遙感解析寧夏十年生態(tài)建設(shè)狀況

閆維東，王耀宗

（寧夏環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，寧夏　銀川　750011）

遙感解析寧夏十年生態(tài)建設(shè)狀況

閆維東，王耀宗

（寧夏環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，寧夏銀川750011）

以2000年2005年和2010年3個(gè)時(shí)間點(diǎn)，以寧夏生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成和格局評(píng)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(zhuǎn)換的各年柵格數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)各類型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成與比例變化進(jìn)行分析，通過生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)換特征及生態(tài)系統(tǒng)格局特征分析與評(píng)價(jià)，證實(shí)生態(tài)建設(shè)工程效果顯著。

環(huán)境工程；遙感解析；生態(tài)建設(shè)工程；效果

1　概述

寧夏投入大量財(cái)力、人力和精力進(jìn)行生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)［1，5］，建設(shè)效果未有科學(xué)數(shù)據(jù)佐證。本文擬通過生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成格局10年變化遙感調(diào)查與評(píng)估［6］，結(jié)合遙感、地面調(diào)查、以及生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期研究網(wǎng)絡(luò)多年觀測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)查與評(píng)價(jià)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(biāo)體系，以一級(jí)生態(tài)構(gòu)成系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)化特征進(jìn)行分析比較，獲得寧夏生態(tài)系統(tǒng)變化趨勢(shì)，證明以退耕還林（草）、生態(tài)移民、防沙治沙和濕地恢復(fù)為主的寧夏生態(tài)建設(shè)工程成效。

2　內(nèi)容

確定2000年2005年和2010年3個(gè)時(shí)間點(diǎn)，通過生態(tài)系統(tǒng)類型與分布［7］、各類型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成與比例變化、生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)換特征分析與評(píng)價(jià)、生態(tài)系統(tǒng)格局特征分析與評(píng)價(jià)，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(zhuǎn)化趨勢(shì)。

3　指標(biāo)體系

生態(tài)系統(tǒng)格局評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表1。

4　數(shù)據(jù)來源

生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成和格局評(píng)估的數(shù)據(jù)源主要是“全國(guó)生態(tài)環(huán)境10年變化（2000-2010年）遙感調(diào)查與評(píng)估”項(xiàng)目實(shí)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(zhuǎn)換的各年柵格數(shù)據(jù)。應(yīng)用GIS技術(shù)以及景觀結(jié)構(gòu)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(tái)下進(jìn)行統(tǒng)計(jì)獲取。

表1　生態(tài)系統(tǒng)格局及變化評(píng)價(jià)指標(biāo)

5　技術(shù)方法

5.1生態(tài)系統(tǒng)類型與分布

依據(jù)技術(shù)規(guī)范中生態(tài)系統(tǒng)的三級(jí)分類體系，利用地理信息系統(tǒng)軟件對(duì)寧夏2000年、2005年和2010年三期土地覆被分類數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類和統(tǒng)計(jì)分析，形成寧夏全區(qū)3個(gè)研究期的一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)類型空間分布圖和屬性數(shù)據(jù)庫。每個(gè)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(duì)應(yīng)數(shù)值合計(jì)而得。

5.2各類型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成與比例變化

對(duì)一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)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(jì)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(gòu)成趨于穩(wěn)定。

表2　寧夏生態(tài)系統(tǒng)一級(jí)類型構(gòu)成特征

5.3生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)換特征分析與評(píng)價(jià)

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

表3　一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)分布與構(gòu)成轉(zhuǎn)移矩陣（km2）

生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)移比例矩陣，計(jì)算過程與生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成變化分析相似。2000-2010年寧夏生態(tài)系統(tǒng)類型相互轉(zhuǎn)化強(qiáng)度見表4。

表4　一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)類型相互轉(zhuǎn)化強(qiáng)度（%）

對(duì)土地覆被類型定級(jí)后，進(jìn)行土地覆被類型變化前后級(jí)別相減，如果為正值則表示覆被類型轉(zhuǎn)好，反之表示覆被類型轉(zhuǎn)差。操作過程中，首先為每類生態(tài)系統(tǒng)按分級(jí)賦值，按指標(biāo)計(jì)算類型相互轉(zhuǎn)化強(qiáng)度，2000-2010年寧夏生態(tài)系統(tǒng)類型相互轉(zhuǎn)化強(qiáng)度見表5～6。

表5　生態(tài)系統(tǒng)類型分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表6　一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)類型相互轉(zhuǎn)化強(qiáng)度（%）

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

5.4生態(tài)系統(tǒng)格局特征分析與評(píng)價(jià)

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

表7　一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)類斑塊平均面積（ha）

表8　一級(jí)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(jí)類型景觀中農(nóng)田景觀呈破碎化趨勢(shì)，草地及灌叢、森林的類斑塊平均面積的變化趨勢(shì)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(jí)生態(tài)系統(tǒng)中其相應(yīng)的景觀結(jié)構(gòu)完整性趨于持續(xù)增加，景6結(jié)論

觀呈聚集趨勢(shì)。

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(gòu)成以農(nóng)田和草地為主，10年間耕地面積變化明顯，較大部分轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換特征明顯，生態(tài)系統(tǒng)整體景觀格局復(fù)雜性下降，景觀呈緩慢聚集，結(jié)構(gòu)完整性增加，破碎度下降。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境有一定程度恢復(fù)，呈良性發(fā)展趨勢(shì)。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(shè)工程效果顯著。

［1］李愛平.寧夏生態(tài)建設(shè)成效及健全生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的對(duì)策［J］.現(xiàn)代農(nóng)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(hù)林建設(shè)成效與問題研究［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，23（04）：228-232.

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［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(chǎn)業(yè)研究［J］.西北水力發(fā)電，2006（8）：1018-1023.

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［6］尹曉煜.遙感技術(shù)在水庫生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.山西水利，2005（1）：86-88.

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