遙感解析寧夏十年生態(tài)建設狀況

閆維東，王耀宗

（寧夏環(huán)境監(jiān)測中心站，寧夏　銀川　750011）

遙感解析寧夏十年生態(tài)建設狀況

閆維東，王耀宗

（寧夏環(huán)境監(jiān)測中心站，寧夏銀川750011）

以2000年2005年和2010年3個時間點，以寧夏生態(tài)系統(tǒng)構成和格局評估的數(shù)據(jù)源和土地覆被分類矢量數(shù)據(jù)及由矢量數(shù)據(jù)轉換的各年柵格數(shù)據(jù)為依據(jù)，對各類型生態(tài)系統(tǒng)構成與比例變化進行分析，通過生態(tài)系統(tǒng)類型轉換特征及生態(tài)系統(tǒng)格局特征分析與評價，證實生態(tài)建設工程效果顯著。

環(huán)境工程；遙感解析；生態(tài)建設工程；效果

1　概述

寧夏投入大量財力、人力和精力進行生態(tài)修復工程建設［1，5］，建設效果未有科學數(shù)據(jù)佐證。本文擬通過生態(tài)系統(tǒng)構成格局10年變化遙感調查與評估［6］，結合遙感、地面調查、以及生態(tài)系統(tǒng)長期研究網(wǎng)絡多年觀測數(shù)據(jù)，調查與評價寧夏陸地生態(tài)系統(tǒng)類型、分布、比例與空間格局及其10年來的變化，建立指標體系，以一級生態(tài)構成系統(tǒng)相互轉化特征進行分析比較，獲得寧夏生態(tài)系統(tǒng)變化趨勢，證明以退耕還林（草）、生態(tài)移民、防沙治沙和濕地恢復為主的寧夏生態(tài)建設工程成效。

2　內容

確定2000年2005年和2010年3個時間點，通過生態(tài)系統(tǒng)類型與分布［7］、各類型生態(tài)系統(tǒng)構成與比例變化、生態(tài)系統(tǒng)類型轉換特征分析與評價、生態(tài)系統(tǒng)格局特征分析與評價，分析不同生態(tài)系統(tǒng)類型在空間上的分布與配置、數(shù)量上比例等狀況，判定陸地生態(tài)系統(tǒng)類型、分布、比例與空間格局［8］，得到各類型生態(tài)系統(tǒng)相互轉化趨勢。

3　指標體系

生態(tài)系統(tǒng)格局評價指標體系，見表1。

4　數(shù)據(jù)來源

生態(tài)系統(tǒng)構成和格局評估的數(shù)據(jù)源主要是“全國生態(tài)環(huán)境10年變化（2000-2010年）遙感調查與評估”項目實施管理組統(tǒng)一下發(fā)的生態(tài)遙感解譯數(shù)據(jù)，包括2000年、2005年和2010年三期寧夏土地覆被分類矢量數(shù)據(jù)及由矢量數(shù)據(jù)轉換的各年柵格數(shù)據(jù)。應用GIS技術以及景觀結構分析軟件FRAGSTATS4.1分析NP和MPS。生態(tài)系統(tǒng)類型圖矢量數(shù)據(jù)在ARCGIS平臺下進行統(tǒng)計獲取。

表1　生態(tài)系統(tǒng)格局及變化評價指標

5　技術方法

5.1生態(tài)系統(tǒng)類型與分布

依據(jù)技術規(guī)范中生態(tài)系統(tǒng)的三級分類體系，利用地理信息系統(tǒng)軟件對寧夏2000年、2005年和2010年三期土地覆被分類數(shù)據(jù)進行重分類和統(tǒng)計分析，形成寧夏全區(qū)3個研究期的一級生態(tài)系統(tǒng)類型空間分布圖和屬性數(shù)據(jù)庫。每個生態(tài)系統(tǒng)類型面積為生態(tài)系統(tǒng)類型矢量數(shù)據(jù)屬性表中Area字段所對應數(shù)值合計而得。

5.2各類型生態(tài)系統(tǒng)構成與比例變化

對一級生態(tài)系統(tǒng)構成進行分析，面積比例為某類型面積/全部類型總面積，成果統(tǒng)計見表2。2000-2010年10年間，各類型面積均有不同程度的變化，耕地變化最明顯，灌叢、草地和濕地持續(xù)增加，整體生態(tài)構成趨于穩(wěn)定。

