基于卫星遥感影像的黄河三角洲湿地景观格局动态变化研究——以东营市为例简

以黄河三角洲东营市为研究区域,以湿地为研究对象,以多时相Landsat卫星遥感影像为主要数据源,在GIS技术支持下,对东营市湿地景观时空变化进行了动态分析.研究结果表明:10年间东营市的湿地分布及面积发生了明显变化,湿地总面积减少401.21km2.其中,天然湿地减少689.27km2,主要转化为人工湿地,尤其海涂共减少456.88km2.人工湿地增加288.06km2,面积增加最多的是海水养殖场,增加面积为187.31km2.人为干预是湿地动态变化的主要原因.     

西安地区湿地资源研究

目的为了解西安湿地资源现状和湿地环境的变迁,保护和开发利用湿地资源及湿地在西安生态环境与经济社会发展中的地位和作用.方法经过对遥感资料的分析,并结合现场测量和人工调绘,系统分析研究西安湿地资源的类型、分布、面积、功能等基本状况.结果首次对西安湿地进行了分类,查明西安地区湿地面积为900.96 km2,占全市总面积的8.9%,其中天然湿地面积为822.05 km2,占湿地总面积的91.24%,人工湿地面积为78.91 km2,占湿地总面积的8.76%.结论天然湿地面积每年以0.83%速度减少,天然湿地面积呈下降趋势,人工湿地面积变化呈上升趋势,湿地资源在逐年减少.湿地的生态功能正在衰退,湿地生态环境的恶化,影响到地区环境变化.     

基于面向对象分类方法和多源遥感数据的龙祥岛区域湿地变化检测

利用龙祥岛区域2001年ASTER影像、2013年GF-1影像以及Google Earth影像等辅助数据,基于面向对象分类的方法,建立各地物类型的提取规则,提取出龙祥岛区域湿地-非湿地信息,并基于e Cognition软件对龙祥岛区域湿地进行变化检测,最后利用Excel统计软件作出湿地-非湿地信息面积转移矩阵及面积转移率矩阵.结果表明:2001年ASTER影像分类总体精度为87.42%,Kappa系数为0.84;2013年GF-1影像分类总体精度为90.72%,Kappa系数为0.87.研究区2001-2013年间,湿地总面积减少了4.05%,为1.1 km~2,其中天然湿地(包括永久性河流和滩涂)总面积减少了1.65%,为0.42 km~2,人工湿地(包括淡水养殖场和农用池塘)总面积减少了39.76%,为0.68 km2;非湿地总面积增加了4.71%,为1.1 km~2.人工湿地和天然湿地内部变化情况呈现出不同的状态,天然湿地中,约有3.888 km~2的滩涂面积变为永久性河流,主要变化区域位于研究区的东南部和西北部;而在人工湿地中,约有0.663 km~2的淡水养殖场和0.41 km2的农用池塘变为非湿地,主要变化区域位于龙祥岛本岛及研究区的西南角部分,人工湿地变化的主要原因是人类生产生活进程的加快.     

1976—2009年间天津湿地面积变化特征及驱动因素分析

通过对1976—2009年天津市的Landsat影像进行遥感(remote sensing,RS)解译得到天津市34年间湿地信息,利用地理信息系统(geographic information system,GIS)技术对其进行叠加分析得到天津市湿地变化信息.天津市总湿地面积从1970年代到2009年经过了一个明显的先增长后减少的过程,面积变化达到1 568.54 km2,且天津市湿地变化主要受人工湿地的影响.天津市天然湿地面积在1976—1984年间增加了41.59 km2;但之后到1990年代末这一时期内一直处于减少的态势,此时天然湿地所占比例也由49.14%减少到18.85%;21世纪后,天然湿地面积开始回升.     

