基于國(guó)產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)的圖們江口土地利用/覆蓋現(xiàn)狀遙感監(jiān)測(cè)與中、朝、俄對(duì)比分析

賈源旭，李曉敏,吳春國(guó),3,馬毅,朱衛(wèi)紅

(1.延邊大學(xué) 延吉 133002； 2.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 青島 266061；3.延邊大學(xué) 長(zhǎng)白山生物資源與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 延吉 133002)

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基于國(guó)產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)的圖們江口土地利用/覆蓋現(xiàn)狀遙感監(jiān)測(cè)與中、朝、俄對(duì)比分析

賈源旭1,2，李曉敏2,吳春國(guó)1,2,3,馬毅2,朱衛(wèi)紅1,3

(1.延邊大學(xué) 延吉 133002； 2.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 青島 266061；3.延邊大學(xué) 長(zhǎng)白山生物資源與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 延吉 133002)

圖們江是流經(jīng)中國(guó)、朝鮮、俄羅斯3國(guó)的河流，3個(gè)國(guó)家不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平導(dǎo)致圖們江口地區(qū)3國(guó)的土地利用程度也不盡相同。文章以我國(guó)國(guó)產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星影像GF-1和GF-2為數(shù)據(jù)源，采用目視解譯方法，提取了圖們江口土地利用/覆蓋信息，對(duì)圖們江口土地利用/覆蓋現(xiàn)狀及其中、朝、俄對(duì)比情況進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：①圖們江口地區(qū)的主要土地利用/覆蓋類型為林地、草地、耕地、水域、沼澤等，其中林地主要分布在山地丘陵地帶；草地在俄羅斯的平原、丘陵地區(qū)分布較廣；耕地主要分布在中國(guó)和朝鮮地區(qū)；沼澤在俄羅斯境內(nèi)分布較廣。②中國(guó)研究區(qū)內(nèi)，林地面積最大，草地、耕地、水域面積較大，集中分布在平原地帶；朝鮮研究區(qū)內(nèi)，林地面積最大；俄羅斯研究區(qū)內(nèi)，土地結(jié)構(gòu)的主體為林地、草地、水域，與中國(guó)和朝鮮相比，結(jié)構(gòu)比較均勻，自然景觀保護(hù)最好。③朝鮮區(qū)域土地開發(fā)最為劇烈；俄羅斯區(qū)域土地開發(fā)強(qiáng)度最低；中國(guó)區(qū)域土地開發(fā)強(qiáng)度適中。

土地利用/覆蓋；圖們江口；遙感監(jiān)測(cè)；中、朝、俄對(duì)比分析；國(guó)產(chǎn)高分影像

1 引言

圖們江發(fā)源于長(zhǎng)白山，是流經(jīng)中國(guó)、朝鮮、俄羅斯3國(guó)的國(guó)際性河流[1]。圖們江口地區(qū)位于東北亞的中心部位，地跨中、朝、俄3國(guó)，是中國(guó)與東北亞各國(guó)乃至歐、美各國(guó)聯(lián)系的最便捷的通道，區(qū)位優(yōu)勢(shì)使得近年來該地區(qū)的區(qū)域國(guó)際合作開發(fā)快速推進(jìn)[2]。而3個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同的國(guó)家使得該地區(qū)擁有3種不同的土地開發(fā)利用程度。因此，有必要對(duì)該地區(qū)的土地利用/覆蓋狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)比分析。但是，跨國(guó)的事實(shí)使得該地區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作很難進(jìn)行。遙感技術(shù)具有探測(cè)范圍廣、對(duì)同一區(qū)域進(jìn)行重復(fù)監(jiān)測(cè)、更新周期短、時(shí)間序列長(zhǎng)和現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)等突出優(yōu)勢(shì)，近年來得到迅猛發(fā)展并廣泛應(yīng)用于土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[3]。已有學(xué)者利用遙感手段對(duì)圖們江地區(qū)的土地利用進(jìn)行了研究。杜會(huì)石等[4]基于Landsat TM影像分析了圖們江流域14年土地利用變化情況,并計(jì)算了由此導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化；南穎等采用四期遙感影像，應(yīng)用決策樹分類方法對(duì)圖們江跨界地區(qū)的土地利用進(jìn)行分類，進(jìn)而利用單一土地利用動(dòng)態(tài)度、綜合土地利用動(dòng)態(tài)度、土地利用相對(duì)變化率、土地利用相對(duì)變化度等方法進(jìn)行了動(dòng)態(tài)變化分析[5]。

