基于遥感的甘肃河西地区绿洲分布提取及时空变化分析

摘要

绿洲是干旱区特有的地理景观，其存在状态直接影响着所在区域的经济和社会稳定。河西地区作为我国西北地区最为繁盛的绿洲之一，自古以来就是兵家所争之地也是丝绸之路所穿越的重要地段，具有重要的军事和经济战略地位。改革开放以后，河西地区的绿洲开发进入了一个前所未有的阶段，但绿洲的大规模扩张，不仅造成区域之间用水矛盾的激化，同时也带来了严重的生态环境问题，因此掌握河西地区的绿洲变化信息是当地的生态环境治理及绿洲建设的前提，具有重要的研究价值。
　　本文首先对“绿洲”的概念进行了归纳总结，得到目前普遍被接受的绿洲的基本特征，然后根据陆地卫星遥感影像的特性，提出了具有很强操作性的绿洲提取规则和依据。之后，通过对归一化植被指数的阈值分割和目视修改的方法，对绿洲中“植被”、“水体”、“建设用地”分别提取，再经过碎斑处理，得到1986-2014年间7个样本年的绿洲分布数据。最后，分别从面积及变化率、变化趋势和空间变化三个方面描述了1986-2014年河西地区的绿洲变化的时空特征，所得到的主要结论如下：
　　1、从绿洲空间分布格局上看，河西地区的绿洲主要分布在石羊河流域、黑河流域和疏勒河流域的干流两岸，其中石羊河和黑河流域比较集中，疏勒河流域比较分散，规模较小。
　　2、从绿洲的面积及变化率上看，河西地区的绿洲一直处于扩张的状态之中，绿洲总面积由1986年的10707.75 km2增加到14950.11km2，28年间增长了4242.36 km2相对1986年增长了40％。绿洲的变化强度经历了“低（1986-1990年）-高（1990-2005年）-低（2005-2010年）-高（2010-2014年）”的过程。绿洲与非绿洲的转换强度逐年减弱，绿洲趋于稳定。
　　3、从绿洲变化趋势上看，绿洲面积扩张最大的时期为1990年至2005年的15年间，退缩最大的为1986-1990年和2005-2010年两个时期。
　　4、从绿洲变化强度的空间分布上看，绿洲以2000年为界，可分为两个不同的阶段：2000年以前绿洲变化较为剧烈的区域集中在东部和中部地区，2000年以后集中在西部和中部的部分地区。依据相邻时期累计的变化强度，将绿洲分为“无变化”、“不剧烈”、“一般剧烈”、“较剧烈”四种类型，其中“无变化”为主体，其次为“一般剧烈”区域。
　　5、从绿洲变化的模式上看，绿洲大体分为稳定不变型、后期出现型、前期消失型、昙花一现型、前期稳定型、后期稳定型、波动型7种模式，所占比例分别为57.2%、26.7%、3.2%、2.7%、3.1%、3%、4.1%。近28年来河西地区的绿洲以“稳定不变型”为主，其次为“后期出现型”，表明绿洲开发的规模逐渐增大，并且新的绿洲一旦开发，其稳定性较强。
　　6、从流域差异上看，疏勒河流域、石羊河流域绿洲变化剧烈，黑河流域变化较弱。从地级市差异上看，嘉峪关、酒泉市、武威市绿洲变化较为剧烈，张掖市、金昌市绿洲变化较弱。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3论文主要内容、章节安排 、技术路线

第二章 研究区概况、数据来源与预处理

2.1 研究区概况

2.2数据源及预处理

第三章 绿洲信息提取及验证

3.1 理论基础

3.2 基于遥感的绿洲特征分析

3.3 绿洲信息提取

3.4 提取结果验证与精度评价

第四章 绿洲时空变化分析方法

4.1面积变化及变化率

4.2变化趋势

4.3空间变化分析

第五章 河西地区绿洲时空变化分析

5.1时空分布格局

5.2面积变化及变化率

5.3变化趋势

5.4空间变化分析

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