近20年玛多县土地沙漠化时空变化特征分析

能源与环境　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０ＬＯ０Ｙ　。　皿圆　近２　０年玛多县土地沙漠化时空变化特征分析　郑标’　殷青军’　李文奇　余金林’　刘金锋’　（１．青海师范大学生命与地理科学学院　青海西宁８１　０００８；２．青海景图信息技术有限公司　青海西宁８１　０００２）　

摘要：以ＴＭ遥感影像数据为信息；乐，依据沙化荒漠化土地分类系统和土地利用类型分类系统，在地理信息系统的支持下，对青海省玛　多县１９９Ｏ年，２０００年以及２０１０年的ＴＭ影像进行了目视解译，分析了该地区近２０年来土地沙漠化时空变化规律。１９９Ｏ年至２０００年，由于自　然因素和人为因素的综合影响，玛多县沙漠化土地总面积增加了１４９．７　ｋｍ　，生态环境恶化，２０００年至２０１０年，玛多县沙漠化土地总面积　减少了１４４．０８　ｋｍ　０，但是生态环境没有恢复到１　９９０年的水平。　关键词：适赢影像数据　沙化荒漠化　地理信息系统　时空变化　生态环境　中图分类号：Ｑ１　４９　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６７２－－３７９１（２０１　３）０９（ｂ）一０１　２７—０２　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｓｐａｔｉａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｍｐｏｒａｌ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｌａｎｄ　ｏｆ　ＭａＤｕｏＣｏｕｎｔｙ　Ｄｕｒｉｎｇ　２０　Ｙｅａｒｓ　ＺＨＥＮＧ　Ｂｉａｏ’ＹＩＮ　Ｑｉｎｇ－ｊｕｎ’ＬＩ　Ｗｅｎ－ｑｉ　ＹＵ　Ｊｉｎｇ－ｌｉｎ’ＬＩＯＵ　Ｊｉｎｇ－ｆｅｎｇ’　（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｌｉｆｅ　ｏｆ　ｑｉｎｇｈｅｉ　ｎｏｒｍａｌ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｘｉｎｉｎｇ。８１０００８。Ｃｈｉｎａ；２。Ｑｉｎｇｈａｉ　ｌａｎｄｓｃａｐｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．．ＬＴＤ，Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｘｉｎｉｎｇ。８１０００２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＴＭ　ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｉｍａｇｅ　ｄａｔａ　ｓｏｕｒｃｅｓ．ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｌａｎｄ　ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉＯｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ｔｙｐｅｓ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｏｆ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，１　９９０，２０００　ａｎｄ　２０１０　ＴＭ　ｉｍａｇｅｓ　ｏｆ　ＭａＤｕｏＣｏｕｎｔｙ　ｉｎ　ｑｉｎｇｈａｉ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｖｉｓｕａｌｌｙ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｅｄ，ｗｅ　ｈａｖｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ－－ｔｉｍｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐａｓｔ　２０　ｙｅａｒｓ．Ｆｒｏｍ　ｌ９９０　ｔｏ　２０００，ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｈｕｍａｎ　ｆａｃｔｏｒｓ。ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｅｄ　ｌａｎｄ　ａｒｅａ　ｈａｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　１４９．７　ｓｑｕａｒｅ　ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ　ｉｎ　ＭａＤｕｏＣｏｕｕｔｙ，ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｆｒｏｍ　２０００　ｔｏ　２０１０，　ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｌａｎｄ　ａｒｅａ　ｈａｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　１４４．０８　ｓｑｕａｒｅ　ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ　ｉｎ　ＭａＤｕｏＣｏｕｎｔｙ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｄｉｄ　ｎｏｔ　ｒｅｔｕｒｎ　ｔｏ　１９９０ｓ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：Ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｉｍａｇｅ　ｄａｔａ，ＤｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｌＧｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ；Ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｓｐａｃｅ；Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎ－－　

