塔里木河中游典型绿洲土地利用/覆被及水资源动态变化研究

运用3S技术，并采用最大似然法分别对1989年和2010年渭干河-库车河绿洲两期Landsat-TM影像数据进行分类统计，获得了该区域22年来土地利用/土地覆被变化矢量图和定量统计数据，并利用不同时期该流域地表径流和地下水资源开发利用程度、农业种植结构、城市用水、天然植被用水，分析该区域土地类型变化和水资源的关系。研究结果表明：该地区耕地面积逐年增加，22年来增加耕地面积141 573.4 hm²，平均每年增加6741.59 hm²；天然植被草地面积急剧减少，平均每年减少7 682.38 hm²，城市用水由0.41亿m³增加至4.26亿m³，加之机电井数量骤增导致地下水位下降了2.34 m；导致地下水位下降，水质矿化度增高，天然植被大量减少，流域下游生态问题极其脆弱。     

城市景观格局变化对城市热岛效应的影响--以乌鲁木齐市为例

利用遥感软件对1987年,1997年2期遥感影像进行监督分类,得到乌鲁木齐市的景观分类和景观格局变化图,并运用Fragstats软件对2期的景观格局做出定量评价,计算斑块数、斑块密度、平均斑块面积等景观指数;同时利用单窗体法提取各期LST(陆地表面温度),对两者进行比较分析发现:①城区面积的扩大使城市热岛效应在强度和面积上有加强的趋势;②尽管绿地面积变化不大,但其破碎度增加,使城区与绿地相混合程度提高,导致特高温区域面积减少;③由于水体斑块数的增加,使更大范围的城区在水体影响下局部温度降低,但由于自然水体面积有限,且总体呈减少趋势,使得郊区、水库区域明显增温,与城市中心区域温差逐渐缩小.由此,针对研究区的具体情况,提出改善城市热岛效应的对策.     

不同季节渭干河-库车河典型三角洲绿洲土壤盐分离子空间变异特征研究

[目的]对渭干河-库车河典型绿洲范围内的土壤盐分离子空间变异进行研究,以期了解该三角洲土壤离子的空间相关性,揭示季节变化对土壤8大离子分布的影响。[方法]针对目前存在的土壤盐渍化问题,以渭干河-库车和典型三角洲绿洲为研究区,运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了表层土壤8大离子含量的时空变异特征,绘制了土壤盐分离子的随机性和结构性的空间分布图。[结果]在研究区中所有盐分离子含量数据经K-S检验均符合正态分布,不同季节的盐分离子含量变异性不同,10月的变异性高于4月,这可能是是由于10月降雨量小于4月,盐分离子随着强蒸发被带到土壤表面,盐分离子含量高;半方差分析得出盐分离子均表现为高强度的空间自相关性,但程度有所差异;空间分布特征表明,大部分盐分离子的空间结构性都较好,但2010年4月采集土样的Ca2+和Mg2+以及2010年10月份采集土样的Mg2+均适合线性模型,所以空间结构性较差,同时也表现出研究区特有的土壤盐分分布特征,这与研究区盐渍化主要是氯化物-硫酸盐型相一致。[结论]该研究结果为渭干河-库车河三角洲盐渍化土壤的分区、改良和利用提供了理论基础。     

艾比湖区域生态脆弱性评估与保护

[目的]选取新疆西部生态环境问题突出的艾比湖区域为研究区,正确认识和评价艾比湖区域生态环境脆弱性本质,监测生态环境演变的规律并加以恢复和重建,为干旱区生态脆弱性评价提供示范性案例.[方法]采用区域综合生态脆弱度模型评价艾比湖区域生态脆弱性.[结果]研究区的生态环境具有较强的脆弱性,而且局部区域的脆弱程度在不断加强.[结论]根据对艾比湖区域生态脆弱性评价的结果,说明在人类与自然的交互作用下,艾比湖区域生态环境脆弱性总体上随时间的推移由低脆弱度向高脆弱度演进.提出研究区生态脆弱性分区恢复与保护的对策,其目的是防止生态系统进一步退化,使其朝着可持续的方向发展.     

干旱区绿洲土壤盐渍化动态变化及其影响因子分析研究—以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

[目的]土地盐渍化是干旱、半干旱地区由于人类不合理的开发土地资源活动和脆弱的生态环境相互影响而引起的土地退化问题,它严重威胁着干旱区绿洲生态环境的稳定性,约束着社会经济的可持续发展.因此,监测盐渍地的分布范围及其盐渍化程度,分析其成因对绿洲生态环境和社会经济可持续发展有着重要的意义.[方法]以塔里木盆地北缘盐渍地普遍发育区域渭干河-库车河三角洲绿洲为例,利用 1989年TM,2001年ETM +和2007年ALOS 3个时期的遥感影像数据,在野外调查的基础上,采用监督分类方法,进行了盐渍地动态变化分析研究.[结果]1989～2007年的19 a中,重度盐渍地面积从1 177.78 km2增加到1 192.33 km2,中度盐渍地面积增加了1 353.25 km2,轻度盐渍地面积减少了3.40;,总盐渍地面积呈增加趋势,增加面积为981.30 km2.[结论]盐渍化影响因子中人为因素占主导地位.对水和土地资源需求的增加以及不合理利用导致了该区域生态环境的恶化,进一步加重了盐渍化问题.     

