基于RS和GIS的塔里木盆地荒漠化动态监测

摘要

塔里木盆地作为丝绸之路经济带中段的核心区，蕴藏着丰富的自然资源，但同时也是丝绸之路经济带沿线自然生态环境极为脆弱的地区，该地区土地荒漠化严重，加之人类活动的干扰，特别是水土资源的不合理利用，严重制约着区域的生态安全和经济可持续发展，所以当前掌握塔里木盆地荒漠化过程以及动态变化趋势显得尤为重要。本文基于RS和GIS技术，利用MODIS-NDVI遥感数据，计算植被覆盖度作为评价指标，对塔里木盆地2000—2014年的荒漠化空间格局进行了分析，并探讨了气候变化和人类活动对荒漠化的影响。研究结果表明：
　　（1）塔里木盆地重度荒漠化占比最大（64.63%），中度荒漠化（17.70%）、轻度荒漠化（9.95%）、非荒漠化较少（4.18%）。从空间上看，重度荒漠化面积主要分布在塔里木盆地中部地区，包含塔克拉玛干沙漠，近15年塔里木盆地东北方向荒漠化有所加剧；中度荒漠化主要分布在沙漠与绿洲过渡带区域，沿塔里木河干流中度荒漠化扩张明显；轻度荒漠化区域主要分布于灌丛和草地，主要位于渭干河-库车河绿洲，而非荒漠化区域主要为人类活动的人工绿洲及绿洲边缘；
　　（2）不同程度荒漠化土地面积变化不一，重度荒漠化面积近十余年平均变化速率约为-0.0076 km2·a-1，略有减少，而中度荒漠化面积增加迅速，以0.0169 km2·a-1速率增加，轻度荒漠化面积小幅上升，非荒漠化面积则显著上升，分别以0.0093和0.0289 km2·a-1的速率增加；
　　（3）对MODIS数据进行精度评价，总体上评估精度达到了75.25％，说明两种分辨率的数据产品评估荒漠化的结果大体上一致。通过塔里木盆地重心轨迹迁移显示，重度荒漠化15年间向东北方向迁移21.08 km，说明重度荒漠化向东北方向迁移，主要原因是塔克拉玛干沙漠存在北移扩张，而非荒漠化整体向西南迁移了65.23km，迁移方向与水源条件有关，同时还与人工绿洲不断扩张、耕地面积扩大密切联系着。同时对荒漠化加重区域分析得出，环塔克拉玛干沙漠边缘分布着荒漠化加重区域，荒漠化向绿洲扩张，通过栅格计算，2000-2014年荒漠化加重区域占塔里木盆地土地总面积的9.04%；
　　（4）塔里木盆地荒漠化是由气候和土地利用变化共同作用的结果。年降水量与荒漠化关系密切，相关系数为0.45，年均温与荒漠化的相关系数为-0.24；土地利用也发生着显著变化，2000-2014年间，盆地耕地面积持续不断扩张，从23.4×103km2增长到36.58×103km2，近15a间耕地面积增加了13.18×103km2，其中，以沿塔里木河干流区耕地面积增加最快，说明人类活动较为剧烈，同时，强烈挤占了生态用水，加速了绿洲外围荒漠化过程的发展。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景与意义

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

2.1地理位置

2.2气候特征

2.3地形地貌

2.4土壤资源

2.5水文特征

2.6社会经济概况

2.7主要生态环境问题

3 数据来源及其研究方法

3.1数据来源及预处理

3.2研究方法

4 基于MODIS数据的塔里木盆地荒漠化动态监测

4.1 MODIS数据精度验证

4.2塔里木盆地荒漠化时空变化

4.3荒漠化重心迁移轨迹分析

4.4塔里木盆地荒漠化加重区域

4.5塔里木河生态脆弱区荒漠化状况分析

5 塔里木盆地荒漠化影响因素分析

5.1自然因素

5.2人为因素

6 结论与展望

6.1讨论

6.2结论

6.3存在的问题和展望

6.4创新点

参考文献

附录

在读期间发表的论文

在读期间参加与主持的科研项目

致谢