隨著中國(guó)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感平臺(tái)日益豐富、影像空間分辨率越來越高、數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷改進(jìn)、數(shù)據(jù)覆蓋度也越來越高，逐步發(fā)展成為土地利用和生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重要數(shù)據(jù)源[6]。閆苗苗等[7]利用高分一號(hào)影像,采用監(jiān)督分類并結(jié)合目視解譯方法,對(duì)京津冀地區(qū)整體的土地利用情況和北京、天津、石家莊、唐山4個(gè)典型城市的景觀變化作了定量分析；楊長(zhǎng)坤等[8]以遼寧阜新為研究區(qū)，運(yùn)用支持向量機(jī)(SVM)方法進(jìn)行了高分一號(hào)和Landsat8的多光譜影像的土地利用分類對(duì)比研究，實(shí)驗(yàn)表明，高分一號(hào)多光譜數(shù)據(jù)的分類精度高于Landsat8數(shù)據(jù),可以應(yīng)用于土地利用的分類。但是，利用國(guó)產(chǎn)高分遙感數(shù)據(jù)對(duì)圖們江口地區(qū)的研究依然缺乏。

因此，針對(duì)圖們江口地區(qū)土地利用監(jiān)測(cè)需求，以國(guó)產(chǎn)高分一號(hào)(GF-1)、高分二號(hào)(GF-2)高分辨率遙感影像為數(shù)據(jù)源，提取2015年圖們江口地區(qū)的土地利用/覆蓋信息，從數(shù)量、景觀格局、土地利用程度等方面，分析該地區(qū)的土地利用/覆蓋現(xiàn)狀，并對(duì)中國(guó)、朝鮮、俄羅斯進(jìn)行對(duì)比，研究產(chǎn)生差異的原因，為圖們江口地區(qū)的環(huán)境保護(hù)和土地管理提供參考。

2 研究區(qū)和數(shù)據(jù)源

2.1 研究區(qū)概況

圖們江是中國(guó)、朝鮮、俄羅斯的界河，在圖們江口注入日本海，中、朝、俄3國(guó)交界處距圖們江入?？诩s16 km。本研究以圖們江口地區(qū)為研究區(qū)，范圍為42°15′N—42°43′N、130°15′E—130°52′E之間的陸上部分，地跨中、朝、俄3國(guó)。其中，中國(guó)部分面積360.62 km2，城鎮(zhèn)密集，人工景觀分布廣泛；朝鮮部分面積977.80 km2，城鎮(zhèn)密集，人工景觀星羅棋布；俄羅斯部分面積606.55 km2，城鎮(zhèn)較少，自然景觀類型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。由于圖們江是3國(guó)界河，故中、朝、俄對(duì)比分析時(shí)單獨(dú)計(jì)算，研究區(qū)內(nèi)圖們江面積34.78 km2。

2.2 數(shù)據(jù)源

本研究以GF-1、GF-2高分辨率遙感影像為主要數(shù)據(jù)源，用于圖們江口地區(qū)的土地利用/覆蓋信息提取，以2014年現(xiàn)場(chǎng)踏勘樣點(diǎn)數(shù)據(jù)為輔助數(shù)據(jù)，用于信息提取結(jié)果的精度驗(yàn)證。其中，主要數(shù)據(jù)源包括4景GF-1影像(1張成像于2015年5月7日，3張成像于2015年5月11日)和3景GF-2影像(成像日期為2015年7月7日)，GF-1影像的全色分辨率2 m，多光譜分辨率8 m，GF-2影像的全色分辨率1 m，多光譜分辨率4 m。

3 研究方法

3.1 數(shù)據(jù)處理

在遙感軟件平臺(tái)下，對(duì)獲取的遙感影像進(jìn)行預(yù)處理，包括正射校正、幾何校正、影像融合等。首先，利用研究區(qū)30 m DEM和影像的RPC文件進(jìn)行正射校正。其次，以GF-1、GF-2的全色影像為基準(zhǔn)分別配準(zhǔn)其多光譜影像，保證RMS值小于1個(gè)像素。最后，在全色和多光譜影像精確配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上采用Gram-Schmidt Pan Sharpening(GS)方法進(jìn)行融合，得到空間分辨率為2 m的GF-1融合影像和1 m的GF-2融合影像，基于融合影像進(jìn)行圖們江口地區(qū)土地利用/覆蓋信息的提取。

