论文总字数：15316字

目 录

摘要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1研究目的和意义 1

1.2国内外研究现状 1

2研究区域与数据处理 1

2.1研究区域概况 2

2.2数据来源及预处理 2

2.2.1湿地分类方案 2

2.2.2两个不同年份的湿地分布图 3

3宁夏黄河流域湿地动态检测变化分析 4

3.1湿地的空间分布变化分析 4

3.2湿地动态变化统计图表 6

3.3景观动态变化模型设计 7

3.3.1斑块数变化度模型 9

3.4湿地类型间转移矩阵 10

3.5动态变化度分析 11

4驱动力分析 12

4.1降水因素 12

4.2气温因素 13

4.3人为因素 14

5结论与讨论 15

6参考文献 16

致谢 17

黄河流域宁夏段不同时期湿地动态变化研究

张旭涛

,China

Abstract:Based on the support of geographic information system and remote sensing technology, the dynamic changes of wetlands in 1980 and in 2016 in the Yellow River Basin in the Ningxia Hui Autonomous Region were analyzed. The results showed that the wetland area of the Yellow River Basin in Ningxia was 1799.81km ² in 1980, the wetland area was 1809.35km ² in 2016, and the total area of the wetland increased by 9.54km ². The flood area and herbaceous swamp changed most obviously, the former increased by 274.36 km²,the latter reduced by 180.33km². In the past 36 years, the areas with increasing wetland area are mainly distributed in the northwestern part of Ningxia. The areas with reduced wetland area are scattered throughout the Yellow River Basin in Ningxia. By calculating the landscape index and comparing and analyzing, it is concluded that the ecological environment of the Yellow River Basin in Ningxia has improved in the past 36 years. The driving force analysis showed that the driving force of the change of wetland area includes the factors such as precipitation, population growth and economic development.

Key words: wetland;Yellow River Basin;Ningxia,;dynamic monitoring

1绪论

1.1研究目的和意义

湿地是水体和陆地两者共同作用下形成的具有丰富的生物多样性和较高生态功能的独特景观。我国地域辽阔，湿地资源相对丰富，种类较多、分布广阔、占地面积大。我国西北地区属于干旱半干旱地区，年平均降水量少，且蒸发量较大，导致水资源匮乏，湿地资源对于西北地区的生态环境和社会经济具有非常重要的作用，尤其是牧地和草场受到的影响最大。随着自然环境的变化和社会经济的发展，湿地出现了各种各样的问题，例如水质恶化、面积变化、湿地区域植被退化等，这些情况的逐年积累导致区域生态功能发生重要改变^[1-3]。近年来，国内外学者对宁夏黄河流域湿地进行了大量研究，但就宁夏地区大尺度的湿地研究相对稀缺^[4]。

GIS和RS技术以其自身准确、快捷和简便的特点在大尺度湿地资源调查、湿地动态变化监测和湿地资源的合理开发利用等方面能起到至关重要的作用，尤其是快速发展的遥感技术能为湿地动态检测研究提供重要基础数据源^[5-6]。为科学保护开发并利用宁夏回族自治区黄河流域的湿地资源，本文以宁夏黄河流域1980年和2016年两个不同时期的湿地为研究对象，从湿地动态变化方面着手进行分析，揭示宁夏黄河流域近36年来的湿地演变特征，为今后宁夏黄河流域湿地发展和规划提供相应基础资料，也为区域湿地保护和合理开发利用提供科学依据。

1.2国内外研究现状

关于湿地的研究开始走向国际化是从20世纪50年代开始，在1956年，美国的鱼类和野生动物局对湿地的类型及定义有了明确的规定^[7]。到20世纪70年代，多个国家纷纷成立了专门的湿地研究组织，与此同时，这些国家的湿地研究人员逐渐认识到湿地对于自然环境及人类的意义以及保护湿地的紧迫性^[8-9]。

我国对于湿地的研究起步相对较晚，20世纪50年代初才开始对湿地进行综合考察，主要集中体现在湿地资源的研究上。由于我国幅员广阔,湿地类型非常丰富,并且分布也很广泛，基础性的湿地研究工作有待进行更深一步的探索，但相关研究人员进行了有益的尝试^[10-11]。例如，杨秀春等人通过对遥感图像的解译,借助GIS技术对江苏省湿地资源进行了较为全面的调查；黄慧萍等人借助了1995年12月份的TM影像,结合广东省的湿地资源分布状况,对湿地的遥感图像解译方法进行了分析，又根据等级分类方法确定了湿地分类体系，并编写了湿地类型编码解译图表；刘秀云等人通过对1986年、2000年的TM遥感信息数据,对辽东湾湿地类型和湿地面积的动态变化展开了研究^[12-14]。

总体来看，国内外对于湿地的观测和研究手段目前主要以3S(RS、GIS、GPS)技术为主，这些技术在湿地资源动态检测、湿地状况评价以及湿地保护等研究中被广泛使用，是湿地研究空间化和定量化的重要环节^[15]。

2研究区域与数据处理

2.1研究区域概况

黄河从宁夏北部贯穿而过，境内总长度为397km，区域内主要有清水河、苦水河等支流汇入到黄河中，形成以黄河为主干道和它的支流组成的宁夏省黄河流域，主要分布在宁夏北部。流域范围介于北纬35°50′～39°23′，东经104°17′～107°12′之间，面积约4.16万km²，占宁夏总面积的81%^[16-17]。宁夏黄河流域内地形复杂多变，黄土丘陵区位于南部、山间平原分布在中部、平原分布于宁夏北部，三者共同构成了流域内面积最大的三级地势阶梯，其余地区以山地、丘陵、平原和沙漠等地形交叉分布为主，气候是典型的大陆性气候，年平均气温11.5～14℃，日照时数2200～3000h，无霜期110～140d，全年平均降水量为200～800ｍｍ。流域在行政上包括银川市和石嘴山市的全部，中卫市和吴忠市大部以及固原市北部，其经济、人口、工业生产总值等均在全区占较大的比重，是整个宁夏回族自治区发展政治、经济、文化、交通的中心和工农业生产的重要基地^[18-20]。

2.2数据来源及预处理

研究基础数据主要包括1980年宁夏黄河流域湿地矢量数据和2016年宁夏黄河流域湿地矢量数据，1980-1989年和2000-2010年这两个时间段的气温和降水量数据以及宁夏近些年人口统计数据。

地理数据采用统一坐标系统，大地基准面为WGS1984，投影方式采用Albers，对研究所需数据进行预处理，利用ArcGIS的空间分析功能得到两个不同年份的湿地分布图，再利用ArcGIS软件的叠加分析功能分别得到湿地增加和减少的空间分布图。

2.2.1湿地分类方案

科学的湿地分类方案是进行湿地研究的重要基础。因湿地分布非常广泛，并且湿地的研究目的、研究内容以及研究区域都具有很大差异，各个国家的学者和专家针对湿地的分类提出了不同的方案，目前为止学术界还没有形成一个完全统一的关于湿地的分类系统，其中较为得到公众认可的是《湿地公约》中所提到的湿地分类体系方案^[21-22]。我国对于湿地分类的体系主要是以《湿地公约》为基础，结合国内特有的自然环境和湿地特点，把我国的湿地类型划分成为近海及海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽及沼泽化草甸以及人工湿地这五大类型^[23]。总结出本文黄河流域湿地分类体系如下表所示：

　　　　　　　　　　 表1 黄河流域湿地解译分类代码