科爾沁地區(qū)地處內(nèi)蒙古自治區(qū)東部,與遼寧省、吉林省西部交接區(qū),是我國北方半干旱、半濕潤和畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)的交錯區(qū)域。由于氣候干旱以及人類活動的影響,該區(qū)域在非生長季節(jié)地表裸露,在大風(fēng)的帶動下極易形成沙塵天氣,從而成為中國北方的主要沙塵源區(qū)之一。在晚秋至翌年春季非生長季期間,地表殘留的植被枯落物在沙地、草原、農(nóng)田等陸表生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的防止沙塵角色,其分布情況是衡量非生長季地表覆蓋狀況的重要參數(shù),也是用來指示區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境變化情況的重要指標(biāo)。過去對沙塵源區(qū)的識別多停留在沙漠和其它裸土區(qū)域,忽視了覆蓋較少干枯殘留物的草原、農(nóng)田地區(qū)。本文以地面實(shí)測反射高光譜數(shù)據(jù)和2000~2017年11月的MODIS遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以科爾沁地區(qū)為研究區(qū)域,利用空間分析、景觀指數(shù)法、數(shù)理統(tǒng)計等方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析計算,獲取研究區(qū)域非生長季不同土地利用類型地表殘留物的反射光譜變化特征和各年地表殘留物的覆蓋狀況,然后依據(jù)地表殘留物覆蓋度定義了不同級別的沙塵源強(qiáng)度,進(jìn)而對整個研究區(qū)做了沙塵源區(qū)劃分和空間格局分析。本項(xiàng)研究在已有的研究基礎(chǔ)上,從區(qū)域尺度細(xì)化了對沙塵源區(qū)的研究。為定量的掌握科爾沁地區(qū)干枯殘留物覆蓋狀況,快速準(zhǔn)確了解干旱半干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)特征和對沙塵源區(qū)科學(xué)有效的管理和保護(hù)利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。主要研究結(jié)論如下:(1)科爾沁地區(qū)草原、農(nóng)田、沙地三種景觀類型區(qū)地表殘留物的CAI指數(shù)和DFI指數(shù)之間均存在很好的線性函數(shù)關(guān)系,成正相關(guān),擬合度值分別為0.9064,0.9511,0.9565。(2)科爾沁地區(qū)草原區(qū)、農(nóng)田區(qū)、沙地區(qū)的干枯地表殘留物覆蓋度和CAI指數(shù)之間均有著很強(qiáng)的相關(guān)性,擬合回歸模型分別為:y=0.1328x-1.4943、y=0.1211x-2.7299、y=0.0807x-1.2721,均符合線性函數(shù)關(guān)系,成正相關(guān)。因此草原區(qū)、農(nóng)田區(qū)和沙地區(qū)地表殘留物蓋度與DFI指數(shù)間具有較好的函數(shù)關(guān)系,可以建立模型進(jìn)行干枯地表殘留物覆蓋度的估算。(3)科爾沁地區(qū)2000-2017年整體上地表殘留物的平均覆蓋度農(nóng)田最高,沙地次之,草原的地表殘留物覆蓋度在三種景觀類型中最低。草原區(qū)和沙地區(qū)的地表殘留物分布較廣,農(nóng)田區(qū)覆蓋主要是殘留物蓋度在18.69%-20.57%的較強(qiáng)沙塵源和覆蓋度小于18.69%的強(qiáng)沙塵源,分布較為分散。草原區(qū)干枯地表殘留物的覆蓋度分布格局整體上看起伏不大,主要分布著覆蓋度為10.04%-11.39%的較強(qiáng)沙塵源和覆蓋度為11.39%-12.74%的中等沙塵源,中等沙塵源主要集中于西北部地區(qū),保持相對穩(wěn)定的覆蓋情況。沙地區(qū)以覆蓋度在13.50%-16.56%之間的中等沙塵源為主,主要分布在東部和南部地區(qū),其他地區(qū)分布較為零散,沙地區(qū)的殘留物覆蓋度在不同年份有一定的波動,覆蓋度大多在13.5%以上。