3.2 土地利用/覆蓋分類體系

本研究參照2007年發(fā)布的《土地利用現(xiàn)狀分類》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T21010—2007)[9]，結(jié)合南穎等有關(guān)圖們江土地利用/覆蓋研究所采用的分類體系[4-5,10]，確定圖們江口土地利用/覆蓋分類體系，包括8個(gè)一級(jí)類、14個(gè)二級(jí)類(表1)。

表1 研究區(qū)土地利用/覆蓋分類體系

3.3 景觀格局分析方法

景觀格局通常指景觀的空間結(jié)構(gòu)特征，是景觀異質(zhì)性的具體表現(xiàn)，其變化是自然和人為因素相互作用所產(chǎn)生的一定區(qū)域生態(tài)環(huán)境體系的綜合反映[11]。本研究將土地利用/覆蓋現(xiàn)狀矢量圖轉(zhuǎn)換成柵格圖層，輸入景觀分析軟件中計(jì)算相應(yīng)的景觀指數(shù)。參考了國(guó)內(nèi)外對(duì)景觀指數(shù)的研究[12-14]，結(jié)合圖們江口的實(shí)際情況，在景觀級(jí)別上選擇4個(gè)方面的景觀格局指數(shù)：斑塊破碎程度指數(shù)(斑塊數(shù)、斑塊密度)；形狀指數(shù)(景觀形狀指數(shù)、平均分維數(shù))；多樣性指數(shù)(香農(nóng)多樣性指數(shù))；均勻度指數(shù)(香農(nóng)均勻度指數(shù))。

(1)斑塊數(shù)(number of patches，NP)[15]

(1)

式中：ni為第i個(gè)斑塊類型中的斑塊個(gè)數(shù)之和。其值越大，景觀破碎度越大。

(2)斑塊密度(patch density，PD)[16]

(2)

式中:ni表示斑塊數(shù)量多少;A表示斑塊面積大小。其值越大，景觀破碎度越高。

(3)景觀形狀指數(shù)(LSI)[17]

(3)

式中:E為景觀中所有斑塊邊界的總長(zhǎng)度;A為景觀總面積。LSI越大，表示景觀斑塊形狀越不規(guī)則，越復(fù)雜。

(4)平均分維數(shù)(FRAC_MN)[18]

(1≤FRAC_MN≤2)

(4)

式中:Pij是i斑塊類型中斑塊j的周長(zhǎng)(m)；aij是i斑塊類型中斑塊j的面積(m2)；0.25是校正常數(shù)；m為斑塊類型數(shù)；n為某類型的斑塊數(shù)；N為斑塊總數(shù)。該指數(shù)反映了人類活動(dòng)對(duì)景觀的影響強(qiáng)度。平均分維數(shù)趨于1，斑塊的自相似性越強(qiáng)，斑塊形狀越有規(guī)律、簡(jiǎn)單，表明自然景觀斑塊的受人類活動(dòng)干擾程度越大。

(5)香農(nóng)多樣性指數(shù)(Shannon’s diversity index，SHDI)[19]

(5)

式中:Pk為第i個(gè)斑塊類型在景觀中所占的比例;n為此景觀中所有斑塊類型總數(shù)。當(dāng)指數(shù)值為0時(shí)，表示區(qū)域內(nèi)景觀僅由單一景觀類型組成，值越大，表示區(qū)域內(nèi)景觀類型越豐富。

(6)香農(nóng)均勻度指數(shù)(Shannon’s evenness index，SHEI)[20]

(6)

式中:Pk是k類型斑塊在景觀中的比例。SHEI趨近于0時(shí)，各類型斑塊的面積比例差異越大；其值趨近于1，則不同斑塊的面積比例越接近，景觀中無明顯優(yōu)勢(shì)類型，景觀多樣性越大。

斑塊數(shù)與景觀的破碎化程度有很好的正相關(guān)性，斑塊密度能一定程度上反映聚集和分離程度的平均水平，綜合兩個(gè)指標(biāo)的信息分析，能更好地體現(xiàn)斑塊的數(shù)量特征；景觀形狀指數(shù)表現(xiàn)斑塊邊界的凸起的情況，平均分維數(shù)指數(shù)反映出空間實(shí)體幾何形狀的不規(guī)則程度以及充斥空間的能力，二者都是描述斑塊形狀的指標(biāo)，具有較高的相關(guān)性，但計(jì)算各有側(cè)重，綜合兩個(gè)指標(biāo)的信息分析，能更好地體現(xiàn)斑塊形狀特征，避免兩個(gè)指數(shù)的片面性[21-22]。