ｍｅｎｔ　

全球生态环境的恶化不断威胁着人类　的生存和发展，我国是世界上沙滇化发生　最为严重的国家之一，全国沙化土地面积　达ｌ７４．３万ｋｍ　，占国土总面积的　ｌ８．２％，超　过全国耕地面积的总和。玛多县是我国西　部沙漠化较为严重的地区之＿　由于沙漠　化，致使该地区黄河干流断流现象日益频　繁，湖泊水位普遍下降，另有近千个小湖　泊消失，广大牧民不得不走上“择水而牧，　水竭而去”的游牧生活。同时土地沙漠化　已成为制约该地区区域经济发展的重要　因素。因此，在遥感和地理信息系统的技　术支持下，监测土地利用和土地覆盖有重　要意义。　１研究区概况　玛多县位于青海省果洛藏族自治州西　北部，地理坐标北纬３３。５０＇～３　５口＂４０　，东径　９６。５０　～９９。２Ｏ　。北依积石山支脉布青山，　与海西蒙古族藏族自治州都兰县相接，东　部与海南藏族自治州兴海县和果洛州玛沁　县毗邻，南与果洛州Ｉ达日县和四川省石渠　县接壤，西靠玉树藏族自治州的曲麻莱县，　西南以巴颜喀拉山为界，与玉树藏族自治　４＇１＇１称多县相连。南北宽约２０７　ｋｍ，东西长约　２２８　ｋｍ。金县总面积２５２５３　ｋｍ　，占果洛藏　族自治州面积的２０．８％。　２沙漠化土地信息提取　２．１沙漠化土地分类分级系统　根据遥感解译判读和野外实地调查，　按沙化程度将沙漠化土地划分为４个等级，　即严重沙漠化土地、强烈发展的沙漠化土　地、正在发展中的沙漠化土地和潜在沙漠　化土地。本文所采用的沙漠化土地分类分　级系统是根据国家林业局《关于开展第三　表１　土地利用与土地覆盖现状的遥感监测结果（面积单位：ｋｍ　）　Ｔａｂｌｅ１　Ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇｌ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌａｎｄ　ｕｓｅ　ａｎｄ　ｌａｎｄ　ｃｏｖｅｒ　覆盖类型　１９９０年面积　２０００年面积　２０１０年面积　面积变化　ｌ９９０年至　２０００年至　２０００年　２０ｌ０年　流动沙地　１６８．３５　１７５．０４　ｌ６９．５４　（６．６９）　（－５．５Ｏ）　非生物治沙工程地　０．ｔ７　。　Ｏ．１７　０，１７　（０）　（０）　林地　１５．８１　ｌ５．８１　ｌ５．８ｌ　（Ｏ）　（０）　草地　８２４５．２６　８１７１．３５　８２８１．８３　（一７３．９１）　（１　１０．４８）　居民工矿交通用地　４．３６　５．２２　８．７３　（０．８６）　（３．５１）　水域　ｌ８７４．．６６　ｌ８３０．０４　ｌ８６４。２５　（一４４．６２）　ｆ３４．２１）　未利用地　３３０１　８６　３２６９．８５　３２６５．６９　（－３２．０１）　（一４，１６）　半固定沙地　４４６３．２９　４５１５．２５　４４６６．９３　（５１．９６、）　（－４８．３２）　固定沙地　６４０３．４６　６４９４．５０　６４０４．２４　（９１．Ｏ４）　（－９０．２６）　次全国荒漠化和沙化监测工作的通知》精　神，建立了符合青海实际的荒漠化和沙化　监测体系，沙化土地监测范围内的土地划　分为沙化土地、有明显沙化趋势的土地和　非沙化土地三个类型。结合玛多县的实际　情况，将研究区沙化土地划分为流动沙地　（丘）、半固定沙地（丘）、固定沙地（丘）、露沙　地、沙化耕地、非生物治沙工程地、风蚀残　丘、风蚀劣地、戈壁，有明显沙化趋势的土　地，即由于过度利用或水资源匮乏等因素　导致的植被严重退化，生产力下降，地表偶　见流沙点或风蚀斑，但尚无明显流沙堆积　形态的土地｝以及非沙化土地，即沙化土地　和有明显沙化趋势的土地以外的其它土　地，监测时只划分土地利用类型，如耕地、　林地、草地、居民工矿交通用地、水域和未　利用地。　

