基于GIS/RS的近20年巴馬縣生態環境變化分析

邵 丞 唐 斌 崔錦霞

(成都理工大學地球科學學院 四川 成都 610059)

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基于GIS/RS的近20年巴馬縣生態環境變化分析

邵 丞 唐 斌 崔錦霞

(成都理工大學地球科學學院 四川 成都 610059)

本文以河池市巴馬縣為研究區，選取1994年、2004年、2014年三個時期的TM/ETM+遙感影像和DEM數據,通過幾何校正、裁剪、投影轉換等操作對影像進行預處理,通過監督分類和非監督分類相結合的方法獲取巴馬縣三個時期遙感影像上的土地利用信息。利用3S技術，結合其他的輔助數據研究巴馬縣區域植被覆蓋變化、土地利用類型變化、土壤侵蝕等，對巴馬縣近20年來生態環境變化過程進行分析。

遙感影像；3S技術；生態環境變化

一、引言

生態環境是人類賴以生存和發展的前提。伴隨著社會生產力和科學技術的飛速發展，人類取得了前所未有的成就，與之相伴隨的是生態環境問題的日益突出，生態破壞日趨嚴重[1]。由于近年巴馬縣來大力發展旅游行業，由此給生態環境帶來了很多負面影響。巴馬縣位于廣西西北部，東面與東蘭、大化相鄰，西與凌云、百色、田陽等相接。介于東經106°51′-107°23′、北緯23°51′-24°23′之間，總體地勢西北高，東南低，海拔介于86m-1176m之間，全縣的總面積1973km[2]。本文利用“3S”技術提取不同時期的植被覆蓋、土地利用等數據，結合相關的統計資料，定性和定量的分析巴馬縣近20年來生態環境的變化，為巴馬縣的生態環境保護、經濟可持續發展、以及土地資源的合理開發利用提供科學的數據支持。

二、數據源和研究方法

數據主要有1994年10月20日、2004年12月02日、2014年12月30日三個時期的覆蓋巴馬縣范圍的TM/ETM影像，巴馬縣1994-2012年統計年鑒和地形圖。通過對圖像的預處理和采用監督分類與非監督分類相結合的方法解譯遙感影像，獲取影像上的土地利用信息。在ENVI/ArcGIS軟件的支持下,結合其他輔助數據,定性定量的分析導致巴馬縣生態環境變化的土地利用因子、植被覆蓋度、土壤侵蝕狀況的動態變化。

三、結果與分析

(一)植被覆蓋度變化分析

植被是生態環境系統的組成部分之一，本文運用ENVI計算研究區的NDVI值。根據巴馬縣實際情況，把植被覆蓋度分為四個等級：低植被覆蓋度(VFC<30%),中低植被覆蓋度(30%70%)。近20年來，巴馬縣各級植被覆蓋有較大的改變，有增有減。變化最大的是1994年到2004年的高植被覆蓋，面積減少了271.09km2,主要原因是把林地改造成耕地和建筑用地等；2004年到2014年高植被覆蓋面積增加了148.25 km2，中高植被增加了55.89 km2。其次是1994年到2004年中低植被覆蓋的變化，其面積增加了162.99km2。2004年到2014年中低植被覆蓋面積減少了142.51km2。

總體來說近20年巴馬縣的植被覆蓋面積是有所增加的，從1994年到2014年植被覆蓋面積增加了7.32 km2，但高植被覆蓋面積減少了122.84 km2，說明巴馬縣的植被覆蓋度相對來說是是往好的方面發展的。

(二)土地利用/覆蓋變化分析

近20年來，巴馬縣的土地利用類型發生了很大的變化:(1)巴馬縣土地利用類型主要以林地為主，其次是耕地，草地。(2)林地、耕地、草地、未利用地變化最顯著。1994年到2004年間林地和未利用地分別減少了136.19 km2、59.36 km2，2004年到2014年分別增加了131.75 km2、13.56 km2；1994年到2004年間耕地增加了188.36 km2,2004年到2014年減少了118.01 km2;草地從1994年到2014年呈一直減少的趨勢，總體上減少了34.06 km2。(3)建筑用地一直處于增長的趨勢，總體上增加了18.15 km2；水域一直處于減少的趨勢，總體上減少了4.48 km2。

(三)土壤侵蝕變化研究

土壤侵蝕是導致生態環境變化的最重要的因子之一,根據數據處理結果可知，巴馬縣的土壤侵蝕主要是以中度侵蝕、強度侵蝕、極強侵蝕為主，其次為劇烈侵蝕，這與巴馬縣的巖溶地貌有很大的關系。1994年到2004年微度侵蝕、輕度侵蝕、中度侵蝕、強度侵蝕的面積分別增加了20.84km2、41.74 km2、46.25km2、11.97 km2，而極強侵蝕、劇烈侵蝕的面積分別減少了118.31km2、2.48 km2。2004年到2014年期間，面積增加最多的是中度侵蝕，其次是強度侵蝕，增加的面積分別為179.30km2、143.97km2；面積較少最多的是極度侵蝕，其次是劇烈侵蝕，減少的面積分別為212.05km2、104.84 km2。

四、結束語

本文主要通過植被覆蓋度、土地利用/覆蓋、土壤侵蝕三個方面來研究巴馬縣近20年來生態環境的變化，得到以下幾點結論：(1)從植被覆蓋度方面來說，植被覆蓋主要是以高植被為主，其次是中高植被覆蓋。1994年到2004年植被覆蓋面積減少最多的是高植被覆蓋，減少的面積為270.85 km2，其他植被覆蓋都有所增加，面積增加最多的是中低植被覆蓋。2004年到2014年植被覆蓋面積增加的有中高植被覆蓋和中低植被覆蓋，增加的面積分別為146.34 km2、20.48km2；植被覆蓋面積減少最多的是高植被覆蓋，減少了122.84 km2。雖然近些年來實施退耕還林政策，植被覆蓋面積有所增加，但是由于大力開發旅游業，高植被覆蓋面積還是有所減少的。(2)從土地利用變化方面來看，由于巴馬縣的石頭山較多，耕地較少，所以巴馬縣的土地類型主要是林地，但近年來由于人口的增加，原有的耕地產量滿足不了人們的需求，所以不得不把一些林地、未利用地和草地改造成耕地和建筑用地。近年來國家一直號召退耕還林還草，耕地面積減少了，林地面積增多了，但是草地面積卻還是一直在減少，建筑用地也一直在擴張，不利于生態環境穩定性。(3)土壤侵蝕方面，1994年和2004年相比極強侵蝕和劇烈侵蝕的面積減少，分別減少了118.31 km2、2.47 km2，微度到強度侵蝕面積都有所增加；2004年和2014年相比極強、劇烈、微度侵蝕面積都有所減少，減少的面積分別為212.05 km2、104.84 km2、13.83 km2，中度、強度、輕微侵蝕增加的面積分別為179.30 km2、143.97 km2、7.46 km2。總的來說巴馬縣的土壤侵蝕情況有所轉好。

[1]揭文輝,付麗華,張策,魏本贊.基于RS與GIS的博斯騰湖2007-2014年生態環境變化分析[J].河北遙感,2016第4期P23-26.

[2]寧文怡,吳良林.巴馬縣地形因子與土地利用空間分布關系研究[J].地理空間信息,2015第5期P141-143.

邵丞(1993-)，男，漢族，四川巴中人，在讀碩士，成都理工大學，測繪工程。