3.4 土地利用程度分析方法

土地利用程度反映了土地利用的廣度和深度，它不僅反映了土地利用本身的屬性，也反映了人類活動(dòng)對(duì)土地系統(tǒng)的影響程度，通過搜集對(duì)比各種土地利用程度分析方法[23-24]，選取應(yīng)用廣泛、具有代表性的土地利用程度綜合分析方法，計(jì)算公式[25-26]如下：

(7)

式中：L為土地利用程度綜合指數(shù)；Ai為研究區(qū)第i級(jí)土地的利用程度分級(jí)指數(shù)，Pi為研究區(qū)第i級(jí)土地的利用程度分級(jí)面積百分比；n為土地利用程度分級(jí)數(shù)。研究按土地利用類型分級(jí)，將研究區(qū)的土地利用類型整合為未利用土地級(jí)(沼澤地、裸地)、林草水用地級(jí)(有林地、其他林地、草地、河流水面、湖泊水面、坑塘水面、水庫水面、灘涂)、農(nóng)業(yè)用地級(jí)(水田、旱地、園地)、建設(shè)用地級(jí)(鐵路用地、公路用地、港口碼頭用地、建筑用地)，分級(jí)指數(shù)分別設(shè)為1、2、3、4。

4 圖們江口土地利用/覆蓋現(xiàn)狀分析

通過目視解譯來提取2015年圖們江口地區(qū)土地利用/覆蓋信息，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2和圖1所示。

表2 2015年圖們江口各土地利用/覆蓋類型面積統(tǒng)計(jì) km2

圖1 2015年各土地利用類型在中、朝、俄的分布比例

林地是圖們江口地區(qū)面積最大的土地利用類型，占土地總面積的58.84%。其中，有林地面積998.27 km2，主要分布在朝鮮境內(nèi)的咸鏡山脈和中國(guó)境內(nèi)的長(zhǎng)白山區(qū)，俄羅斯境內(nèi)的低山丘陵上也有少許分布，多成片大面積分布，景觀整體性較好；其他林地面積166.64 km2，主要分布在山地較低處和丘陵上，在中國(guó)和朝鮮境內(nèi)分布較零散，且有些與耕地、城鎮(zhèn)交錯(cuò)分布，體現(xiàn)出中、朝境內(nèi)其他林地形成的主要原因是人類活動(dòng)的干擾，在俄羅斯境內(nèi)分布相對(duì)聚集；其次是草地，占土地總面積的13.33%，在俄羅斯境內(nèi)成片大面積分布，在中國(guó)、朝鮮境內(nèi)零星分布在地勢(shì)較低處；耕地面積占8.85%，其中，水田面積81.09 km2，集中分布在中國(guó)和朝鮮境內(nèi)的湖泊、坑塘周圍，旱地面積94.12 km2，多與水田交錯(cuò)分布，在朝鮮境內(nèi)的山地上分布極為破碎；水域面積占8.55%，其中，湖泊面積93.22 km2，主要分布在俄羅斯境內(nèi)以及圖們江入?？谖鱾?cè)的朝鮮境內(nèi)。河流面積39.23 km2，主要為圖們江(面積約28.97 km2)及其支流。水庫面積10.49 km2，中國(guó)境內(nèi)主要是敬信鎮(zhèn)龍山水庫，朝鮮境內(nèi)也有少量分布?？犹撩娣e11.66 km2，中國(guó)境內(nèi)主要為頭道泡、二道泡、三道泡、四道泡、五道泡，朝鮮和俄羅斯境內(nèi)少許零星分布。灘涂面積14.71 km2，一部分為朝鮮和俄羅斯的沿海灘涂；一部分為分布于圖們江及其支流的河流灘涂；沼澤占土地總面積的7.39%，主要分布在俄羅斯境內(nèi)的平原地帶，中國(guó)和朝鮮境內(nèi)也有少許分布；裸地、建筑用地、交通運(yùn)輸用地和園地所占比例很小，分別占0.94%、1.52%、0.51%和0.07%。裸地與建筑用地和交通運(yùn)輸用地的分布有很強(qiáng)的相關(guān)性，多與建筑用地和交通運(yùn)輸用地交錯(cuò)分布，且主要分布在中、朝境內(nèi)，體現(xiàn)了中國(guó)和朝鮮土地開發(fā)強(qiáng)度較高。

