基于遥感和gis的三江平原农业景观空间格局与土地利用变化研究

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1、第３期，总第７３期国土资源遥感Ｎｏ．３，２００７２００７年９月１５日ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＦＯＲＬＡＮＤ＆ＲＥＳＯＵＲＣＥＳＳｅｐｔ．，２００７基于遥感和ＧＩＳ的三江平原农业景观空间格局与土地利用变化研究１１２３３叶宝莹，祝艳，季玮，张养贞，张树文（１．中国地质大学，北京１０００８３；２．湖南长沙市国土资源规划院省地质博物馆，长沙４１０００７；３．中国科学院东北地理与生态环境研究所，长春１３００１２）摘要：在遥感和ＧＩＳ技术支持下，运用景观生态学的基本理论与方法，结合土地利用／土地覆被变化特征，通过分析景观类型的斑块大小、数量与形状特征以

2、及主要景观要素间的转化关系，定量反映了１９９６～２０００年三江平原景观数量结构与空间格局的变化。研究表明，该时期人类活动的强度较大，耕地面积显著增加和林地、沼泽湿地面积逐渐减少相对应，林地、草地和沼泽湿地向较分散小块分布发展，景观整体呈现破碎化的趋势。关键词：三江平原；景观格局变化；土地利用／土地覆被；遥感；ＧＩＳ中图分类号：ＴＰ７９：Ｓ１２７文献标识码：Ａ文章编号：１００１－０７０Ｘ（２００７）０３－００７８－０４４２积而成的低平原，土地总面积为１０．８８×１０ｋｍ。该０引言区西部边界为小兴安岭、老爷岭、张广才岭和横亘中部的完达山，属山地丘

3、陵，被森林覆盖；广阔的冲积景观格局是景观组分在空间的排列、组合及构平原地势低平，海拔高度３４～６０ｍ。山前倾斜平原、［９］型方式，是在景观内部自然条件和人为活动双重作低平地和洼地上普遍发育着不同类型的沼泽湿地。用下，为适应特定的景观功能而形成的一种景观整耕地主要分布在松花江两侧以及兴凯湖北部，其中水［１］体结构。土地利用／土地覆被变化是区域景观变田主要分布在松花江干流与牡丹江、倭肯河和汤旺河化的外在表现和重要影响因素。快速、及时地掌握冲积形成的平原区以及挠力河和七星河上游地区；其空间格局及变化特征，对于自然资源的管理，维持林地分布在西部的小兴

4、安岭和中部的完达山区；草区域生态环境健康和可持续发展具有重要意义。而地零星分布在山前和河流两侧的河漫滩。遥感和ＧＩＳ技术的结合能为景观动态变化监测及其［２～５］２土地利用动态变化数据获取景观格局分析提供有力的技术手段。２０世纪以来，三江平原景观生态系统的变化是本研究选取１９９６年和２０００年２个时段Ｌａｎｄｓａｔ４２空前的。早在１８９３年，耕地面积为２．９×１０ｈｍ，而＋５／７的ＴＭ（ＥＴＭ）数据，共１２景影像。获取土地覆４２［６］到１９９４年达到４５４．２４×１０ｈｍ。主要景观类型被变化的流程如图１所示。由沼泽湿地转为农田，湿地率从１９４９

5、年的４９．０４％减少到１９９４年的１３．６１％，湿地面积的大幅度下降，引［７～１０］起了诸多环境问题。本文基于景观生态学原理，利用遥感、ＧＩＳ手段研究了三江平原农业景观在１９９６～２０００年间的空间格局及其动态特征。１三江平原景观与土地利用基本特征三江平原位于黑龙江省东北部（插页彩片３７），是中生代同江内陆断陷向东北延伸的不规则长方形凹陷带基底上，由黑龙江、松花江和乌苏里江汇流冲图１土地覆被变化获取流程收稿日期：２００７－０５－１１；修订日期：２００７－０６－１３基金项目：中国科学院知识创新项目（ＫＺＣＸ１－Ｙ－０２）；国家“九五”科技攻关重

6、中之重项目（９６－Ｂ０２－０１）。第３期叶宝莹，等：基于遥感和ＧＩＳ的三江平原农业景观空间格局与土地利用变化研究·７９·为了确保解译的精度，图像解译后进行了验证。缩，所占比例从１９９６年的８．８６％下降到２０００年的由于２０００年数据是在１９９６年基础上形成的，因而８．３３％。这种变化说明在短短５ａ内，农业活动对这里仅验证２０００年的数据：随机抽取占面积１０％景观的影响强烈，耕地面积增加，森林砍伐仍然在继的图斑进行检验，包括定位精度和正误判断的数量，续。沼泽湿地的减少一部分是由于气候的因素，另验证对比的图件包括影像和植被图、土地利用图等一部分

7、则应归咎于人为开垦。专题图件，不同土地利用类型精度如表１所示。表１遥感解译精度抽样检验土地利用类型验证图斑数／个正确数／个验证精度／％水田１８７１７５９３．５８旱地３３７３１３９２．８８林地３９０３２７８３．８５草地２３１１９６８４．８５河流４４１００．００湖泊４１４１１００．００水库２３２３１００．００滩地６３５４８５．７１城镇８８１００．００农村居民点６４２６３２９８．４４沼泽地１５４１３９９０．２６裸土地１０９９０．００图２三江平原土地利用／土地覆被数量结构特征合计２０９０１９２１９１．９１１－水田；２－旱地；３－林地；４－草地；５－河

8、流；６－湖泊；７－水库；８－滩地；９－城镇用地；１０－公交建设用地；１１－农村居民点；１２－沼泽地；１３－裸土地３景观空间格局与土地利用动态分析３．２斑块特征变化利