他资料进行综合分析.结果表明:1 500～3 500m的中海拔地区地貌形态类型多样,面积占总流域面积的58.05%;地形坡度≤15°的平缓、微缓、缓坡地区占70.31...