1975—2010年辉河自然保护区湖泊面积变化规律及成因分析

湖泊作为湿地的重要组成部分,对研究区域湿地的变化有重要意义.基于1975,1989,2000,2010年遥感影像,借助MapGIS软件平台和湖泊动态度模型,研究辉河自然保护区湖泊面积变化规律及成因,结果显示:1)1975 2010年,湖泊面积呈先增后减变化规律,总体为减少趋势.1975 1989年,以大约0.012km2/a的速度增加;而1989 2010年,湖泊总面积不断减少且速度不断加快,1989 2000年以0.003km2/a的速度减少,20002010年以0.019km2/a速度减少;1975 2010年总体以0.004km2/a的速度减少.2)气温升高、降水量减少、蒸发量增加、人文干扰是影响辉河自然保护区湖泊面积和数量变化的主要原因.     

东北地区湿地变化影响因素分析

利用1975、2000、2007年遥感影像作为数据源,选用新型多元统计分析—偏最小二乘回归分析(PLS),研究东北地区湿地变化的影响因素.结果显示,湿地总面积在1975-2000年减少23079.1km2,在2000-2007年增加14523.3km2,但32年来依旧呈减少趋势.沼泽湿地景观梯度值域收缩,分布稀疏,面积减少,消退形势严峻,水稻田则反之.在景观梯度存在耦合性的三江平原(鹤岗—佳木斯—双鸭山—鸡西一线的东北部)、哈尔滨市东北部、松辽平原北部,沼泽湿地向水稻田转化剧烈,说明开垦沼泽湿地是水稻田增加的主要原因之一.偏最小二乘回归分析表明,粮食需求是造成沼泽湿地减少与人工湿地增加的主要原因,影响东北地区湿地变化的主要因素由自然因素向人为因素转变.除2000-2007年的人工湿地外,偏最小二乘回归分析的精度均较高.     

山东省湿地面积变化及其生态价值分析

笔者利用三期中国湿地数据,首次定量化研究山东省湿地在1990年、2000年2008年间的变化趋势,并对生态价值变化进行分析.结果显示,山东省湿地自然湿地从1990到2008年减少达到1 966.48 km2,减幅达到37.58%,面积变化先急促后迟缓.山东省湿地生态系统服务功能价值从1990年的374.82亿元,到2000年减少到333.18亿元,然而到2008年增长到了 373.38亿元,先减少后增加,同湿地面积变化趋势一致,这在总量上的增长,完全是人工湿地的增长,自然湿地一直在减少.     

1996-2006年北京湿地面积变化信息提取与驱动因子分析

以北京市作为研究区域,利用遥感图像处理和GIS信息提取和分析功能.重建了1996年-2006年北京市湿地动态变化情况,结果表明:1996年以来北京湿地面积呈明显退化趋势,湿地面积由1996年的605.67km2减少到2006年的270.38km2,减少了55.4%.根据北京近年来的生产发展实际,本文从自然和人为两方面分析了湿地面积变化的驱动因子,指出了北京湿地退化的原因,除了自然的气候降水等因子外,主要是人为的过度开采和干扰破坏活动.为北京湿地生态环境可持续发展和管理提供了依据.     

基于RS/GIS的湖北省湿地近20年来变迁研究

以20世纪80年代、90年代、2005年前后的遥感影像为主要依据,运用GIS/RS技术与景观生态学研究方法分析了湖北省湿地近20多年来的时空变化规律.结果表明,20世纪80年代、90年代、2005年前后全省湿地总面积为16 104.18km2 (不含水田),36892.62km2 (含水田)、36308.04km2 (含水田).近20多年来,湖泊湿地和水田、滩地、沼泽地的面积在减少.河流湿地、库塘湿地面积有所增加.20世纪80年代中期,湖北省湿地资源的多样性指数H最大,优势度指数D最小,均匀度指数E最大.到21世纪初,多样性指数H又增加,优势度指数D又减少,均匀度指数E增加,说明湖北省湿地资源的类型逐渐趋于多样化.总的来说,近20年中,滩地和沼泽地是向着分散的方向发展的,湖泊是向着聚集的方向发展的.     