5 圖們江口土地利用/覆蓋現(xiàn)狀中、朝、俄對(duì)比分析

5.1 結(jié)構(gòu)對(duì)比分析

2015年中國(guó)、朝鮮、俄羅斯研究區(qū)的土地利用/覆蓋結(jié)構(gòu)如表3所示。

表3 2015年中、朝、俄研究區(qū)土地利用/覆蓋結(jié)構(gòu)占比 %

中國(guó)研究區(qū)內(nèi)，有林地占研究區(qū)面積的64.55%，其他林地占5.48%，主要分布在山地丘陵地區(qū)。其中，有林地分布海拔較高，其他林地主要由人為干擾因素形成，分布海拔較低，二者多成片大面積分布，包圍著其他土地類型，這主要與中國(guó)琿春境內(nèi)的地形有關(guān)，該地區(qū)地形呈馬鞍形，東、南、北三面環(huán)山，中部是平原；草地、耕地、水域類型分別占研究區(qū)面積的7.55%、10.22%和7.81%，其他類型比例很小。除林地外，其他土地類型呈小斑塊分布，中部平原地區(qū)耕地、城鎮(zhèn)、交通用地、坑塘水庫集中，說明中國(guó)境內(nèi)人類開發(fā)強(qiáng)度高，但是，各土地類型多聚集分布，整體性較好，反映了中國(guó)境內(nèi)土地開發(fā)對(duì)自然景觀的破壞較少。

朝鮮研究區(qū)內(nèi)，有林地面積占59.78%，多分布于山地丘陵，其他林地占6.21%，分布于山地丘陵的較低地帶；草地、耕地、水域分別占10.19%、14.02%、4.18%，其他類型比例很小，其中，草地、裸地的分布十分松散，說明朝鮮的土地開發(fā)不盡合理。特別注意的是，與中國(guó)、俄羅斯相比，水田分布面積和比例都最高，體現(xiàn)了朝鮮族以水稻為主的飲食結(jié)構(gòu)和濃重的水稻文化色彩。

俄羅斯研究區(qū)內(nèi)，土地結(jié)構(gòu)的主體為林地、草地、水域，分別占43.66%、22.58%和11.25%，與中國(guó)和朝鮮相比，結(jié)構(gòu)比較均勻，但是缺少園地、水庫、旱地、港口碼頭這4種土地利用類型；區(qū)域內(nèi)地勢(shì)相對(duì)平坦，海洋性氣候使得降水豐富，因此沼澤分布廣泛，湖泊眾多；人口稀少、城鎮(zhèn)面積小、數(shù)量少，是該區(qū)域林地、草地等自然景觀保護(hù)較好的最主要原因。

5.2 景觀格局和土地利用程度對(duì)比分析

斑塊數(shù)目NP和斑塊密度PD是表現(xiàn)景觀破碎度的重要指標(biāo)。由表4可知，斑塊數(shù)NP由多到少，依次為朝鮮、中國(guó)、俄羅斯，斑塊密度PD由高到低，依次為朝鮮、中國(guó)、俄羅斯，說明朝鮮境內(nèi)景觀破碎度最高、中國(guó)次之、俄羅斯最低。并且這兩個(gè)指標(biāo)從朝鮮、中國(guó)到俄羅斯遞減幅度都非常大，說明3國(guó)景觀破碎度差異明顯。

表4 2015年圖們江口中、朝、俄景觀

景觀形狀指數(shù)LSI和斑塊平均分形維數(shù)FRAC_MN是表現(xiàn)景觀規(guī)則度的重要指標(biāo)?？梢钥闯?，景觀形狀指數(shù)LSI和平均分維數(shù)FRAC_MN由高到低排序，均是俄羅斯、朝鮮、中國(guó)，說明景觀水平上，俄羅斯區(qū)域的景觀斑塊形狀復(fù)雜程度和不規(guī)則程度最大，朝鮮次之，中國(guó)區(qū)域的景觀斑塊最規(guī)則。