基于遥感影像的马雷绿洲空间热环境分布特征研究

绿洲空间热环境的研究是深入了解绿洲沙漠化变化机理的重要手段。以土库曼斯坦马雷绿洲为例,将Landsat TM/ETM+作为基础数据源,基于定量遥感分析方法,进行马雷绿洲地表温度以及植被覆盖度的反演,在统计地表温度—植被覆盖度二维散点图的基础上,研究地表温度与植被覆盖度的相关关系。结果表明:土地利用类型是影响地表温度的显著因素,基本决定地表温度的总体分布的是土地利用类型的分布;通过对地表温度以及植被覆盖度相关性的研究,得到2001及2010年的相关系数分别为0.677 8、0.665 0。     

基于支持向量机分类的遥感土壤盐渍化信息监测

遥感技术在大尺度土壤盐渍化检测方面有着宏观性、实时性、动态性等优势和广阔的应用前景,但是传统的遥感图像分类方法精度不高、分类效率较低和不确定性.提出了基于支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)的分类方法,介绍了SVM算法的基本原理,通过支持向量机分类法与传统分类方法(最大似然法和最小距离法)在盐渍化信息提取结果上进行对比,表明基于SVM的遥感图像分类方法能够较好的检测土壤的盐渍化信息,分类总精度达到95.66%,比最大似然法和最小距离法分类精度(分别为91.54%和85.42%)更高,因此更适合于遥感图像分类和盐渍化信息检测.     

星载雷达影像对盐渍地微观离子的响应研究

以库车绿洲为例,探讨了星载雷达影像对表征土壤盐渍化微观离子的响应情况.选取春、秋两季的Radarsat影像数据,野外采集土壤剖面0-10 cm和0-50cm处土样,室内测定其8大粒子含量(Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),HCO_3~--,CO_3~(2-))以及pH值、电导率、矿化度、含盐量.采用GPS定位技术,记录每一采样点位的经纬度坐标和雷达影像进行匹配,采用灰色关联分析法分析了Radarsat C波段HH极化对微观粒子在春、秋季节0-10 cm和0-50 cm土壤剖面的响应.结果表明,春季雷达影像对pH值响应强烈,对含盐量响应不稳定,对电导率、矿化度响应一般.就阳离子而言,对Ca~(2+)响应最为显著;就阴离子而言,对HCO_3~-响应最为显著.10月份雷达影像对pH值、电导率响应强烈,对含盐量响应不稳定,对矿化度响应一般.就阳离子而言,无明显规律.就阴离子而言Cl~-响应最为显著,SO_4(2-),HCO_3~-无明显规律.     

多时相卫星影像在2008年新疆特大干旱监测中的应用

针对新疆2008年的特大旱情,利用多时相STOT遥感数据计算近10年新疆距平植被指数(DVI),揭示新疆2008年7月下旬旱情发生的范围和强度,并结合新疆气象站点数据检验其监测结果.结果表明:利用SPOT VGT数据能够较准确地监测出新疆干旱的发生范围和程度,其结果与气象部门旱情统计相吻合;同传统地面监测比较,该方法克服了单点的空间局限,能快速、便捷提取干旱的详细空间分布,在干旱动态监测业务中具有较强的实用性.     

新疆于田县耕地动态变化驱动力定量研究

保持一定数量的耕地是人类赖以生存和发展的基础,目前耕地总量减少在全国是一个普遍的趋势。对引起耕地变化的驱动因子研究是当前土地利用/覆被研究的热点。于田县位于塔克拉玛干沙漠南缘,属温带大陆性干旱沙漠气候,全部社会经济活动都集中在有限的绿洲内部,如何在保持经济发展、提高人民生活水平的基础上保护有限的耕地资源,是关系到该县和谐以及可持续发展的重要问题。本文使用于田县1949-2004年的社会经济统计资料,分析了五十余年来该县耕地变化的情况。同时运用SPSS 15.0 for windows软件包对影响耕地变化的11个因子进行主成分分析并建立耕地动态变化的多元回归模型。结果表明:影响于田县耕地变化的因素可以概括为人口、经济发展、农业科技进步三个方面;通过对回归模型的分析可以看出耕地面积与粮食单产、社会消费品零售总额等因子成正相关,而与总人口、GDP等因子成负相关,另外耕地对总人口的变化最为敏感,而对GDP的变化敏感性较小。