胶东半岛丘陵区景观格局变化对冲沟侵蚀的响应研究

发布时间：2020-08-01 06:47

【摘要】：微观的冲沟侵蚀过程和宏观的景观格局演变的耦合与定量评价是目前国际研究的热点问题。冲沟发育会造成景观整体性减弱，而景观格局的变化又会对冲沟的产生与发育速率产生影响。基于此，本研究选择胶东半岛丘陵区冲沟广泛发育的大沽夹河流域为研究区，以1996年的高分辨率航片和2010年的GeoEye数据作为数据源，利用ArcGIS等软件，对研究区的冲沟变化、景观格局变化及两者之间的关系进行了定量研究，以期能够找出冲沟变化与景观格局变化的相互影响关系，为该区域的水土资源保持工作与水土流失的治理工作提供参考依据。本研究的主要结论如下：（1）初步建立基于3S技术提取景观格局和冲沟信息的方法，定量研究几何校正及反立体校正等数据处理过程对丘陵区景观格局信息提取的影响。遥感影像几何校正会降低景观格局和冲沟侵蚀信息的提取精度；遥感影像反立体校正能提高丘陵区景观格局信息提取的精度，但冲沟信息提取精度与常用的目视解译方法提取的精度相似，没有较大的提高。对遥感影像先进行反立体校正，然后进行影像目视解译，最后对目视解译图像进行几何校正能有效提高丘陵区景观格局和冲沟信息解译精度。（2）1996年至2010年，研究区景观格局具有整体稳定，局部变化的特征，具体体现为景观类型丰富，景观破碎化程度和异质性均较大，但各斑块类型的聚集程度较高，各景观要素的分布受外界的干扰较严重。1996年至2010年，研究区斑块的数目和斑块密度增加，破碎化程度增大；由边界密度减小、周长-面积分维数增加，景观格局分布受人类活动影响加剧；散布并列指数增加、分离度指数减小，斑块类型聚集程度较高，景观分布特征受外界条件制约加重。随着研究区苹果产业的发展，大量坡耕地被转变为果园等经济收入较高的斑块类型；较多的草坡地被开垦为坡耕地和果园；由于人类活动的不合理利用，使得一部分耕地、果园、林地等人为使用的土地变成草坡地和冲沟。（3）1996年至2010年，冲沟的斑块个数较多，分布相对比较集中，大多在研究区的西南区域，该区域受人类活动影响严重。从1996到2010年斑块总个数减少，其中新增12条冲沟，有13冲沟条消失，有54条小冲沟被合并为较大冲沟，有4条较大冲沟被分割成较小冲沟，有21条冲沟发育较快，有9条冲沟面积缩小较多。冲沟斑块个数共减少了36个，平均斑块面积从0.06ha增加到0.10ha；散布于并列指数减小，斑块的分布受到的限制减小，布局更加的分散，这与冲沟面积的增大、斑块个数减少有关；冲沟斑块的形状指数和周长-面积分维数均减小了，形状的复杂程度减弱，形状趋于规则化，冲沟发育受到人为干扰程度增加。（4）分析了景观格局变化对冲沟侵蚀的影响，并基于景观格局优化提出冲沟侵蚀防治对策。通过分析1996年至2010年新增冲沟、消失冲沟、增长冲沟和缩小冲沟与景观格局变化的关系,发现土地的不合理利用是造成冲沟不断发育，面积增长和冲沟合并的主要原因，对与耕地、果园相邻的冲沟进行填埋是造成小型冲沟消失、较大的冲沟面积缩小的主要原因；并基于景观格局优化模式，提出加固已有冲沟沟坡、预留足够的涵养水土的生态用地、增强斑块类型中的植被层次性等冲沟侵蚀防治对策。
【学位授予单位】：鲁东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P901
【图文】：

位置图

第二章研究区域和研究方法2.1 研究区概况根据本文的研究需要选择胶东半岛丘陵区冲沟广泛发育的大沽夹河流域为研究区，该区域隶属于山东省栖霞市，经纬度范围为 37°20′20″N－37°22′30″N，120°49′0″E－121°51′0″E，研究区总面积为 6.75km2(如图 2-1)。研究区属于暖温带湿润半湿润季风气候，四季分明，气候特征明显。春秋季节气候干燥，旱灾频发；夏季高温多雨，常有大暴雨，降雨大多集中在该季节，约占全年降雨的 60%；冬季寒冷干燥常有大风。研究区所在地年平均气温为 11.3℃，年平均日照时数为 2690 h，全年无霜期为 207 天，年平均降水量为 740 mm[86-96]。

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2.3 研究方案2.3.1 基础数据平台建立本研究选用 1996 年航片数据、2008 年 DOM 影像、2010 年的 GeoEye 影像以及研究区的基础地理数据为数据源。在从遥感影像中获取研究数据之前，要先对遥感影像进行预处理。首先根据对遥感影像的判读，并结合实地考察选择符合本研究需要的大沽夹河流域为研究区，在 ArcGIS 中画出研究区的矢量图，并裁剪出研究区在 1996 年和 2010年的遥感影像图（如图 2-2，图 2-3），得到论文的最原始数据。

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【参考文献】