1987-2021年纳帕海流域土地利用时空变化分析

1、1987-2021年纳帕海流域土地利用时空变化分析1987-2021年纳帕海流域土地利用时空改变分析 引言 土地利用的动态监测影响到气候改变、生态平衡与人类活动等全球性的核心问题1。20世纪90年月以来，随着全球性问题关注度的提高及3S技术的高速进展，促使土地利用改变的讨论力度不断加大，方法更加多样化2。当前讨论土地利用改变的常用技术是RS和GIS，其涉及的数据信息源中，Landsat影像的最小空间辨别率为30m，几何精度较高，数据易于猎取。因此，在提取土地利用信息时可接受Landsat影像。纳帕海湿地地处青藏高原东南缘，由于其对气候改变和人类活动扰动响应的高度敏感，开展其土地利用时空改变讨论

2、，对区域生态、社会经济可持续进展有着重要意义3。但现已开展的讨论距今较为久远4，5，因此，本文将利用支持向量机，提取纳帕海流域1987、1996、2021和2021年的土地利用分类信息，分析讨论区土地利用结构和动态改变，以反映近30年境内土地利用的时空演化过程，为促进滇西北高原湿地区域的植被建设、土地资源开发利用与生态安全提升具有重要的现实意义。2 讨论区与数据纳帕海流域位于云南省香格里拉市西北角，地理位置为27°47-27°55N，99°35-99°40E，面积12046.51hm2，平均海拔3266m，属低纬度高海拔，由草甸、沼泽、水面和湖周森林植被

3、构成的季节性高原淡水湖泊沼泽湿地。四周山岭围绕，属寒温带高原季风气候，受地形和大气环流的影响，年平均降水量620mm，干湿季分明。1984年建立纳帕海省级自然爱护区，2021年被列入国际重要湿地名录。本文选用的遥感数据为1987年、1996年、2021年、2021年的Landsat影像，其数据均来自地理空间数据云。猎取4个时相Landsat影像后，借助ENVI 5.3软件对其进行图像预处理。3 讨论方法3.1 分类方法本文借助平台ENVI，使用监督分类中的人工目视解译分类方法支持向量机，提取土地利用类型。支持向量机。首先通过自动查找能对分类有较大区分能力的支持向量，其次构造出分类器，最终实现不

4、同类别之间的间隔最大化。建立分类方案与规则集。结合实地勘察和与讨论时间相近的Google Earth高辨别率影像进行对比匹配地类，在图像上进行目视判读，选取具有代表性的典型感兴趣区ROIs，依据ROIs中已知的不同地物的光谱特征，通过训练计算机，进行未知地物分類到已知的地类中，实现自动识别的目的。分类后处理。分类后的图像存在较多小块的图斑，其在肯定程度上干扰图像的美感和地物面积计算结果。因此，使用Classification工具对小图斑进行处理。按照讨论区植被覆盖/土地利用的特征，将其土地类型分为：林地、灌木林地、草地、耕地、建设用地和水域。 3.2 分析方法为了分析纳帕海流域土地利用类型改变

5、速率及程度，引用土地利用动态改变模型，再结合转移矩阵方法对数据进行整理。单一土地利用类型改变动看法是指肯定时期内讨论区某一种土地利用类型的数量改变。其表达公式如下：K=××100%，式中，K为讨论期内某一土地利用类型动看法，Ua、Ub分别为讨论初期、末期某一类型的土地利用面积，T为讨论周期。土地利用类型转移矩阵。不同的土地利用类型之间的改变是互相的，通过转移矩阵列表实现不同地类之间互相转化的定量性，揭示不同地物间的转移概率。4 结果与分析参照国家标准土地利用现状分类，结合纳帕海流域的具体地理特征，利用支持向量机进行分类，得到1987-2021年土地利用类型图。草地空间很大，

6、这是纳帕海流域的自然资源优势;水域改变幅度较平缓，其中部分水域仅在总体水量较大时出现;灌木林地与林地集中于区域边缘，并且是互相转化的，其中，林地整体是递增的趋势。通过计算得到纳帕海流域土地利用改变统计表。1987-1996年讨论区草地削减了328.89hm2，动看法为-0.61%。1996-2021年建设用地改变最为显著。2021年建设用地为1042.57hm2，比1996增加了625.96hm2，动看法为16.69%。2021-2021年林地改变较为显著，草地降低了509.81hm2;耕地增加了4.25hm2，动看法为0.03%;灌木林地面积削减了1107.73hm2，林地面积增加了1318

7、.29hm2，这主要受林業治理和当年降水量多的影响。1987-2021年纳帕海流域土地利用改变最大的是灌木林地林地的转化，林地面积共增加了1569.68hm2。为理清其不同土地利用类型之间的转换，将演算不同地类间的转换矩阵来分析其如何转换及转化量大小。1987-1996年期间，共有929.90hm2的其他土地利用类型转化为草地，1258.79hm2的草地转换为其他地类，以草地与水域、耕地的转化为主。缘由是当处于降水充足时，水体吞没草地，当地居民在原有的草地上进行农作物耕作。521.08hm2的灌木林地转为林地，缘由在于从前低矮的灌木成材，这说明当地治理部门已渐渐开展生态爱护并取得相应的效果。最

8、终，建设用地增加了151hm2，说明仅在1987-1996年期间，讨论区内人类活动强度开始增大。1996-2021年建设用地呈持续增长趋势。草地、耕地与建设用地的转化较为剧烈，其缘由是人口增长、社会经济进展以及基础设施的扩建，例如香格里拉机场和环湖公路的建设、“三江并流世界自然遗产申请胜利，纳帕海区域及其周边的生态旅游蓬勃进展，推动了与旅游服务紧密相关的基础设施建设，导致区域内草地和耕地大面积被占用。在这期间，381.39hm2的林地转为灌木林地，这和当地的气候条件与居民的生产生活方式相关，例如伐木用于取暖、建筑。值得留意的是，282.03hm2的耕地转化为草地，而草地有258.50hm2变更

9、为灌木林地，说明在2021年云南省全面启动退耕还林还草工程略微有成效。2021-2021年间林地仍呈增长趋势，其中1251.56hm2的灌木林地转为林地，这很大程度上得益于从前的退耕还林政策的实施;草地与建设用地的转化尤为显著，540.05hm2的草地转化为建设用地。建塘镇及周边地区人口增长、经济建设的迅猛进展，致使城区不断扩建，而当地短暂高峰的旅游形式致使草地践踏严峻，加剧了草地锐减。5 结论以纳帕海流域为讨论区，接受1987年、1996年、2021年和2021年四景影像为数据源，猎取四个时期土地利用状况，对近30年土地利用的动态改变，并结合区域自然资源条件及社会经济进展历程进行分析。得到以下结论：在讨论时期内，土地利用改变显著，草地呈逐年下降，建设用地逐年上涨，林地、灌木林地、水域则不呈线性改变，耕地改变幅度较小。通过分析，区域社会经济快速进展是土地利用改变的主要缘由。林地与灌木林地之间的转化，我们应继续加强当地林业治理爱护工作，并跟进环境爱护宣扬工作以提高居民的环保意