黄河三角洲湿地景观格局动态变化分析

在RS和GIS技术的支持下,以黄河三角洲1986,1996,2006年的三期TM影像为数据源,利用遥感图像处理软件对近代黄河三角洲湿地信息进行了提取.借助于地理信息系统软件和景观生态学软件,我们对20年来黄河三角洲湿地景观格局的动态变化,以及影响其格局动态变化的驱动力进行了分析.结果表明:(1)近20年来,人工湿地面积有了大幅度的增加,而天然湿地的比重在降低.其中,滩涂和柽柳灌草丛景观明显萎缩.(2)一些重要的景观格局指数的计算结果表明,20世纪90年代以来,黄河三角洲湿地景观斑块个数、香农多样性指数、香农均匀度指数一直在增加.黄河三角洲湿地景观的破碎化程度在加剧,斑块类型更加多样化,湿地景观中没有明显的优势类型且各斑块类型在景观中均匀分布.(3)湿地与湿地、湿地与非湿地之间发生着类型转化.其中,18.1%的芦苇草甸转化为农田;26.6%的翅碱蓬草甸转化为盐田;11.9%的芦苇沼泽转化为芦苇草甸.(4)在黄河三角洲湿地演化的过程中,受到自然和人为方面演化驱动力的共同作用.其中,自然因素主要有:黄河断流、泥沙淤积和自身演替动力等.人为驱动力主要为农田开垦、滩涂的开发与围垦、油田开发和人工建筑等.     

黄河三角洲景观格局变化及生态风险评价

黄河三角洲具有极高的生态价值,研究其景观格局及生态风险对促进黄河三角洲高质量发展具有重要意义。本文以黄河三角洲1980年、2000年和2020年土地利用数据为基础,分析土地转移及景观格局特征,同时构建生态风险评价模型揭示生态风险时空演变及空间相关性。结果表明：(1)耕地是黄河三角洲最主要的地类,占比在60%以上,1980—2020年土地转移主要发生在耕地、建设用地、水域和未利用地之间。(2)1980—2020年黄河三角洲景观斑块数、景观斑块密度、景观最大斑块指数、景观形状指数和香农多样性指数均呈下降趋势,区域整体趋向简单化和聚集化。(3)黄河三角洲高风险区和较高风险区主要环渤海分布,1980—2020年各级风险区转出最大面积均为更低级风险区,生态风险有所降低。     

Evolution of Yellow River Delta Coastline Based on Remote Sensing from 1976 to 2014, China

Coastal regions are threatened by natural processes, such as erosion driven by storm surges and the effect of jetties, as well as by human behavior. The coastline of the Yellow River Delta(YRD) was monitored using the general high-tide line method, which combines Remote sensing(RS) and geographic information system(GIS) technology, using multi-spectral scanner(MSS), thematic mapper(TM), and enhanced thematic mapper plus(ETM+) images of the YRD from 1976 to 2014 as a data source. The results demonstrated that the shape and length of the YRD coastline has changed dramatically since 1976. The course of the Diaokouhe channel has resulted in mainly inland erosion in the north, and is primarily marine erosion; therefore, it was termed an erosion-type estuary. However, the coastline of the Qingshuigou course has moved seaward, demonstrating an accretion stage, and was therefore termed an accretion-type estuary. The coastline advanced forward before 1997 and shrank after 2003 in the southern part of the river mouth, which was due to the shift in the river mouth in 1996. It has continually extended outward in the northern part of the river mouth from 2003 onward. The coastline in the southern part of the river mouth has moved randomly, with the occurrence of both erosion and sedimentation caused by land reclamation and sea wave intrusion. In most cases, the coastline has extended offshore, especially in the northern part of the river mouth. The YRD coastline has changed frequently and rapidly from 1992 to 2014. The river mouth channel, river water and sediments, and precipitation were the major factors affecting the YRD. The YRD coastline was mainly in an accretion stage during flow periods. The erosion rate decreased and tended to be stable during a dry period. The coastline was basically stable when dry periods occurred over a long period. The location of Yellow River ports and sea erosion were the main factors driving coastline changes. The coastline was mainly influenced by the flow path of the Yellow River, with recent human activity also becoming a factor.     