香農(nóng)多樣性指數(shù)SHDI和香農(nóng)均勻度指數(shù)SHEI是分別形容景觀多樣性和均勻度的指標(biāo)?？梢钥闯?，香農(nóng)多樣性指數(shù)SHDI由高到低，依次是俄羅斯、朝鮮、中國(guó)；香農(nóng)均勻度指數(shù)SHEI由高到低，依次是俄羅斯、朝鮮、中國(guó)，體現(xiàn)了俄羅斯區(qū)域內(nèi)景觀類型最為豐富，且景觀分布最為均勻，中國(guó)區(qū)域內(nèi)景觀類型最不豐富，且景觀分布最不均勻，朝鮮處于中間水平。

從表3可以看出，中國(guó)、朝鮮、俄羅斯研究區(qū)內(nèi)的景觀格局差異明顯，究其原因，中國(guó)、朝鮮區(qū)域人口密集，耕地、城鎮(zhèn)分布廣，土地開發(fā)強(qiáng)度高，故中國(guó)、朝鮮區(qū)域景觀破碎程度高，而且由于朝鮮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)落后，土壤肥力低，廢棄耕地較多，對(duì)林地的破壞嚴(yán)重，加劇了景觀破碎程度；中國(guó)區(qū)域人口最多，耕地、城鎮(zhèn)最密集，對(duì)自然景觀的人為改造最多，故景觀斑塊的規(guī)則度最高，但生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，因此開發(fā)活動(dòng)比較規(guī)律，景觀破碎程度適中；俄羅斯區(qū)域人口、城鎮(zhèn)、耕地稀少，自然景觀保護(hù)最好，故景觀破碎度和規(guī)則度最低，景觀多樣性最高，且由于地形較單一等原因，各類型景觀分布比較均勻。

2015年，圖們江口研究區(qū)的土地利用程度綜合指數(shù)為204.65,其中，中國(guó)的土地利用程度綜合指數(shù)為210.43，朝鮮為217.09，俄羅斯為179.61。朝鮮研究區(qū)的土地利用開發(fā)程度最高，中國(guó)研究區(qū)次之，俄羅斯研究區(qū)的土地利用開發(fā)程度最低。

6 結(jié)論與討論

利用遙感、GIS以及景觀分析等方法，分析了圖們江口地區(qū)2015年土地利用/覆蓋現(xiàn)狀，并且對(duì)其中中國(guó)、朝鮮、俄羅斯3國(guó)的土地利用/覆蓋現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的對(duì)比，探究了導(dǎo)致3國(guó)差別的驅(qū)動(dòng)因素，主要結(jié)論如下。

(1)圖們江口地區(qū)的主要土地利用/覆蓋類型為林地、草地、耕地、水域、沼澤、交通運(yùn)輸用地、建筑用地。其中，林地是該區(qū)域面積最大的土地利用類型，主要分布在山地丘陵地帶；草地分布也很廣泛，在中國(guó)和朝鮮地區(qū)零星分布，在俄羅斯地區(qū)集中分布在平原丘陵地區(qū)；耕地主要分布在中國(guó)和朝鮮地區(qū)，其中，水田集中分布在湖泊、坑塘周圍，旱地多與水田交錯(cuò)分布，且由于耕作技術(shù)落后等原因，旱田在朝鮮境內(nèi)的山地上分布極為破碎；湖泊主要分布在俄羅斯境內(nèi)以及圖們江入?？谖鱾?cè)的朝鮮境內(nèi)；河流主要為圖們江及其支流；水庫主要有中國(guó)境內(nèi)的龍山水庫，朝鮮境內(nèi)也有少量分布；坑塘主要有中國(guó)境內(nèi)的頭道泡、二道泡、三道泡、四道泡、五道泡，朝鮮和俄羅斯境內(nèi)少許零星分布；灘涂面積一部分為朝鮮和俄羅斯的沿海灘涂，一部分為分布于圖們江及其支流的河流灘涂；沼澤在俄羅斯境內(nèi)的平原地帶分布較廣；建筑用地、交通運(yùn)輸用地所占比例很小，主要分布在中國(guó)和朝鮮，但對(duì)區(qū)域內(nèi)的景觀格局有主導(dǎo)作用。

