GIS和RS支持下的绕阳河流域湿地时空演变及其驱动力分析

摘要

湿地是介于水生生态系统和陆生生态系统之间的一种特殊的生态系统,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。因为湿地具有非常大的水文和元素的循环功能,湿地被称为“地球之肾”。但同时,湿地也是地球上最脆弱的生态系统之一,因为湿地生态系统一旦被破坏,该区域的生态环境也会随之恶化,这样,在一定程度上制约着该地区经济的持续、稳定、健康发展。
　　 绕阳河湿地位于黑山、辽中、新民三县边境处的大片芦苇沼泽地,是目前少有的内陆河流湿地。然而,近些年来,受围垦种稻、流域治理、围堤蓄水等一系列高强度的人类开发活动的影响,天然湿地的面积大幅度地减少,水稻田等人工湿地面积不断增加,导致方圆百里的绕阳河沼泽湿地萎缩,生物多样性减少等一系列问题。因此,本文初步探讨了绕阳河沼泽湿地的时空演变过程,探讨沼泽湿地退化的因为,对于合理开发利用和保护绕阳河沼泽湿地具有重要的意义。
　　 本文以1975年、1988年、1996年和2007年四个时期的丰水期的TM、ETM+、CBERS遥感影像资料,利用RS和GIS技术提取,绕阳河沼泽湿地在以上时间段的动态变化特征。建立研究区湿地类型转移矩阵和重心模型,对绕阳河沼泽湿地在32年间时空方面的演变过程进行了分析,并对其驱动力进行了初步的探讨。
　　 本文主要的研究成果与结论如下:
　　 (1)1975年、1988年、1996年和2007年四个时期绕阳河沼泽湿地的面积依次为:105.04km2、219km2、25.46km2、3.76km2,其占研究区总面积的百分比从1975年的1.908％,下降到2007年的0.068％;水稻田的面积从1975年的20.67平方公里,增加到2007年的84.25平方公里,增加了4.08倍。
　　 (2)利用RS和GIS软件提取建立湿地类型转移矩阵,从转移矩阵中可以看出:沼泽湿地的主要转出类型为水稻田和裸地。
　　 (3)建立重心模型,对绕阳河沼泽湿地的重心从1975-2007年的迁移情况进行分析在1975-1988年间,绕阳河沼泽湿地重心向东北方向偏移了1.58公里,1988-2007年向西南方向偏移了3.21公里,在32年间,绕阳河沼泽湿地整体向西南方向迁移了2.36公里,距河流的垂直距离缩短了1.79公里。
　　 (4)通过对研究区内湿地类型的转移矩阵及重心迁移情况的分析,并结合相关专题资料和统计数据,可以看出:水稻田的时空变化是沼泽湿地时空演变的直接驱动因子,人口是沼泽湿地时空演变的最根本的驱动因子,经济活动的发展情况与沼泽湿地面积的变化呈负相关关系,综上所述,人类活动是绕阳河沼泽湿地时空演变的主要驱动力。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 国内外湿地的定义及分类

1.1.1 国内外湿地的定义

1.1.2 国内外湿地的分类

1.2 基于RS和GIS技术的湿地研究进展

1.2.1 国外基于RS和GIS技术的湿地研究进展

1.2.2 国内基于RS和GIS技术的湿地研究进展

1.3 研究内容及技术路线

2 研究区概况

2.1 研究区地理位置

2.2 自然环境概况

2.2.1 地质

2.2.2 地貌

2.2.3 土壤

2.2.4 植被

2.2.5 气候

2.2.6 水文

2.2.7 野生生物及植物情况

3 遥感数据的采集与处理

3.1 数据来源及工作平台

3.2 遥感图像的预处理

3.2.1 波段的选择

3.2.2 几何校正

3.2.3 图像增强处理

4 研究区湿地遥感分类

4.1 遥感图像的分类原理和方法

4.1.1 遥感图像的分类原理

4.1.2 遥感图像的分类方法

4.2 研究区湿地遥感分类

4.2.1 研究区湿地分类系统的建立

4.2.2 研究区遥感解译标志的建立

4.2.3 研究区遥感影像信息提取

5 沼泽湿地时空演变分析

5.1 沼泽湿地时空演变分析方法

5.1.1 转移矩阵

5.1.2 重心迁移模型

5.2 沼泽湿地总体变化特征

5.3 沼泽湿地时间演变特征

5.4 沼泽湿地空间演变特征

6 沼泽湿地时空演变驱动力分析

6.1 自然因素

6.1.1 气候因子

6.1.2 水文因子

6.2 人为因素

6.2.1 农业因子

6.2.2 人口因子

6.2.3 经济因子

7 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