黄河三角洲人类干扰活动强度变化及其景观格局响应

本研究以湿地变化较为剧烈的黄河三角洲为研究对象,基于RS技术和GIS空间分析方法,利用人为干扰度模型,结合区域人工沟渠建设情况,从区域和局地两个尺度直观揭示人类干扰强度时空分异特征,并探究区域景观格局对人类干扰活动的响应,以期为黄河三角洲滨海湿地生态保护与人类活动调控提供决策支持。结果表明：① 1995-2015年现代黄河三角洲区域人为干扰度和人工沟渠密度均明显增加,空间分布呈现从西南部向东部、北部,自内陆向沿海的扩展趋势;② 随着人类活动强度增强,研究区自然湿地面积减少,区域景观多样性和空间异质性增加,景观整体连通性减弱,景观复杂性降低;③ 景观格局对人类干扰强度变化的响应关系呈现出地区和时间差异;人类干扰活动强度相对较低的保护区受人工沟渠建设的影响,也呈现出斑块团聚程度降低、景观多样性增加和景观复杂性降低的变化趋势;④ 人为干扰度指数和人工沟渠密度指标互为补充,互相印证,可以较为全面、客观地反映黄河三角洲地区人类干扰活动强度。     

Effects of Tidal Channels and Roads on Landscape Dynamic Distribution in the Yellow River Delta,China

Landscape characters in estuarine regions generally controlled by tidal regimes and human activities like road construction. In this work, tidal channels and road construction in the Yellow River Delta(YRD) were extracted by visual interpretation methods so as to decipher impacts of tidal channel development and road construction on landscape patch change during 1989–2016. Spatial distribution history of three wetlands, which covered by Phragmites australis(freshwater marsh, FM), Suaeda salsa(salt marsh, SM), and mudflats(MD) were also established. Results indicated that tidal channel, number, frequency, and fractal dimension were all the maximum in 2003, and the minimum in 1998, respectively. Road length, number, and density showed increasing trend during 1989–2016. MD were the predominant landscape type, followed by FM and SM during 1989-2016. Principal component analysis implied two extracted factors, F1 and F2, which could represent 91.93% of the total variations. F1 mainly proxied tidal channel development, while F2 represented road construction. A multiple linear regression analysis showed positive effects of both F1 and F2 on FM patch numbers and negative impacts on SM patch areaes with R~2 values of 0.416 and 0.599, respectively. Tidal channels were negatively related to MD patch numbers, while roads were positively related to that. In any case, road construction showed larger impacts on landscape type shifting than that of tidal channel development in the YRD.     

基于TM数据的黄河三角洲地区植被覆盖度提取

以TM遥感影像为数据源,利用ENVI软件,基于像元二分模型,用归一化植被指数(NDVI)定量提取1992年、2000年和2004年黄河三角洲的植被覆盖度,获取了植被覆盖度分级图。并对该地区的植被覆盖情况做了分析。结果表明:提取三时相植被覆盖度与实际情况基本相符,说明利用基于像元二分模型的植被指数法近似估算植被覆盖度的可行性。     

黄河三角洲土地生产潜力的GIS评价

黄河三角洲可持续发展信息系统数据库的支持下,以黄河三角洲为实验区,考虑影响土地生产力水平的多种因素,确定合理的数学模型,进行土地景观单元的土地生产潜力定量化评价计算。同时,分析了黄河三角洲土地生产潜力的数值分布和空间分布特征以及分级统计和制图,并提出了提高黄河三角洲土地生产潜力的相应建议。     

