基于CA—Markov模型的扎龍自然保護區濕地景觀預測研究

孫妍

【摘 要】 以扎龍1995年Landsat TM影像、2016年OLI影像為數據源，目視解譯提取了兩個年份的濕地信息，分析了20年間的濕地景觀格局變化，利用CA-Markov模型模擬了2025年濕地分布。

【關鍵詞】 扎龍；CA-Markov

扎龍濕地位于黑龍江省西部，由于農業和工業的發展使得濕地大面積減少，生態系統及其功能嚴重退化。RS數據具有大范圍，長時間序列的優勢；GIS為濕地景觀格局的研究提供了手段，二者結合廣泛應用于濕地研究[1-3]。

一、研究方法

研究區Landsat衛星影像數據來自遙感集市，空間分辨率為30m，為了保證時間的一致性，選擇1995年，2016年植被生長茂盛的8月15日至8月31日之間的少云數據。

利用ENVI對影像數據進行波段疊合，鑲嵌，裁剪，投影轉換等處理；在ArcMap支持下對影像數據進行目視解譯（圖1-2）；以轉移矩陣為基礎利用IDRISI對研究區進行CA-Markov預測。

二、解譯結果分析

1.解譯成果

利用1995年的實地采樣數據和2016年谷歌高空間分辨率目視數據對解譯結果進行精度檢驗，Kappa系數分別75.8%和78.35%，分類精度可以滿足研究的需要。

2.景觀變化分析

利用Arctoolbox的疊加分析工具獲得景觀變化轉移矩陣（表1）。

保護區總體呈現以沼澤地為基質，草地、耕地和未利用地等交錯景觀格局，各景觀類型面積在不同年份間有波動。

三、CA-Markov預測分析

CA-Markov模型是元細胞自動機模型和馬爾科夫模型兩者的耦合，以景觀變化的轉移矩陣為依據構建CA規則[4-5]，完成預測（圖3）。

從景觀類型來看，未來至2025年沼澤地依然占據主體地位。草地退化，而耕地和林地為增加的趨勢。水域，城市用地與未利用地變化不明顯。

【參考文獻】

[1]余明，李慧.基于SPOT影像的水體信息提取以及在濕地分類中的應用研究[J].應用技術，2006，3：44-47.

[2] 羅彩蓮，譚芳林，陳杰.基于分類方法的泉州灣濕地信息提取[J].福建林業科技，2007，34（3）：122-126.

[3]賈永紅，李芳芳.一種新的濕地信息遙感提取方法研究[J].華中師范大學學報（自然科學版），2007，41（4）.641-644.

[4]鄭燕鳳.基于CA-Markov模型的土地利用景觀格局變化研究—以蕪湖市三山區為例[D].應用技術，2013.4：2-4.

[5]鄭玲.基于CA-Markov模型巫溪縣土地利用/覆被變化及驅動因素分析[D].應用技術，2015.6：1-5.