2000-2010年毛乌素沙地植被覆盖度和土地利用变化研究

摘要

作为困扰当今世界的重要社会和环境问题,沙漠化正威胁着人类的生存和发展。植被覆盖度和土地利用是影响沙漠化的重要因子,且便于观测。毛乌素沙地是我国四大沙地之一,处于鄂尔多斯高原东南部、陕北黄土高原北部和宁夏东北部的交界处,处于荒漠草原—草原—森林草原的过渡地带,该区域大部分属温带,处于我国季风区的西陲,环境极具敏感性和脆弱性,多年来一直是我国沙地的典型区。20世纪以来,土地沙漠化的形势整体得到了逆转,毛乌素沙地成为了我国沙地环境得到改善的典型例子。
　　本文以毛乌素沙地为研究区:首先,利用像元二分模型,分别计算 MODIS-NDVI数据2000-2010年对应的植被覆盖度并分析植被覆盖度的变化趋势;其次,利用面向对象的分类技术分别对2000年、2005年和2010年三期TM/ETM+进行分类,研究该区域土地利用类型的变化;最后,对植被覆盖度变化和土地利用类型变化的空间格局进行浅析。本研究可为毛乌素沙地今后的生态保护和环境改善提供决策支持。通过研究发现:
　　(1)毛乌素沙地植被覆盖度等级的空间格局变化特点:低覆盖度植被在逐渐降低,而高覆盖度植被在逐渐增大,中覆盖度植被时而增加时而减少,但中覆盖度植被整体还是减少的。总体的趋势是中低覆盖度植被逐渐降低,而高覆盖度植被逐渐升高。2010年毛乌素沙地植被覆盖度的空间分布格局是:高覆盖度植被主要分布伊金霍洛旗、神木县和靖边县的大部分区域,中覆盖度植被占了相当大的比例,分布较广泛,低盖度植被主要分布在中部和南部的沙丘区,主要在鄂托克旗、鄂托克前旗和乌审旗零星分布。从像元占的比例来说,2010年毛乌素沙地高覆盖度植被比例为34.7％,中覆盖度植被比例为59.31%,低覆盖度植被比例为5.99%。
　　(2)土地利用类型的变化特点:2000-2010年人工表面增加了290.47km2,主要是草原、沙地和耕地转化而来的。由于退耕还林政策,2000-2010年耕地减少了58.21km2,而林地增长了30.28km2。2000-2010年期间,草地、沙地和湿地都是逐年减少,沙地减少了102.37km2。虽然减少的较少,但是防沙治沙也是起到了一定的作用,使得沙地面积不断减小。2010年毛乌素沙地土地利用的情况是,草地的面积30832.55km2,占总面积的64.23%,沙地面积8447.05km2,占总面积的17.6%,林地面积4374.39km2,占总面积的9.11%,耕地面积3760.82km2,占总面积的7.84%,人工表面的面积617.62km2,占总面积的1.29%,湿地面积257.29km2,占总面积的0.54%。
　　(3)植被覆盖度变化与土地利用变化的集成分析:利用 ARCGIS中栅格数据的加减及图层叠加技术,浅析了二者空间布局上的关联。2000-2005年变化区域主要集中在西北部和东北部;2005-2010年变化区域主要集中在东北部、东部和中部地区。
　　此外,利用面向对象的分类技术得到2010到的土地利用图后,再利用向量相似原理得到2000年和2005年的土地利用图,该方法耗时少、精度高。通过野外验证,其分类精度达到85%以上。

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1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究进展

1.3研究内容与技术路线

2 研究区概况和主要数据

2.1研究区概况

2.2 主要数据

3 植被覆盖度变化趋势研究

3.1 像元二分模型

3.2 利用NDVI估算植被覆盖度

3.3 植被覆盖度近十年动态分析

4 土地覆盖变化研究

4.1土地利用分类

4.2 野外调查数据的验证

4.3 土地利用的变化

5 植被覆盖度变化与土地利用变化集成研究

5.1 植被覆盖度与土地利用动态图的获取

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2本文的研究特色和创新点

6.3 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果