黄河河口湿地景观变化影响丹顶鹤生境的评价分析

上世纪90年代以来,在全球气候变化及人类活动的影响下,黄河河口湿地景观发生了显著变化,对河口湿地生态系统及生物多样性保护带来深远影响。本文以景观生态学理论为指导,利用遥感技术和GIS空间分析方法,在对河口湿地景观变化过程分析的基础上,以丹顶鹤为指示物种,重点探讨了湿地景观变化对物种生境的影响,进而为河口退化湿地生态系统恢复和重建,以及湿地生境保护提供理论依据和决策支持。本文研究表明,1992-1999年,黄河三角洲河口湿地干旱化趋势明显,芦苇沼泽和翅碱蓬滩涂萎缩严重,丹顶鹤适宜生境面积大幅度减少,近30%的栖息地生境发生退化,严重退化的生境占11%。1999-2006年,在水量调控及湿地恢复措施的影响下,芦苇沼泽、翅碱蓬滩涂,以及水面湿地面积都有显著增加,占栖息地总面积28.7%的生境,得到一定程度的改善。但受不断加剧的景观破碎化影响,生境得到较好恢复的栖息地面积只占12%。研究认为,对于退化湿地的修复,在改善湿地景观的同时,加强生境管理,减轻人为活动引起的生境破碎化影响,是一重要的措施。     

东营市黄河三角洲湿地保护存在问题及保护对策

湿地在物种多样性、调节气候、含蓄水源等多方面的作用,一直受到我国政府和国际社会的密切关注。中央和地方政府在湿地保护、生态修复、科研创新、模式建设、规划设计等多方面作出努力,以实现其持续性存在和生态功能的提升。但由于自然、社会、经济、体制等多因素的影响,山东省东营市黄河三角洲湿地保护工作受到的制约较大,存在湿地退化程度较为严重,生物多样性保护压力大,生态功能难以充分利用等问题。该文通过梳理山东省东营市黄河三角洲湿地保护存在的各种问题,为实现生态保育、社会共享和经济发展的综合效益提出可行性较强的建议,以期为湿地保护工作的有效开展提供借鉴和参考。     

黄河三角洲地质遗迹景观特征与发展趋势

黄河三角洲国家级地质遗迹保护区总面积15.3万hm2,与国内外其他河流三角洲沉积相比,黄河三角洲的沉积环境和沉积模式有其独特之处,主要是黄河三角洲平原在发展演化过程中形成的各种河流沉积地貌景观、微地貌景观和河口地貌景观。研究和保护这些地质地貌遗迹,对了解黄河三角洲的演化过程、发展趋势以及提出合理的保护措施有重要意义。     

黄河三角洲湿地资源地质环境评价与保护对策研究

黄河三角洲是中国唯一一块保存最完整、最典型、最年轻的湿地生态系统,由于其地理位置优越、自然资源丰富等特点,在国际上备受关注。该文在已有资料分析、现场地质调查、遥感数据分析的基础上,构建了黄河三角洲湿地资源地质环境评价指标体系,采用定量与定性相结合的方法,将黄河三角洲湿地地质环境质量分为5个等级(优、良、一般、较差和差),研究结果表明,该地区19个县(市、区)中湿地地质环境资源质量为良的有8个,质量一般的为11个,总体处于健康-疾病的临界状态。并基于以上研究成果,针对性地提出了黄河三角洲湿地资源保护对策。     