表2　寧夏生態(tài)系統(tǒng)一級類型構成特征

5.3生態(tài)系統(tǒng)類型轉換特征分析與評價

利用ArcGIS軟件進行2000-2005年、2005-2010年、2000-2010年生態(tài)系統(tǒng)類型轉換特征分析，分別得到寧夏生態(tài)類型一級分類變化圖和二級分類變化結果，見表3。

表3　一級生態(tài)系統(tǒng)分布與構成轉移矩陣（km2）

生態(tài)系統(tǒng)類型轉移比例矩陣，計算過程與生態(tài)系統(tǒng)構成變化分析相似。2000-2010年寧夏生態(tài)系統(tǒng)類型相互轉化強度見表4。

表4　一級生態(tài)系統(tǒng)類型相互轉化強度（%）

對土地覆被類型定級后，進行土地覆被類型變化前后級別相減，如果為正值則表示覆被類型轉好，反之表示覆被類型轉差。操作過程中，首先為每類生態(tài)系統(tǒng)按分級賦值，按指標計算類型相互轉化強度，2000-2010年寧夏生態(tài)系統(tǒng)類型相互轉化強度見表5～6。

表5　生態(tài)系統(tǒng)類型分級標準

表6　一級生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)類型相互轉化強度（%）

10年間各類型間有一定的轉換變化，前5年各生態(tài)類型相互轉化較大，后5年逐漸趨緩，生態(tài)系統(tǒng)結構趨于穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境有一定程度的恢復。

5.4生態(tài)系統(tǒng)格局特征分析與評價

2000年、2005年、2010年寧夏一級生態(tài)系統(tǒng)景觀格局［9］特征結果見表7～8。

表7　一級生態(tài)系統(tǒng)類斑塊平均面積（ha）

表8　一級生態(tài)系統(tǒng)景觀格局特征及其變化

10年間，寧夏全區(qū)生態(tài)系統(tǒng)一級類型景觀中農田景觀呈破碎化趨勢，草地及灌叢、森林的類斑塊平均面積的變化趨勢顯示為其類斑塊平均面積先增后減總體增加，濕地、城鎮(zhèn)和荒漠類斑塊平均面積逐漸增大，反映出寧夏一級生態(tài)系統(tǒng)中其相應的景觀結構完整性趨于持續(xù)增加，景6結論

觀呈聚集趨勢。

寧夏全區(qū)不同類型生態(tài)系統(tǒng)空間分布不均勻，地域特征明顯；生態(tài)系統(tǒng)構成以農田和草地為主，10年間耕地面積變化明顯，較大部分轉化為林地和草地，荒漠面積持續(xù)減少，全區(qū)濕地各生態(tài)類型面積穩(wěn)中有升。各生態(tài)系統(tǒng)類型轉換特征明顯，生態(tài)系統(tǒng)整體景觀格局復雜性下降，景觀呈緩慢聚集，結構完整性增加，破碎度下降。生態(tài)系統(tǒng)結構趨于穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境有一定程度恢復，呈良性發(fā)展趨勢。表明，寧夏退耕還林還草工程、生態(tài)移民工程以及防沙治沙工程等生態(tài)建設工程效果顯著。

［1］李愛平.寧夏生態(tài)建設成效及健全生態(tài)補償機制的對策［J］.現(xiàn)代農業(yè)科技，2011（19）：323-324.

［2］丁麗政，李衛(wèi)忠，何婧娜.寧夏三北防護林建設成效與問題研究［J］.西北林學院學報，2008，23（04）：228-232.

［3］蒲文成，徐蓮生.寧夏生態(tài)移民調查報告［D］.青海省人民政府參事室，2011，2.

［4］張勛瑞，何志善.寧夏南部山區(qū)退耕還林成效及后續(xù)產業(yè)研究［J］.西北水力發(fā)電，2006（8）：1018-1023.

［5］桑敏蘭.論寧夏“生存移民”向“生態(tài)移民”的戰(zhàn)略轉變［J］.生態(tài)經濟，2004（1）：86-91.

［6］尹曉煜.遙感技術在水庫生態(tài)環(huán)境影響評價中的應用［J］.山西水利，2005（1）：86-88.

［7］陳敏健.遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用和發(fā)展前景［J］.中國新技術新產品，2011，（130）：6-7.

［8］田維淵.雅安市生態(tài)環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測及景觀格局變化分析［D］.碩士畢業(yè)論文，2009，6.

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