(2)中國(guó)研究區(qū)內(nèi)，林地面積最大，主要分布在山地丘陵地區(qū)；草地、耕地、水域面積也較大，且多集中分布在中部平原地帶；其他類型比例很小。除林地外，其他土地類型呈小斑塊分布。朝鮮研究區(qū)內(nèi)，林地面積最大，多分布于山地丘陵；草地、耕地、水域也有一定比例；其他類型比例很小。土地開發(fā)不合理造成了草地、裸地分布松散。由于朝鮮族飲食文化的影響，水田種植面積和比例在3國(guó)區(qū)域內(nèi)最高。俄羅斯研究區(qū)內(nèi)，土地結(jié)構(gòu)的主體為林地、草地和水域，與中國(guó)和朝鮮相比，結(jié)構(gòu)比較均勻。地勢(shì)平坦和海洋性氣候使得降水豐富，沼澤分布廣泛，湖泊眾多。該地區(qū)人口少，因此自然景觀保護(hù)最好。

(3)中國(guó)、朝鮮、俄羅斯研究區(qū)內(nèi)的景觀格局差異明顯。朝鮮區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)最高，土地開發(fā)最為劇烈，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)落后等導(dǎo)致景觀破碎度最高。俄羅斯區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)最低，土地開發(fā)強(qiáng)度最低，景觀規(guī)則度指標(biāo)最高，景觀斑塊形狀復(fù)雜、不規(guī)則；景觀多樣性和均勻度的指標(biāo)最高，景觀類型最為豐富，且景觀分布最為均勻。中國(guó)區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)較高，土地開發(fā)強(qiáng)度較大；受地形等因素影響，景觀多樣性和均勻度的指標(biāo)最低，林地集中分布在山地丘陵地區(qū)，其他景觀斑塊集中分布在中部平原地區(qū)。

(4)俄羅斯應(yīng)繼續(xù)保持現(xiàn)有狀態(tài)，中國(guó)應(yīng)注意控制人口城鎮(zhèn)規(guī)模擴(kuò)張，采取適當(dāng)方法維持良好的景觀格局；朝鮮應(yīng)采取有效措施開展土地整治，退耕還林還草，合理規(guī)劃生產(chǎn)活動(dòng)。

[1] 侯遠(yuǎn)亮.圖們江跨境經(jīng)濟(jì)合作研究[D].延吉：延邊大學(xué),2015.

[2] 郭文君.琿春國(guó)際合作示范區(qū):中國(guó)圖們江區(qū)域合作開發(fā)的新窗口[J].延邊大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2015,48(1):30-35.

[3] 安娜.3S技術(shù)在土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[D].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2012.

[4] 杜會(huì)石,南穎,朱衛(wèi)紅.圖們江流域土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2010,40(3):671-677.

[5] 南穎,吉喆,董葉輝,等.30年來圖們江跨國(guó)界地區(qū)土地利用/覆蓋動(dòng)態(tài)變化研究[J].湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2012,35(1):82-89.

[6] 滕明君,曾立雄,肖文發(fā),等.長(zhǎng)江三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境變化遙感研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2014,25(12):3683-3693.

[7] 閆苗苗,李家存,任麗麗.京津冀地區(qū)土地利用及典型城市景觀格局分析[J].地理空間信息,2016,14(2):69-72.

[8] 楊長(zhǎng)坤,王崇倡,張鼎凱,等.基于SVM的高分一號(hào)衛(wèi)星影像分類[J].測(cè)繪與空間地理信息,2015,38(9):142-144.

[9] 中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.土地利用現(xiàn)狀分類：GB/T21010—2007[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[10] 李俐,鄭金萍,范春楠,等.圖們江流域土地利用景觀格局分析[J].北華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,14(2):213-218.

[11] 謝磊.基于RS與GIS的南臺(tái)島綠地空間格局分析[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,26(3):78-83.

[12] 趙明月,彭建,劉焱序,張?zhí)?基于高分遙感影像的滇西北村域景觀格局演變：以大理市低丘緩坡山地開發(fā)區(qū)為例[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2015,26(12):3803-3810.

[13] KUPFER J A.Landscape ecology and biogeography：rethinking landscape metrics in a post-FRAGSTATS landscape[J].Progress in Physical Geography，2012，36(3):400-420.

[14] UUEMAA E，ANTROP M，ROOSAARE J，et al.Landscape metrics and indices：an overview of their use in landscape research[J].Living Reviews in Landscape Research，2009,3(1):1-28.