基于多元数据的黄河三角洲核心区生态环境状况评价研究

生态环境状况评价是区域生态环境保护与管理的重要基础,脆弱生态区则是当前关注的热点区域。该文选择黄河三角洲脆弱生态核心区,利用3S(RS、GIS、GPS)数据、统计数据、野外实测数据等多元数据,构建并提取了7个反映生态环境状况的评价指标,用层次分析法确定各指标权重,以200m边长网格作为评价单元,通过指标叠加获取各单元分值,进而将生态环境状况划分为优、良、中、差、劣6个等级,得到了垦利区生态环境状况的评价结果,并进行了生态环境分区与分析。结果显示,垦利区的生态环境状况总体较差,生态环境状况优、良的比例仅占7.7%,差、劣的等级则占61.5%,生态环境状况从东北沿海向西南内陆呈变好趋势。与利用国家规程的评价结果相比,该研究能更加细致合理反映研究区生态环境等级变化。垦利区生态环境划分为稳定区、过渡区和脆弱区3个区,各区主要土地利用类型分别为耕地、盐荒地和滩涂,占各区面积的36.84%、31.85%和47.37%,生态环境稳定区要强化农田基本建设,控制建设用地规模,同时加强区内盐荒地的开发利用;生态环境过渡区应提高耕地集约化利用程度,加大土壤盐渍化改良力度,提高地表植被覆盖;生态环境脆弱区应适度水产养殖规模,防止海水侵蚀,加强天然林草地的保护。     

秦淮河流域近30年不透水面景观格局时空演变研究

不透水面作为表征城市化的重要指标,具有极其重要的生态学意义。本文选取多时相Landsat影像,以秦淮河流域为研究区,通过旋转森林算法得到9年土地利用覆盖图,并综合不透水率动态变化分析、土地利用变化轨迹分析、景观格局指数分析探究大流域尺度在近30年间不透水面景观格局的演变过程,旨在揭示其在城市化背景下的时空演变规律。研究结果表明：近30年来,秦淮河流域城市化进程推动下的景观格局变化显著,不透水面积增长近4倍,景观优势度大幅提升;城市化格局演变在2001-2003年前后具有明显差异,前期城市扩张以南京城区与江宁区为主,后期南京城区不透水面扩张大大减缓,而溧水区与句容市扩张速度大幅提升;城市化建设后期,流域内不透水面斑块形状复杂度降低、散布与并列情况减少、斑块的连通性、聚集度逐步增加,其中连通性水平较高的地区主要集中在南京城区和江宁区。     

黄河三角洲海岸线遥感动态监测

黄河三角洲是世界上海岸线变迁最快的地区之一。遥感与GIS技术相结合,能准确及时地监测黄河三角洲海岸线的动态演变。本文以1976年以来多时相遥感影像为主要数据源,通过几何精校正与配准,形成统一投影与坐标体系的遥感影像,运用平均高潮线法,对20景时间序列影像经分类处理后提取海岸线;另经GIS叠加分析,剖析了现行黄河河口、钓口河口地区海岸线的演变过程及其规律。     

CA-Markov与LCM模型的黄河三角洲湿地变化模拟比较

为了了解黄河三角洲湿地景观类型演变最优模拟模型以及景观的变化趋势,本文采用1996、2006、2016年3期黄河三角洲分类影像,分别利用CA-Markov、LCM、2种模型叠加开展变化模拟。研究发现：① 在相同驱动力因子影响下,空间模拟上LCM比CA-Markov好,数量模拟上,CA-Markov比LCM更贴合,对于变化较大研究区,综合2种模型优势来模拟该湿地变化最佳;② 对于较强的人为、自然灾害干扰,会对模拟精度有影响。在LCM模型中,驱动力相同情况下,生成适宜性图像的转移子模型数量越多,模拟精度越高。对于CA-Markov模型,比例误差系数适宜的设置对数量模拟的精度也有提升;③ 在保持2006-2016年的变化趋势下,综合2种模型模拟的2026年自然湿地面积1252.69 km ²,人工湿地面积1265.00 km ²,非湿地面积924.51 km ²。从2026年黄河三角洲模拟的结果可看出,自然、非湿地的面积减少,人工湿地大量的增加并不断向浅海区域扩张。通过对黄河三角洲湿地变化进行预测分析,可为湿地资源的合理有效利用与管理等提供科学依据。     

资源一号卫星数据在黄河三角洲地区的应用潜力初探

本文在对我国自主获取的资源一号卫星遥感图像--1999年12月22日的黄河口零级数据预处理的基础上, 利用两种方法将它与1996年获取的高分辨率国土普查卫星全色黑白数据进行融合分析,结果提高了资源一号卫星数据的空间分辨率 ,清晰反映出孤岛镇的城镇结构、小麦长势和油井分布。另外,对1999年10月17日的资源一号卫星图像进行了分析,清晰展现了黄河北汊的淤积趋势和小清河的污染扩散。     

