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洞庭湖区湿地类型动态监测与演替分析研究

张怀庆

中国林业科学研究院资源信息技术研究所中国北京

Email: zhang@caf.ac.cn

朱小蓉

中国林业科学研究院资源信息技术研究所中国北京

摘要 - 本文选择Landsat TM 遥感图像数据的三个时段（1987,1996,2004）来监测洞庭湖区主要湿地类型的变化。 根据洞庭湖区主要湿地类型分布，首先建立了湿地类型分类体系。然后使用Erdas Images和Fragstats软件处理遥感图 像和统计分析。通过对三个时期土地利用类型，景观格局指数和转移矩阵的比较，结果表明，由于“从湖中开垦土地” 的历史，湿地类型面积在1987年至1996年间显着减少，特别 是泥滩和稻田。 “但是，一些湿地类型的变化和趋势在1996 年左右出现了转折点，这受到了1998年启动的”退耕还湖“的国家政策的影响。从1987年到1996年，洞庭湖湿地的主 要演替是湖水 - 泥滩 - 莎草土地 - 芦苇平 - 森林。然而， 从1996年到2004年，自然湿地类型呈现出从其他各种湿地类 型直接到林地的跳跃变化。影响洞庭湖湿地变化的主要因素是人类活动，泥沙淤积和地方政策等。其中，“退耕还湖” 的实施缓解了湖泊的萎缩，促进了天然湿地的更新。程度。

关键词：洞庭湖;湿地;遥感监测;退耕还湖

介绍

洞庭湖位于湖南省北部，长江中游南岸。由于湖水 “取水”，它接收了湘江，慈济，元和丽水河，这是一 个典型的溢洪道型湖泊。它在防洪和防洪工作中发挥 着重要作用[1]。然而，长期沉积物堆积和盲目开垦导致湖水急剧萎缩，蓄水和调节恶化以及洪水频发[2-4]。 1998年长江流域发生严重洪涝灾害后，政府提出了控制洪水的原则，湖泊周边各地区根据水利规划积极实 施“退耕还湖”政策。“返回农田到湖”，至于路堤，平躺地区，质量差，基础薄弱，或位于中央坝和凸岸， 阻碍洪水排放，恢复其天然湖泊的状态，作为堤坝封 闭场所的一部分减少或建成新的堤坝 - 封闭的地方[5^-6]。到2003年，共有314个堤防，共计1,578.7公里²，已经返回湖中。计划到2010年可以将4350公里²的面积返回洞庭湖， 相当于建成初期的天然湖泊面积^{[7] 。}“退耕还湖”的实施对整个洞庭湖的生态环境产生了很大的影响，这里的土地利用类型发生了很大的变化[8-9]。本文通过分析洞庭湖区湿地类型动态变化的原因，分析了该项政策实施前后土地利用类型的动态变化， 为湿地资源的保护和恢复提供科学依据。

研究领域和数据

根据行政区划，本研究选择了14个县（市）湖区和常德，益阳，岳阳，Mil罗，湘阴，汉寿，安乡，华容， 金石等15个国家级农场作为研究区域。在E 111°40#39;-113°10#39;和之间。

图1.研究区域图

根据1995年绘制的洞庭湖地形图，该研究总面积为23,995公里²，其中天然湖泊面积约为2,623公里²，溢 洪道面积为1,418公里²。由洞庭湖东部，南部和西部以 及由288个不同大小的堤坝组成的复杂铆接网络组成。水位在一年内明显变化。在夏季和秋季，水涨，湖泊连接成一段;而在冬季和春季，干燥的季节，湖泊将在渠道类型。北方的松子口，太平口，大池口和刁县口（1958年冬天关闭）用于排放长江中的水和沉积物， 水和沉积物在南部的四个主要支流中加入湖中其中， 有湘，津，元，丽水河。这两个部分占地总面积1,257 公里²。填海区内有667个内湖，总长1,000公里²。在周 边地区，有一些中小河流，如米罗河和新强河等，直接加入湖泊，构成河流和湖泊之间复杂的网络^[10-12]。

在“退耕还湖”工程前后的区间周期和分析，本研究采用了洞庭湖在1987年，1996年和2004年的TM遥感数据， 空间分辨率为30 m。选项卡中显示了图像数据的详细信息。

表i.研究区域使用的远程检测图像

其他数据用于研究湿地类型的动态变化，包括研究区的行政地图，通信图和土地利用图，以及洞庭湖湿地规划数据，森林资源统计数据和社会经济统计数据等。

图像处理

建立解释密钥

TM图像的空间分辨率为30米。结合湿地类型和土地利用类型分布洞庭湖，本研究区的土地利用类型分为9类：湖水，滩涂，莎草土地，芦苇地，林地，住宅用地，苎麻田， 棉田和稻田。通过野外调查和图像分析，结合湿地的微观形态特征，根据图像方面不同土地利用类型的色调，形状，纹理和结构特征，创建了光谱解释关键。

表ii。 洞庭湖土地利用类型解释关键（2004年4月8日，第4,5和3组合）

口译结果

本研究使用ERDAS9.0软件处理遥感图像。一些数据处理方法，例如转换率和主成分变化等，已被用于提高遥感图像的解释精度。结合视觉解释的监督分类方法用于解释图像，然后通过相关时间土地利用图进行检验。 分类结果的栅格数据（ 图 2 ） 用专业软件Fragstats 3.3等计算，得到面积，斑块数，平均面积和主要湿地类型的百分比，对分类精度进行统计分析后，图像解释的整体解释精度达到83.7％。

图2. 1987,1996和2004年洞庭湖图像解译图

表iii。中国洞庭湖湿地景观类型

1987

表iv.中国洞庭湖湿地景观类型

1996

表v.中国洞庭湖湿地景观类型

2004

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