[15] 黃勇,李子漪,武鵬峰，等.遼寧蒲石河抽水蓄能電站對(duì)景觀格局影響的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,47(4):137-142.

[16] 范強(qiáng),杜婷,楊俊,等.1982-2012年南四湖濕地景觀格局演變分析[J].資源科學(xué),2014,36(4):865-873.

[17] 譚秋,周夢(mèng)維,王華,等.貴州連續(xù)性白云巖小流域的石漠化景觀格局[J].生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(8):1613-1618.

[18] 鐘靜,張捷.基于景觀指數(shù)的九寨溝旅游區(qū)旅游干擾評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2011,30(6):1210-1216.

[19] WU J G．Landscape ecology-pattern，process，scale and grade[M].2nd ed Beijing：Higher Education Press，2007：106-124.

[20] 李歡,劉霞,姚孝友,等.蒙陰縣土地利用景觀格局動(dòng)態(tài)分析[J].水土保持研究,2011,18(5):43-47.

[21] 劉中正,彭培好,周正坤.基于3S技術(shù)的雅江縣植被類型調(diào)查與分析[J].地理空間信息,2013,11(2):78-79.

[22] 楊勇.關(guān)中地區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)模擬與優(yōu)化配置研究[D].西安：陜西師范大學(xué),2010.

[23] 郭景山.云南省保山市隆陽區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化研究[D].上海：華東師范大學(xué),2014.

[24] 廖諶婳,封志明,李鵬,等.中老緬泰交界地區(qū)土地利用變化信息挖掘與國(guó)別對(duì)比[J].自然資源學(xué)報(bào),2015,30(11):1785-1797.

[25] 孫傳諄,甄霖,王超,等.生態(tài)建設(shè)工程對(duì)鄱陽湖區(qū)域土地利用/覆被變化的影響[J].資源科學(xué),2015,37(10):1953-1961.

[26] RAINES GL.Description and comparison of geologic maps with FRAGSTATS—a spatial statistics program[J].Computers & Geosciences，2002，28(2)：169-177.

Remote Sensing Monitoring of Land Use/Land Cover in Tumen River Estuary Based on Chinese High-Resolution Images and Comparative Analysis of China，North Korea and Russia

JIA Yuanxu1,2，LI Xiaomin2，WU Chunguo1,2,3，MA Yi2，ZHU Weihong1,3

(1.Yanbian University，Yanji 133002,China；2.The First Institute of Oceanography,SOA,Qingdao 266061,China；3.Yanbian University,Key Laboratory of Natural Resources of Changbai Moutain & Function Molecules，Ministry of Education，Yanji 133002,China)

Tumen River is an international river flowing through China，North Korea and Russia，whose economic developing level is obviously different，which has led to the different land use degree of three countries located in Tumen River Estuary Area.The paper used the visual interpretation method to extract the land use/land cover information in Tumen River Estuary based on the Chinese domestic high-resolution satellite images GF-1 and GF-2，analyzed the current situation of land use/land cover in Tumen River Estuary and compared their difference between three countries.The results showed that the main land use/cover types in the Tumen River estuary area are forest land，grassland，cultivated land，water area，marsh and so on，in which the forest land is distributed mainly in the hilly region，grassland is distributed mainly in the plain and hilly regions of Russia，cultivated land is mainly distributed in China and North Korea，and marsh is widely distributed in Russia.In China’s research region，the area of forest land is the largest，while the area of grassland，cultivated land and water area is relatively large and is mainly distributed in the plain area；Coincidentally，the forest land area is also the largest in the research region of North Korea；In the research area of Russia，the main land structure body is forest land，grassland and water area，whose structure is more uniform and the natural landscape protection is the best compared with China and North Korea.The land developing activities intensity of North Korea is the most violent while Russia is the lowest，and China is the medium.

Land use/land cover，Tumen River estuary，Remote sensing monitoring，Comparative analysis of China，North Korea and Russia，Chinese high-resolution images

2016-11-28；

2017-03-09

高分海岸帶遙感監(jiān)測(cè)與應(yīng)用示范.

賈源旭，碩士，研究方向?yàn)閳D們江口濕地遙感研究，電子信箱：1300307947@qq.com

朱衛(wèi)紅，教授，博士，研究方向?yàn)闈竦厣鷳B(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)研究，電子信箱：whzhu@ybu.edu.cn

P715；P76

A

1005-9857(2017)05-0059-08