基于GIS的黄河水下三角洲海底滑坡稳定性预测

在浅海或海岸带地区可产生海底滑坡,海底滑坡虽然不经常发生,但一旦发生往往比较剧烈,危害性较大,对海下工程及钻井平台、海底电缆可造成严重损害。因此,应当对海底滑坡的危害及预防引起足够的重视。基于GIS技术对黄河水下三角洲海底浅层滑坡进行了区域分析,在栅格GIS的空间环境中,利用AHP多层次分析法构建了滑坡危险性评估模型,加权叠加空间图层,对黄河水下三角洲区域进行了滑坡危险性评估,预测了可能发生滑坡的位置。研究结果表明:黄河水下三角洲海底滑坡的分布是相对均匀的,具有明显的分带性,主要位于与岸线走向基本一致的水深5～15 m之间的水下三角洲前缘斜坡。      

黄河三角洲大汶流自然保护区的土地利用与岸线变化分析

本文选择黄河三角洲大汶流自然保护区为研究对象,以多时相遥感影像,对土地利用类型进行解译分析。同时,以平均低潮线作为分析基线,提取海岸线变化信息。结果表明:1996-2009年研究区面积净增13.35km2。各种土地利用类型中滩涂所占面积最大,养殖池所占比例最小,但增幅明显。芦苇地面积后期增长迅速,指示研究区生态环境趋向转好。自然因素(黄河来水来沙量)和人类活动(黄河调水调沙工程,湿地恢复工程,滩涂规模开发以及人类开垦造田)是研究区土地利用类型变化的直接驱动力。1976-2009年研究区海岸净造陆面积217.14km2,沙嘴变幅为29.2km。黄河入海水沙量和滨海区的海洋潮流条件共同影响着海岸线的变迁。     

闽江口湿地遥感时空演变应用分析

将闽江口湿地动态变化度、湿地变化转移矩阵和景观生态学的空间格局模型相结合,横、纵向分析了1986- 1994年、1994-2000年两个时期闽江口湿地的动态演变模式。研究表明,在两个时期不同的社会政策和经济发展阶段,人类活动对闽江口湿地的干扰强度与对象不同,造成两个时期不同的湿地演变模式。在1986-1994年间景观类型动态变化,以水田面积的扩张为主导,在1994-2000年间景观类型动态变化突出表现为城乡建筑用地对水田、非湿地农业的占用。在1986-2000年间,湿地景观中,人工水域破碎度增加,破碎化速度提高,形状更加复杂化;水田破碎度和形状复杂度都由增加向减弱转变;天然水域破碎度减小,形状复杂程度由减少变为增加;滩地破碎度由减少变为增加,形状复杂化由增加转向减少。在中、小时间尺度范围内,人类活动是影响闽江口湿地演变的主要原因之一,特别是近10多年来社会经济的高速发展,城镇化进程的加速,人类活动成为影响闽江口湿地的最主要原因。     

黄河源区玛多县土地利用/覆被及景观格局变化的遥感分析

采用了黄河源地区1977、1990及2003年MSS、TM的3个时相遥感影像,通过人机交互的解译与GIS的空间分析,提取了玛多县3个时期的土地利用/覆被信息。分析了玛多县各地类的数量变化和空间变化特征。另外对景观生态空间分布格局,利用FRAGSTATS软件对玛多县景观级别的动态特征进行了分析。结果表明:玛多县的土地利用/覆被类型以草地为主,占全区总面积77.93%;退化现象十分严重,主要是草地覆盖度的降低以及草地沙化;景观破碎化程度在前期呈下降趋势,而后期呈上升趋势,景观斑块形态越来越偏离规则而变得复杂、多样。