３研究方法　３．１遥感信息源　选择了１９９０、２０ｏ０￣１２ｏｌ０年玛多县的ＴＭ　影像，进行提取信息。　３．２图像预处理　先图像波段融合，然后进行图像的几　何精校正，采用图对图的方式进行遥感图　像的几何纠正，利用多项式纠正模型；最后　图像增强，几何校正后再对图像进行增强　处理。　３．３图像解译及数据处理　分别对１９９０、２０００￣２０ｌ０年ＴＭ七波段　在ｅｒｄａｓ中进行合成，在Ａｒｃｇｉｓ软件中进行且　视解译，得到玛多县土地利用及沙漠化信　息，然后对矢量图层进行拓扑处理，建立图　层的拓扑关系，最后得到三期玛多县土地　

科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥｃＨＮ０Ｌ０ＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　】２７　Ｉｊ｛ｌ８ｌＩｌｌ；ＩｉｉｉＩ—　ｉ：　：　嚣　。　。　。。　．　。　．。　表２　１　９９０年至２０００年玛多县不阊类型土地面积转换矩阵（面积单位：ｋｍ　）　Ｔａｂｌｅ２　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｍａｔｒｉｘ　ｏｆ　ＭｅＤｕｏＸｉａｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅｓ　ｌａｎｄ　ｆｒｏｍ　ｔ　９９０　ｔｏ　２０００　

能源与环境　

面积　２０００　１９９０　流动　非生物治　半固定　固定　林地　草地　居民工　水域　未利用地　沙地　沙１二程地　沙地　沙地　矿交通　流动沙地　ｌ６８．３４　非生物治沙工程地　０．１７　半固定沙地　６．６９　４４６２．Ｏ９　同定沙地　６４０３．４６　林地　１５．８１　草地　２５．６１　４８．１２　８１７１．５３　Ｏ．８６　居民工矿交通　４．３６　水域　５．７６　１．４８　０．２５　ｌ８６７．１７　未利用地　０．１３　３３０１．７３　

表３　２０００年至２０　１　０年玛多县不同类型土地面积转换矩阵　Ｔａｂｌｅ　３　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｍａｔｒｉｘ　ｏｆ　ＭａＤｕｏＸｉａｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅｓ　ｌａｎｄ　ｆｒＯｍ　２０００　ｔｏ　２０１　０　

面积　２０ｌＯ　２０００　流动　非生物治　半固定沙地　固定沙地　林地　草地　居民工　水域　未利　沙地　沙工程地　矿交通　用地　流动沙地　ｌ６９．５４　５．５　非生物治沙工程地　０．１７　半固定沙地　４４６’’　ｌ８．１８　４０．３７　固定沙地　６４０２．８２　９１．６８　林地　１５．８１　草地　８ｌ７１．３５　居民工矿交通　５．２２　水域　４．７３　０．７７　０．６２　１８２３．８８　未利用地　０．６５　３．５１　３２６５．６９　

