【摘要】：青海柴達(dá)木盆地是我國(guó)鹽湖資源稟賦最好、也是目前鹽湖資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)化程度最高的地區(qū)。伴隨著鹽湖資源開(kāi)發(fā)的不斷深入和規(guī)�；�,也帶來(lái)了一系列的資源、環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題,準(zhǔn)確把握鹽湖區(qū)域資源開(kāi)發(fā)行為與景觀格局變化之間的相互關(guān)系,可以更好地揭示鹽湖地區(qū)人工與自然系統(tǒng)的演化規(guī)律與互動(dòng)耦合機(jī)制。本文以1972-2015年的Landsat系列衛(wèi)星遙感影像作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),通過(guò)野外考察與室內(nèi)遙感解譯分析相結(jié)合,對(duì)柴達(dá)木盆地處于產(chǎn)業(yè)化階段的主要鹽湖的湖表水面積變化、以及其中典型區(qū)域的景觀格局變化進(jìn)行了定量分析,并結(jié)合柴達(dá)木鹽湖資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀,探究了柴達(dá)木盆地鹽湖資源開(kāi)發(fā)行為對(duì)柴達(dá)木盆地湖表變化及周邊區(qū)景觀格局變化的影響程度及影響機(jī)制,旨在為鹽湖資源的合理開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用提供基礎(chǔ)性參考資料。研究對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也具有一定的借鑒意義。本研究首先在全面收集柴達(dá)木盆地已有地質(zhì)環(huán)境概況、資源開(kāi)發(fā)狀況及氣候變化等資料的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)多期遙感影像的預(yù)處理,并且結(jié)合地形圖、野外調(diào)查資料以及其他文獻(xiàn)數(shù)據(jù)源資料,針對(duì)盆地內(nèi)典型地物的光譜反射特點(diǎn),分析不同地物類型在遙感影像的光譜特征,確定提取所需的最佳波段組合,建立鹽湖典型地物的遙感解譯標(biāo)志,對(duì)遙感影像進(jìn)行人機(jī)交互式解譯,提取典型地物信息。然后將提取的信息轉(zhuǎn)換為屬性數(shù)據(jù)并繪制相關(guān)的分析圖表。最后結(jié)合柴達(dá)木盆地資源開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀,選用了景觀多樣性、景觀破碎度、景觀空間轉(zhuǎn)移指數(shù)等適宜鹽湖區(qū)特點(diǎn)的一些景觀格局變化指數(shù),對(duì)鹽湖資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一系列行為對(duì)鹽湖湖表變化及周邊景觀格局變化的影響及驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了深入的分析。研究表明:(1)柴達(dá)木鹽湖湖表水總面積在1972-2015年間經(jīng)歷了兩次先增后減的過(guò)程,但總體趨勢(shì)是減小的,總共減少面積達(dá)189.25 km~2。2005年之前總面積與各個(gè)鹽湖面積均呈現(xiàn)“增加-減少-增加”的變化趨勢(shì);2005年以后,不同開(kāi)發(fā)程度的鹽湖變化趨勢(shì)出現(xiàn)明顯差別:其中未開(kāi)發(fā)的鹽湖面積不斷增加,處于資源開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)性階段的鹽湖面積基本不變,而處于資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)化階段的鹽湖面積急劇減少。這說(shuō)明氣候因素尤其是流域降水是控制未開(kāi)發(fā)和資源開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)性階段鹽湖面積變化的關(guān)鍵因素;而鹽湖資源開(kāi)發(fā)行為是控制產(chǎn)業(yè)化階段鹽湖面積變化的關(guān)鍵因素。研究還發(fā)現(xiàn):資源開(kāi)發(fā)行為對(duì)鹽湖區(qū)水循環(huán)和水量平衡的影響主要通過(guò)鹽田修建、攔水壩修建、抽取晶間鹵水及老鹵排放等幾種方式:盆地內(nèi)鹽田面積在近40年來(lái)大量增加,同時(shí)企業(yè)大量抽取湖表與晶間鹵水,增大了蒸發(fā)作用對(duì)鹽湖湖表水的消耗,導(dǎo)致鹽湖湖面積的減少;一些企業(yè)修筑攔水壩,分流或截?cái)嗔他}湖上游的補(bǔ)給水源,減少了鹽湖湖表水的天然補(bǔ)給,造成了鹽湖湖表的萎縮;同時(shí)老鹵的大量排放也改變了鹽湖湖表原本的空間分布格局,對(duì)鹽湖湖表面積的變化造成了巨大的影響,同時(shí)也改變著區(qū)域的水循環(huán)特征和平衡模式。(2)由于地處干旱荒漠地區(qū),臺(tái)吉乃爾鹽湖區(qū)景觀組成較為單一,SHDI指數(shù)在0.6左右,景觀多樣性水平較低,僅由少數(shù)景觀(干鹽灘、荒漠)控制,屬于典型的荒漠景觀,自然景觀占據(jù)主導(dǎo)地位。1990-2005年間,干鹽灘、鹽湖、荒漠為湖區(qū)主要景觀。由于資源開(kāi)發(fā)程度較低,景觀面積變化與景觀格局變化主要受控于氣候因素的影響,氣溫和降水的變化控制著各類景觀面積、景觀破碎度的變化及景觀的空間分布,總體上各類型景觀的變化幅度較小。與此同時(shí),人類活動(dòng)(鹽湖資源開(kāi)發(fā))的介入,開(kāi)始形成了一些人為景觀,增加了景觀的類型,造成了景觀多樣性的提高,但整體多樣性仍處于較低的水平,生態(tài)環(huán)境脆弱。2005-2015年間,鹽湖大面積減少,鹽湖資源開(kāi)發(fā)行為影響了鹽湖區(qū)景觀格局,主要表現(xiàn)為:景觀空間分布變化加劇、景觀類型增加、景觀破碎程度加大、景觀的多樣性改變。沼澤與河流受人類活動(dòng)的影響程度最高,空間分布發(fā)生大規(guī)模轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移指數(shù)高達(dá)99,面積減少并且趨于破碎,2015年沼澤與河流的面積分別減少73.89%、56.96%,嚴(yán)重影響了區(qū)域內(nèi)生物的生存繁衍空間,不利于生物多樣性的發(fā)展。雖然人為景觀類型及所占的比重增加,但由于該區(qū)域的景觀格局仍舊由干鹽灘、荒漠等景觀類型所控制,景觀多樣性仍處在較低的水平。景觀格局的變化表明隨著柴達(dá)木盆地人類干預(yù)程度的不斷加深,人類活動(dòng)對(duì)于景觀格局的影響也會(huì)越來(lái)越明顯,空間分布更趨于破碎化。一些區(qū)域湖水干涸或面積縮小,導(dǎo)致湖盆裸露,干鹽灘面積增加,成為沙塵暴源區(qū)。生存于原生環(huán)境中的物種棲息與繁衍環(huán)境發(fā)生了改變,淡水類生物隨著人工雨洪增補(bǔ)工程的增加數(shù)量和品種有所增加,研究區(qū)內(nèi)的生物種類與多樣性正在發(fā)生改變。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P237
【圖文】：

