防风固沙生态功能遥感监测与评价研究

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1、防风固沙生态功能遥感监测与评价研究III张颖杨亮邢台学院摘要：目前国内缺少系统性防风固沙功能的遥感评价技术方法与案例，基于遥感技术优势与特点，依托常用的遥感监测指标，结合防风固沙生态服务功能理论，在生态、地形与气候三个方面选取6个监测指标，构建了防风固沙生态功能遥感监测与评价方法。同时，选取内蒙古新巴尔虎左旗，开展应用评价工作，动态监测了新巴尔虎左旗防风固沙功能时空变化情况，发现2010年至2015年，新巴尔虎左旗整体的防风固沙评价值变化不大，但在研究IX的中部沙漠化严重，降水减少，导致防风固沙评价值下降。关键词：防风冏

2、沙;遥感;监测勾评价;作者简介：张颖（1980-）,女，河北秦皇岛人，毕业于河北师范大学，讲师，主要研究方向为GIS.收稿日期：2017-08-18Received：2017-08-18中国目前沙漠化危害昇常严重。根据国家林业局《中国荒漠化和沙化简报第五次全国荒漠化和沙化监测》，截至2014年，全国荒漠化总面积26115.93万公顷，占国土总面积的27.20%，荒漠化土地分布在18个省（自治区、市）、528县（旗、市、区）。新疆、内蒙古、西藏、甘肃、青海5省（自治区）荒漠化土地面积位列全国前5位，分别为10706.18万

3、公顷、6092.04万公顷、4325.62万公顷、1950.20万公顷、1903.58万公顷。而且截至2014年，全国沙化土地总面积17211.75万公顷，占W土总面积的17.93%o土地的严重沙化成为大风起沙的主要物质提供者。中国的北方地区沙尘暴发生曰益频繁，II强度大，范围广。土地的沙漠化造成了可利用土地资源减少、土地生产力严重衰退、自然灾害加剧等后果。我国西北地区自战国时期到20世纪50年代，共记载发生强沙尘暴70余次，平均间隔年限只有30年。但是20世纪50年代以来已经发生沙尘暴71次。去除历史记载与当今气象观测

4、的标准差异因素，依然证明沙尘暴如今发生频繁。植被作为通过根系固定表层土壤的重要自然资源，可以改善土壤结构，减小土壤裸露面积，逐步提高土壤抗风蚀的能力；同时，还可以阻截的方式减小风速，降低大风携沙能力，削弱风沙的危害。国内外科学界对防风固沙的功能评价进行大量研宄。杨丽雯等人将防风固沙机制分为枝柴栅栏、草方格沙障和人工植被三部分，计算总体及每部分的拦截流沙物质量，以此评价防风固沙功能;韩永伟等人利用风蚀输沙率，计算不同植被的防风阆沙量;王继和等人使用便携式防沙风速检测仪和阶梯式集沙仪测定了单个植物的阻风作用以及同恢复阶段植被

5、内的近地面风速、输沙量。这些研宄都能准确的计算出防风固沙功能的评价值，以及不同植被的防风固沙能力。但这些评价方法及模型计算复杂，需要野外调查采集数据，而且无法进行大尺度多时空的评价，缺少遥感为主要技术手段评价方法。因此，针对以上问题，有必要对县域的防风固沙时空变化进行动态监测，建立防风固沙遥感监测与评价的方法。为此，木文基于遥感技术，依托常用的遥感监测指标，结合防风固沙生态服务功能理论，在生态、地形与气候三个方面选取6个监测指标，构建Y棊于遥感技术的防风固沙评价方法，监测并评价防风固沙评价值。1评价指标体系综合考虑遥感技

6、术特征与优势，基于遥感数据提取能力，从自然因子、地形因子以及气候条件等3个方面，选取6个定量指标，建立监测与评价技术方案。根据评价指标体系，县域防风固沙功能评价公示如下：C-0.3053*VC+0.0817*CVC+0.r0.1756*S+0.2326*WD+0.1053*HI+A式中，C为县域防风固沙功能得分，VC为植被覆盖度、CVC为植被覆盖度组成、SC为裸沙覆盖面积比、S为坡度、WD为大风日数、HI为湿润指数。权重计算依据Yaaph软件进行打分获取。1.1植被覆盖度研宄表明植被覆盖度与土壤风蚀量呈负相关关系。植被覆

7、盖度越低，表层土壤为强风提供沙尘的危险性、可能性就越高。覆盖的植被能够以各种方法保护地表土壤、减少风沙的传输率，从而起到防风固沙的作用。NDVI可较好地反映区域植被覆盖度及年际空间分布差异，植被覆盖度VC用NDVI表示。VC二NDVI式中，VC取NDVI年均值。1.2植被覆盖组成不同的植被覆盖组成对防风固沙功能的贡献和维持程度不同。从可持续的防护体系建设着眼，本文使用偏好比率法来量化植被覆盖组成指标，定义各植被类型对防风固沙功能的贡献程度分别为林地Q1〉草场Q2〉耕地Q3，具体赋值如表1。表1不同植被取值分级标准下载原表

8、植被类型得分(Q)林地0.6草场0.4耕地0.21.3裸沙覆盖面积比裸沙覆盖面积比可参考前人研宄采用混合光谱分析方法进行专题信息提取。so争其中，S为该县域面积，Ss为解译后的裸土、沙漠、沙地表面积之和，计算该县裸沙覆盖面积比SC,四舍五入取两位小数，分别对考核县域内每个像元赋予该值。1.4坡度坡度体现了区域地形的风