基于GIS的沐川縣林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展下的LUCC及景觀格局變化研究.pdf

1、本文在對沐川縣土地利用／覆蓋變化進行分析過揮中，引入了景觀格局分析方法，將遙感與地理信息系統(tǒng)技術有機地結(jié)合起來，綜合運用計算機自動分類技術與專家知識對該區(qū)域的uJCC、景觀格局變化及其遷移特征進行了定量分析。為弄清地方林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對區(qū)域生態(tài)的影響程度及范圍，進而充分識別該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的變化趨勢及其內(nèi)在因素，制定合理的生態(tài)管理與土地利用決策提供了參考和借鑒。現(xiàn)將主要結(jié)論總結(jié)如下： 1、以1990、2001、2006年二個時期的LA

2、NDSA'r-5 TM遙感影像和1999年的森林資源分布圖作為數(shù)據(jù)源，采用監(jiān)督分類結(jié)合專家知識分類方法獲得了沐川縣三個時期的土地利用專題圖，并進行了精度評估，分類精度分別達到了81.42％、86.52％、86.10％。 2、采用譜間關系法(TM2+TM3>TM4+TM5)和閾值法(TM4<60)提取了實驗區(qū)不同時相TM影像的水體界限，減少了地形陰影被誤分為水體的機率。對建設用地(居民地、公路)采用了基于光譜知識的居民地、公路提取

3、模型來提取，以修正監(jiān)督分類的結(jié)果。然后將重新提取的水體和建設用地導入ArcGIS，更新監(jiān)督分類的結(jié)果，并將其轉(zhuǎn)換為了.img格式，從而找出了一條利用ERDAs與ArcGIS的優(yōu)勢功能與人工目視解譯相結(jié)合的方法來進行遙感圖像的自動分類的途徑，提高了分類精度。 3、得到了沐川縣1990年、1999年、2001年、2006年各時期的森林覆蓋率，分別為47.55％，50.55％，53.84％，57.13％。 4、將ArcGIS下

4、更新后的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GRID格式的柵格數(shù)據(jù)，并進行了面積統(tǒng)計、地形分異研究和相關景觀指數(shù)的計算。最終獲得了土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，并結(jié)合景觀地形分異研究和景觀格局分析找出了影響沐川縣土地利用景觀變化的主要因素。為認識沐川縣區(qū)域景觀行為，制定相應的生態(tài)管理與土地利用決策提供了依據(jù)。 5、通過土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的計算，獲得了以下有研究意義的研究結(jié)果： 1999～2001年為耕地向林地轉(zhuǎn)化的一個最重要時期，期間大量耕地向林地進行了轉(zhuǎn)

5、化。而該時期為退耕還林初期，很明顯，是國家的退耕還林政策引導了這一大量耕地向林地(竹林)的轉(zhuǎn)化過程。林地的轉(zhuǎn)出面積比例中，大部分都是相互之間的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出。水域和建設用地面積變化不大，水域面積變化主要受馬邊河流域新建水電站的影響。建設用地面積變化主要受政府改善城市投資環(huán)境政策影響，且主要由耕地和林地轉(zhuǎn)化而來。 6、對研究區(qū)土地利用類型按面積統(tǒng)計和動態(tài)度分析可知：研究區(qū)耕地面積隨時間的變化成逐年下降趨勢，到2006年僅占全縣總面積的

6、42.15％；林地中，變化面積最大的地類是竹林，且變化時期主要集中在1999～2001年。針葉林、闊葉林面積1990年～2001年11年期間比例基本保持不變， 2001年開始才逐漸有一定幅度的增加。水域、建設用地面積比例變化較小。 灌術林1990～1999年的動態(tài)度最大，達到14.12％；竹林1999～2001年的動態(tài)度最大，達到44.89％；針葉林2001～2006年的動態(tài)度最大，達到12.31％。將不同時期各地類的動態(tài)度做縱

7、向比較可知，1999～2001年為竹林產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要時期。 7、通過對景觀指數(shù)的計算，獲得了如下有意義的研究結(jié)果： 1999～2001年，大量的竹林的栽植，對景觀的連通性產(chǎn)生了消極作用，景觀破碎度達到最大值，加強了生物行為或生物過程相關的滲透性。同時也說明了這一時期內(nèi)景觀的連通性受到了外界干擾的巨大影響。2001年后，大量竹林成林，并向周圍迅速擴大面積，促進了景觀連通性的好轉(zhuǎn)，景觀破碎度有所下降。 1999～20