利用变更和沙漠化时空变化信息。　４青海省玛多县土地沙漠化动态演变分　析　４．１沙漠化土地面积变化　利用ＧＩＳ的空间分析功能对玛多县土地　利用变化的时空特性进行统计比较，获取　土地利用变化的数量信息和空间信息，得　到变化的主要类型和空间分布状况。在空　间分布上土地沙漠化最严重的区域分布在　鄂陵湖、扎陵湖和星宿海周围以及玛多县　东南沿黄河东岸。流动沙丘主要分布在玛　多县东南沿黄河东岸。（表１）列出了１９９０、　２０００以及２０１　０年玛多县土地利用与土地覆　盖现状的遥感监测结果。１９９０年青海省玛多　县沙漠化土地总面积为ｌ１０３５．２６　ｋｍ　。２０００　年青海省玛多县沙漠化土地总面积为　１１１　８４．９６　ｋｍ！，与１９９０年相比，２０００年沙漠　化土地总面积增加了ｌ４９．７　ｋｍ　，年均增加　１４．９７ｋｍ　；２０１Ｏ年青海省玛多县沙漠化土　地总而积为１１０４０．８８　ｋｍ　，与２０００年相比，　２０１　０年沙漠化土地总面积减少了１　４４．　０８　ｋｍ　，年均减少ｌ４．４０８　ｋｍ　。　４．２研究区土地覆盖和土地沙化变化的空　间分析　通过制作数据透视表得出ｌ　９９０年至　２０００年、２０００５《２０１０年土地类型变化的转换　矩阵（表２、３）。它反映了不同地类随时间变　化的稳定性及其动态变化规律。其对角线　上的数字代表各地类的稳定面积，对角线　以外的数值代表各地类转移的面积。　根据上面的两期转换矩阵，可以知道沙化土　地的稳定性不是很好。首先，１　９９０年至２０００年，　２５．６１　ｋｍ　的草地转向了半固定沙地，４８．１２　ｋｍ　的草地转向了固定沙地，表明在该时间段内沙化　土地在向坏的趋势发展，此时有ｌ１０３５．２６ｋｍ　的　沙化土地需要治理，同时水域的５．７６ｋｍ　转向了　半固定沙地，水域的１．４８　ｋｍ　转向了固定沙地，　水域的０．２５　ｋｍ　转向了草地，未利用地的０．　１３　ｋｍ　转向了半固定沙地；２０００年至２０１０年，１８．　１８　ｋｍ　的半固定沙地转向了草地，９１．６８　ｋｍ　的　固定沙地也转向了草地，由此看出在该时间段内　沙化土地在向好的方向转换，仍然为沙化土地的　面积有１１０３４．７３　ｋｍ　，水域的４．７３　ｋｍ０转向了半　固定沙地，水域的０．７７　ｋｍ。转向了固定沙地，水　域的０．６２ｋｉｎ　转向了草地，半固定沙地的４０．　３７　ｋｍ２转向了水域，未利用地的０．６５　ｋｍ２｛专向了　固定沙地；其次，１９９０年至２０００年，由于自然因素　和人为因素的破坏，沙化土地在向坏的趋势发　展，２０００年至２０１０年，主要由于积极的人为因素　的作用，沙化土地在向好的方向转换，１９９０年至　２０１０年，总的来看，通过实施治沙工程，生态环境　得到一定程度的恢复，但是２０１０年的生态环境还　没有恢复￣１９９０年的水平，因为２０１０年的沙漠化　土地总面积比１９９０年的沙漠化土地总面积多了　５．６２　ｋｍ　。再次，从区域位置看，发生转换的不　同类型土地主要分布在鄂陵湖、扎陵湖和星宿海　周围和玛多县东南沿黄河东岸；从转换方向看，　沙化内部的转换也存在，但是转换的比率低；值　得关注的是，２０００年至２０１０年，固定、半固定沙地　主要转向了草地，说明治理沙化得到成效。　５结语　在１９９０年至２Ｏｌ０年这段时间内，青海省　玛多县的沙漠化土地总面积出现先增多后　减少的趋势，但是跟１９９０年相比，２０１０年的生　态环境没有恢复到１９９０年的水平，因为２０１０年　的沙漠化土地总面积比１９９０年的沙漠化土地　２８　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　总面积多了５．６２　ｋｍ　。　研究区土地利用变化驱动力分析结果　表明，研究区土地利用变化的过程中，人口　因素、政策因素对土地利用变化均有较大　影响。因此要立足本区域的实际情况，发挥　土地利用变化影响因素的正面效应，合理　利用土地。