黄河源玛多县3种类型湿地面积动态研究

利用TM影像对黄河源玛多县1990年、2001年、2013年3个时期的河流、湖泊和河漫滩3种湿地类型进行解译。结果表明:1990年到2001年湿地面积共减少了361.03 km2,其中河漫滩湿地减少的最多,其次为湖泊湿地和河流湿地;2001年到2013年湿地面积共增加了289.51 km2,其中湖泊湿地增加的最多,其次为河漫滩湿地和河流湿地。1990—2013年近20年3种湿地类型的面积呈减小趋势,共减少了71.52 km2。玛多县3种类型湿地面积呈现先减后增的趋势。     

基于图谱分析钦州市市辖区湿地动态变化

【目的】研究钦州市市辖区湿地动态变化情况,探明湿地变化速度和原因,为地学信息图谱在湿地动态变化研究提供典型案例和实证。【方法】根据钦州市市辖区1990年、2000年和2010年的TM遥感影像,采用人工解译法和谱间关系法提取钦州市市辖区湿地类型空间分布信息,并应用地学信息图谱分析方法进行湿地动态变化分析。【结果】(1)1990~2010年钦州市市辖区河流、湖泊水库面积分别减少958.52hm2、1718.93hm,主要转变为非湿地、虾塘;(2)1990~2010年虾塘面积增加4557.87hm2,主要由非湿地、河流等类型转入;(3)1990~2000年红树林面积增加468.51hm2,主要由非湿地、河流转入,2000~2010年面积减少104.67hm2,主要转变为非湿地、虾塘;(4)1990~2000年水田面积增加1506.98hm2,2000~2010年面积减少1226.89hm2。【结论】钦州市市辖区湿地保护的比较好,呈增长趋势。     

贵州省赤水河流域土地利用/覆被变化及驱动力分析

以遥感影像与土地利用/覆被详查资料为主要数据,在Arc-GIS支持下研究贵州省赤水河流域2000-2010年间土地利用/覆被变化,分析土地利用结构变化和动态变化特征,阐明耕地变化的驱动因素.结果表明：2000-2010年间,耕地（旱地、水田）面积减少51.84 km2;园地、水域、灌木林和裸岩面积变化程度较小;草丛、稀疏植被和森林面积分别增加了1.98 km2、2.19 km2和12.85 km2;其中,建设用地年变化率与动态变化最显著分别为10.98％、13.18％,面积增加了33.40 km2.研究认为,除自然因素外,政府政策、工业化、城镇化等人文因素是影响流域土地利用的主要驱动力.     

近30年杭嘉湖平原湿地格局变化研究

使用1993年、2003年、2008年和2015年4期Landsat TM/OIL影像,对杭嘉湖平原区进行土地利用/覆被变化(LUCC)分析.结果表明:1)1993—2015年,湿地面积持续减少,总缩幅高达46.14%,主要受城市化进程影响;2)1993—2003年,城市面积由50.18km2扩增至118.13km2,湿地面积同期缩小99.2km2;3)2003—2008年,湿地退化程度较其他时期更为明显,总缩幅达51.09%,减少的湿地类型主要转变为城市和休耕地;同样城市扩张也最为显著,年均增长近30%;4)2008—2015年,在整治政策的保护下,湿地面积实现正增长,年平均增幅为6.32%.总体而言,杭嘉湖平原湿地格局变化受自然因素和社会因素共同作用,但人为因素占主导,2008年之前侧重城镇发展,将湿地用地变为城镇或农业用地,近年来在政策引导下,推动湿地保护,使其面积有所增加.     