2.1 地理位置柴達(dá)木盆地屬高原山間盆地，地處青藏高原的東北部，是我國(guó)地勢(shì)最高的盆地。地理坐標(biāo)為 90°00′~99°16′E，35°00′~39°20′N，面積 277562km2。如圖 2.1 所示，盆地為北西西－南東東方向走向，略呈三角形狀，西高東低，西寬東窄，東西長(zhǎng)約 1000 km，南北寬約 300 km。盆地四周高山環(huán)繞，南部是昆侖山脈，北部是祁連山脈，西部是阿爾金山脈，東部為日月山，海拔在3000-3500 m 之間。柴達(dá)木盆地內(nèi)交通便利，青藏鐵路從西寧經(jīng)過(guò)烏蘭進(jìn)入盆地，通過(guò)察爾汗鹽湖區(qū)至格爾木再至拉薩。109 國(guó)道（青藏公路）從盆地東南部穿過(guò)，至格爾木后向南經(jīng)過(guò)唐古拉山至拉薩。315 國(guó)道(青新公路)從格爾木出發(fā)，向西到達(dá)新疆。215 國(guó)道(柳園一格爾木公路)延南北方向貫穿盆地。此外，盆地內(nèi)的各級(jí)城鎮(zhèn)和主要工農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)都修建了公路。

圖 3.1 幾何校正過(guò)程圖Figure 3.1 The map of geometric correction process感影像波段組合于盆地內(nèi)湖泊湖表水面積的提取，需要做到準(zhǔn)確，快速、自動(dòng)化2013）。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于水體的提取方法主要有單波段閾值法、監(jiān)督分類法與譜間關(guān)系法等，其中水體指數(shù)法提取水體較為快捷水體指數(shù)法有 NDWI（歸一化水體指數(shù)）、MNDWI（改進(jìn)的歸一RNDWI（修訂性歸一化水體指數(shù)）、NWI（新型水體指數(shù)）等， （2007）的研究表明 NDWI 法對(duì)湖泊水體的提取準(zhǔn)確率高達(dá) 98

基于遙感技術(shù)的鹽湖資源開(kāi)發(fā)行為對(duì)柴達(dá)木盆地鹽湖區(qū)景觀變化的影響評(píng)估上，本文通過(guò)對(duì)上述 4 種水體指數(shù)法提取效果的初步比較，選用了 NDWI 法進(jìn)行鹽湖水體的初步提�。▓D 3.2）。由于本文研究的對(duì)象多為正在進(jìn)行資源開(kāi)發(fā)的鹽湖，湖區(qū)內(nèi)人工修筑的鹽田對(duì)湖泊邊界的判定有較大的影響，單一的指數(shù)模型不能準(zhǔn)確的提取湖泊的邊界，因此本文采用 Mcfeeters 在 1996 年提出的NDWI（水體歸一化指數(shù)法）與目視解譯相結(jié)合的方法，準(zhǔn)確提取水體邊界。NDWI 的提取公式如下：NDWI = ( ) ( )…（公式 3.1）式中，在 Landsat MSS/TM/OLI 影像中，Green 代表綠色波段，NIR 代表近紅外波段。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2765400