基于多时相遥感数据的神东地区环境特征研究.pdf
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1、第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW439基于多时相遥感数据的神东地区环境特征研究一姚沛林1),王瑞军2)1)中核辽宁核电有限公司,辽宁葫芦岛,125100;2)核工业航测遥感中心,石家庄,050002注:本文为中国地质调查局基金资助项目(编号:基201202-016-004)的成果。收稿日期:2023-04-10;改回日期:2023-04-30;责任编辑:刘志强。DOI:10.16509/j.georeview.2023.s1.191作者简介:姚沛林,男,1982 年生,学士,高级工程师,核物理专业;Emai
2、l:。关键词:关键词:多时相遥感数据;数据处理;环境特征;变化规律;神东地区神东地区位于内蒙古与陕西省交界地带,跨及内蒙古鄂尔多斯市和陕西省的神木县,该区植被类型以低而稀疏的旱生、半旱生植被为主,生态环境先天脆弱,极为敏感。目前利用多时相遥感数据进行环境变化特征研究的方法主要有混合像元分解法、回归模型法、机器学习法等(琪翔等,2022;谢晓宁等,2022;马丽等,2022;郑荣伟等,2020)。本次利用多时相遥感数据,对神东地区的土地利用现状环境变化、植被覆盖环境变化、土地沙化环境变化等环境特征进行目视解译和信息提取,研究近30 年神东地区环境变化规律。1神东地区环境地质特征神东地区属华北地台
3、鄂尔多斯台向斜构造单元,为较稳定的中生代内陆拗陷盆地,区内地层以中生界和新生界为主,主要出露二叠系、三叠系、侏罗系、新近系、第四系地层,奥陶系岩性主要为泥灰泥岩、白云质粒泥灰岩;石炭系岩性主要为泥岩、粘土岩;二叠系岩性主要为砂岩、砂质泥岩、页岩;三叠系岩性主要为砂岩、泥岩及砾岩;侏罗系岩性主要为粉砂质泥岩、长石砂岩、泥岩;新近系岩性主要为砾岩、砂砾岩、砂质粘土。该区属黄土高原地形,区内海拔 7701440 m,地形波状起伏,沟谷纵横,地形较复杂。北西侧、西侧地势较高,南侧、南西侧、东侧地形较低,南东侧地势最低。地貌类型包括 3 种,分别为剥蚀台原和山地、剥蚀平原和高原、堆积平原。区内南东侧和东
4、侧区域,水系发育,多呈梳状、羽毛状分布,多为较深的河谷、冲沟;北西侧、西侧区域,冲沟、沟谷较发育,支沟密度较大,地形切割强烈;南西侧区域,水系较发育。该区气候类型属大陆性半干旱气候,冬季严寒,夏季干热,冬春多风沙。年平均温度为 6.5。年降水量很少,只有 292.7 mm,蒸发量超过降水量。2遥感数据源针对神东地区的地形地貌、地质背景、植被特征和气候条件,遥感数据源选用夏季无云的不同时相遥感数据进行分析研究。选取 1998 年、2008 年、2018 年 3 个时相的LANDSAT5 和 LANDSAT8 遥感数据源,其中 1998年、2008 年选取遥感影像类型为 LANDSAT5,2018
5、年选取遥感影像类型为 LANDSAT8。选择 1998 年、2008 年、2018 年的遥感影像数据,开展目标物目视解译和信息识别。针对土地利用现状、植被覆盖和土地沙化,在信息识别基础上,进行目视解译,客观反映环境变化信息。3环境特征分析3.1土地利用现状环境变化对神东地区的居民地、道路、耕地、工矿用地、水域、草地、沙地、裸地、盐碱地 9 类土地利用现状类型进行遥感影像提取和解译(图 1)。1998 年度耕地面积为 18.37 km2,水域面积为105.03 km2,草地面积为 191.89 km2,沙地面积为310.28 km2,裸地面积为 361.85 km2,林地面积为1100.79 k
6、m2。2008 年度耕地面积为 49.07 km2,水域面积为96.05 km2,草地面积为 108.16 km2,沙地面积为207.96 km2,裸地面积为 562.30 km2,林地面积为1064.46 km2。2018 年度居民地面积为 4.38 km2,道路面积为地质论评 2023 年 69 卷 增刊 144011.07 km2,耕地面积为 92.92 km2,工矿用地面积为20.04 km2,水域面积为 88.11 km2,草地面积为480.66 km2,沙地面积为 156.18 km2,裸地面积为715.56 km2,林地面积为 24.86 km2。3.2植被覆盖环境变化采用逐级分
7、级的方法对植被覆盖度进行分级,将 1998 年、2008 年、2018 年的遥感影像植被覆盖度分为 12 级,其中一级:植被覆盖度 X=0;二级:植被覆盖度 0X10%;三级:植被覆盖度 10%X20%;四级:植被覆盖度 20%X30%;五级:植被覆盖度 30%X40%;六级:植被覆盖度 40%X50%;七级:植被覆盖度 50%X60%;八级:植被覆盖度 60%X70%;九级:植被覆盖度 70%X80%;十级:植被覆盖度 80%X90%;十一级:植被覆盖度 90%X100%;十二级:植被覆盖度 X=100%。一级(X=0)所占面积比例最大,且所占比例为十二级(X=100%)的 2 倍,十二级占
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