贵阳市湿地时空演变及驱动因素分析

采用遥感影像、统计资料等数据,运用Arcgis、Fragstats3.3、SPSS19.0等软件进行数理统计和相关分析,对2000~2010年贵阳市湿地景观格局变化及其动因进行研究。结果表明:10年间贵阳市湿地面积呈减少趋势,减少了8 153.8hm2,减少面积占原湿地面积的8.8%;主城区湿地面积减少幅度更为明显,减少了5 141.92hm2,减少湿地面积占主城区原湿地面积的43.08%;人工湿地减少幅度大于自然湿地,水田湿地减少规模最大;景观斑块密度降低,聚集度降低,破碎度增加等一系列变化对景观连通度产生负面影响,不利于湿地景观多样性的增强;随着贵阳市城市化的加快发展,城市扩张占用了大量湿地,城市湿地正面临生态退化的威胁,政府应科学划定湿地保护红线,促进贵阳市湿地可持续利用。     

青藏高原生态屏障区近10 年生态系统结构变化研究

以2000, 2005和2010年3期生态系统类型数据为基础, 采用生态系统转移矩阵、动态度等统计分析方法, 研究青藏高原生态屏障区近10年的生态系统结构变化及驱动因素分析。研究结果表明: 1) 近10年屏障区内生态系统结构较为稳定, 以草地生态系统为主, 约占研究区总面积的69%; 2) 生态用地与非生态用地均有增加或减少, 其中湿地增加2660.9 km², 草地减少1377.5 km², 城镇面积增加224.6 km², 农田面积减少163.4 km², 荒漠减少1388.5 km²; 3) 受人类活动影响较大的城镇、农田类型变化速率明显高于湿地等生态用地, 2000-2010年城镇面积以2.88% 的年平均增长率迅速增加, 农田面积以0.64%的年均速率持续减少, 而湿地年均增长率仅为0.44%; 4) 生态系统类型整体转移量较小, 仅为整个研究区的0.5%, 其中草地→湿地、荒漠→湿地的转移量最大, 两个转移方向的总转移比例达到69%; 5) 自然因素和人为因素是生态系统结构变化的共同驱动因素, 其中气候变化是引起湿地面积增加的主要自然因素, 人口与GDP的急速增长导致城镇不断扩张, 其深层次原因是工矿业的发展, 载畜量增加是引起草地退化的主要原因, 但生态保护工程对草地生态系统恢复具有积极作用。     

近十年来福建兴化湾湿地景观格局及其驱动力分析

基于2007～2017年3期Landsat卫星影像构建福建兴化湾湿地景观空间数据库,分析湿地景观的组成及其变化,并应用景观格局指数分析研究湿地景观格局演变趋势.结果表明:2007、2013和2017年,兴化湾湿地面积分别为592.75、578.85和561.65 km~2,其在10 a间减少31.10 km~2,降幅为5.25%.2007-2017年间,淤泥质海滩的变化最为剧烈,减少19.72 km~2,变化率为-15.63%;其次为浅海水域,减少6.32 km~2,变化率为-1.72%;再次为水产养殖场,减少5.33 km~2,变化率为-8.49%.尽管红树林湿地面积增加较小(0.28 km~2),但其增长幅度最大,达133.33%,这与此间该区红树林湿地恢复得以重视有关.近10 a来兴化湾湿地景观整体呈破碎化萎缩趋势,且破碎化程度随时间的推移逐步加剧.研究发现,自然气候变化和海平面上升整体对该区湿地的存在产生不利影响,而人类活动,特别是围填海工程是造成近10 a来兴化湾湿地面积减少和景观格局变化的主要驱动因素.     