8、01年間，在西南部高丘河谷平壩區(qū)，斑塊的多樣性增大，破碎度增加。而西南部高丘河谷平壩區(qū)主要是耕地，是沐別川縣的糧食主產(chǎn)區(qū)。這同時也說明，是耕地的破碎化導致了景觀多樣性的增大。 在海拔較高的區(qū)域，由于耕地數(shù)量較少，退耕還林對耕地的影響變小，此時景觀的連通性變好，景觀中斑塊被分割的可能性變小，破碎度變小。同時也說明人為因零對景觀破碎度的影響主要集中在低海拔地區(qū)。 8、對研究區(qū)土地利用區(qū)域差異分析可知：在西南部高丘河谷平壩區(qū)，

9、1990～1999.年耕地的逐年減少主要是受竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，一部分耕地逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥窳值亍?999年退耕還林后，由于耕地緊張，農(nóng)民擔心糧食收成及經(jīng)濟收入不佳，將部分距離居民區(qū)較近，地力較高、郁閉度較低的針葉或闊葉林下栽種了經(jīng)濟作物，并加速了耕作，導致了耕地面積有所增加的現(xiàn)象。另外，1999～2001年兩年內(nèi)，退耕后竹林由于郁閉度很小，在影像上多數(shù)被判讀為了耕地，這也是導致耕地面積增加的又一重要原因。 在西北部低山區(qū)(500～1

10、000m)，耕地面積在1999～2001年期間年均降幅為4.30％；相反，竹林與針葉林在1999年后大幅增加，尤其是竹林面積，在1999～2001年期間年均增幅達52.02％，面積大小則占到低山區(qū)總面積大小的33.42％，成為這一區(qū)域內(nèi)的主導林種。 東南部低山區(qū)(1000m以上)與西北部低山區(qū)一樣，耕地面積變化也表現(xiàn)出相同的趨勢，但1999～2001年期間的變化更為顯著。竹林在這一區(qū)域面積增幅不大，主要原因是退耕還林結(jié)束后，研究

11、區(qū)的竹林已經(jīng)開始從造林階段轉(zhuǎn)向生產(chǎn)利用階段。 9、通過地形分析得知：研究區(qū)的耕地主要是坡耕地，且主要分布在緩坡和斜坡上。1999～2006年，陡坡、急坡范圍內(nèi)耕地面積由17012 hm<'2>下降到6799 hm<'2>。這說明，在國家對25°以上坡耕地退耕還林政策的影響下，這一坡度范圍內(nèi)的耕地已經(jīng)有60％退出了耕地用途；針、闊葉林主要分布在斜坡和陡坡上。2001～2006年，針葉林面積在陡坡上的增大主要是由于該坡度范圍的針葉林

12、受人為影響很小，一部分退耕的耕地被栽種了針葉林。闊葉林面積在急、險坡上隨著坡度的增大而下降，在斜坡以上坡度范圍內(nèi)，闊葉林面積隨時間的變化而逐年下降，主要原因是在大力發(fā)展竹產(chǎn)業(yè)這一地方經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動下，一部分闊葉林在與竹林的生態(tài)位競爭中處于弱勢，演變成了竹類占優(yōu)勢的混交林；灌木林主要分布在斜坡、陡坡和急坡上，其面積在各個坡度等級上所表現(xiàn)出的分布規(guī)律基本都是： 1999年>2001年>1990年>2006年。竹林主要分布在斜坡和陡坡上，

13、沐川縣的竹林1999年后在坡度≤25°范圍得到了較大發(fā)展，尤其在斜坡上，平均增幅達到154％。水域和建設用地都主要分布在平、緩坡上，受坡度因素影響較小。耕地和竹林面積大小隨坡向的總體分布規(guī)律相似，都是陰坡>半陰坡>半陽坡>陽坡>平地。竹林面積增加主要是依靠研究區(qū)竹林產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。灌木林和闊葉林面積的坡向總體分布規(guī)律相似，都是：半陰坡>陰坡>半陽坡>陽坡>平地；闊葉林面積在平地上一直維持在比較穩(wěn)定的水平。針葉林面積大小的坡向總體分布規(guī)律