扎龙湿地生态环境变化及其对白鹤迁徙的影响

分析了1986-2002年扎龙湿地自然和社会生态环境变化及其对春季白鹤迁徙活动的影响.研究表明:在区域气候干旱化背景下,流域中上游水土资源的开发利用、大型工程建设等影响使扎龙湿地生态环境发生很大的改变,鸟类栖息繁殖的生境遭到破坏.近17年来,湿地总面积减少了21.33 km2,芦苇沼泽和明水沼泽面积分别下降6.14 km2和6.27 km2,湿地分布重心向西北方向偏移了771.1 m.沼泽斑块数量增加,平均规模缩小,大块沼泽湿地不断被蚕食,栖息地破碎化程度增大.保护区生态环境趋于恶化,珍稀水禽的栖息空间萎缩,取食条件变差,在扎龙湿地停歇的白鹤数量减少,停留时间缩短.1998年嫩江流域大洪水过后,连续3年严重干旱,2002年白鹤的数量锐减到仅126只.2002年以来大规模的生态补水使扎龙湿地生态功能得到一定恢复,迁徙停歇的白鹤种群数量明显增加,分布范围扩大.     

1985—2015年松嫩平原西部沼泽湿地变化驱动力定量分析

基于Landsat数据,采用主成分分析和偏最小二乘法对1985—2015年松嫩平原西部沼泽湿地变化的驱动力进行定量分析.结果表明,1985—2015年松嫩平原西部沼泽湿地面积先减少后增加,沼泽湿地面积减少了684.75 km~2,主要集中在研究区的中部、东南部以及西北部.松嫩平原西部沼泽湿地变化是自然驱动因子和社会驱动因子共同作用的结果,在不同研究时段主导驱动因子有所不同,1985—2000年,干扰度因子、经济活动因子和地表覆盖因子为主要影响因子.2000—2015年,干扰度因子、气象因子、人口因子为主要影响因子.     

海平面上升对沿海湿地的影响评估

以美国佛罗里达州Hillsborough县为例,假设2010年~2100年海平面上升1m,考虑淹没、侵蚀、冲积、饱和、吸积等物理作用,运用海平面上升的湿地影响模型(SLAMM)进行用地的变化模拟计算,从面积和生态系统服务价值变化两方面评估海平面上升对湿地的影响.结果表明:(1)旱地面积将减少30.37km2;湿地面积增加30.37km2,其中河口开放水域、滩涂、盐沼、定期洪水沼泽面积大量增加,分别增加了394.29%、380.62%、141.93%、121.41%,季节性洪水沼泽、潮汐淡水沼泽、河流潮汐、河口沙滩、内陆海岸受海平面上升影响较大,分别减少了95.52%、91.31%、59.29%、37.59%、21.44%;红树林、内陆开放水域、一般沼泽、内陆淡水沼泽、柏树沼泽受影响较小,分别减少了6.67%、4.05%、2.35%、0.90%、0.10%.(2)尽管湿地总面积增加,但是由于河口沙滩和净水湿地的损失,生态系统服务价值呈现总体减少的趋势,从2010年的61 672万美元减少到2100年的61 548万美元,其中艺术娱乐、水调节、气候调节、文化精神价值将下降,水供应、栖息地保护、干扰调节和废物处理价值将上升.     

松嫩平原半干旱区湿地变化与局地气候关系

湿地是对气候变化最敏感的生态系统,同时其面积的消长也对气候变化产生一定的影响.为了更客观、也更直观地表达半干旱区湿地变化与局地气候的关系,采用实证和统计研究方法,选择湿地变化较为显著的松嫩平原半干旱区为研究区域,分析其在1985~2010年间湿地的时空动态变化过程,在此基础上研究湿地面积及分布格局变化对局地气候的影响.结果表明,研究区湿地面积和格局变化对局地气候的影响主要体现在5~9月最高气温和降水量的变化上,湿地面积增加,最高气温上升幅度和降水量下降幅度变小,湿地面积减少,最高气温上升幅度和降水量下降幅度变大.最高气温和降水量变化与湿地格局变化在空间分布上呈现较好的对应关系.研究区的湿地、草地和林地对局地气候的调节以湿地的贡献率最显著,因此湿地的冷湿效应是调节局地气候、缓解气候暖化的主要途径.