(4)基于景觀格局指數(shù)的景觀格局分析:草原區(qū)地表殘留物蓋度分布主要是在11.39%-12.74的中等沙塵源和10.04%-11.39%之間的較強(qiáng)沙塵源,12.74%-14.09%的較弱沙塵源有少量分布,覆蓋度大于14.09%的弱沙塵源和小于10.04%的強(qiáng)沙塵源極少。從整體上看,草原較強(qiáng)沙塵源區(qū)面積整體從4913175hm~2減少到3685126hm~2,斑塊數(shù)量波動中從8560個增加到11314個,較強(qiáng)源區(qū)的破碎化程度有可能進(jìn)一步加劇,集聚程度比較強(qiáng)。草原中等沙塵源占有相當(dāng)大的比重,其整體面積從1043650hm~2增加到2452860 hm~2,斑塊數(shù)量從5762個增加到15245個,都有上升的趨勢,說明草原中等沙塵源區(qū)的面積在擴(kuò)大,其在整體布局上的破碎化程度也在進(jìn)一步加大。沙地區(qū)地表殘留物覆蓋主要集中在16.56%-19.61%的較弱沙塵源和13.50%-16.56%的中等沙塵源,大于19.61%的弱沙塵源、小于10.45%的強(qiáng)沙塵源和10.45%-13.50%的較強(qiáng)沙塵源分布很少。中等沙塵源面積從6658825 hm~2減少到6661521 hm~2,斑塊數(shù)量沒有顯著變化,說明沙地中等沙塵源的破碎化程度變化不大。沙地沙塵源的較弱源區(qū),面積從1725 hm~2減少到70 hm~2,斑塊數(shù)量從21個減少到2個,景觀破碎化程度降低。農(nóng)田區(qū)殘留物分布主要是覆蓋度在18.69%-20.57%之間的較強(qiáng)沙塵源和小于18.69%的強(qiáng)沙塵源,22.45%-24.32%的較弱沙塵源和大于24.32%的弱沙塵源有少量分布。農(nóng)田中的較強(qiáng)源區(qū)面積占整個留有殘留物農(nóng)田的比例很高,整體來看農(nóng)田區(qū)較強(qiáng)沙塵源的面積呈現(xiàn)降低的趨勢,從519125 hm~2減少到489541 hm~2,斑塊數(shù)量從2545個增加到3694個,其景觀破碎化程度有所增強(qiáng)。強(qiáng)沙塵源面積從7100hm~2增加到35210 hm~2,斑塊數(shù)量125個增加到734個,破碎化程度明顯增大。
【學(xué)位單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P425.55
【部分圖文】：

科爾沁地區(qū)非生長季地表殘留物反射光譜特征分析與沙塵源區(qū)識別第 2 章 研究區(qū)概況理位置爾沁地區(qū)位于我國東北地區(qū)的西南部，內(nèi)蒙古自治區(qū)的東南部，是我化最嚴(yán)重的地區(qū)之一，地理坐標(biāo)為：42°15′-45°47′N，118°15′-123°45′E古高原與東北平原的過渡地帶，西起翁牛特旗的巴林橋，東至吉林省南北方向上介于大興安嶺東麓丘陵和燕山北部黃土丘陵之間。在行政到 22 個旗（縣），包括的主要旗縣有彰武縣、阜新市、雙遼市、奈曼、翁牛特旗、科爾沁左翼后旗、科爾沁左翼中旗、巴林右旗、巴林左勒市、科爾沁右翼中旗、突泉縣、敖漢旗、通榆縣、開魯縣等。

條件下光譜曲線不同。通過研究可以發(fā)現(xiàn)非生長季土壤背景與地表殘留物的反射光譜曲線波長0.4-1.1μm 時，即可見光-近紅外波段，相似性較高，無法用于兩者之間的區(qū)而在波長為 1.1-2.4μm 短波紅外波段具有各自不同的光譜特性，因此可以利用在短波紅外波段的特征光譜，選取相應(yīng)的指數(shù)對干枯地表殘留物的蓋度信息進(jìn)提取。4.2 不同景觀類型區(qū) CAI 與 DFI 之間的關(guān)系4.2.1 草原區(qū) CAI 與 DFI 之間的關(guān)系據(jù)以往研究，CAI 指數(shù)可以有效估算非生長季地表干枯殘留物的覆蓋度，在數(shù)據(jù)源的選擇上需要高光譜遙感數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，但高光譜遙感數(shù)據(jù)成本高且難獲取。而 DFI 指數(shù)可以以多光譜遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源對地表干枯殘留物進(jìn)蓋度的估算，且多光譜數(shù)據(jù)為免費(fèi)共享數(shù)據(jù)，易獲取，因此想利用多光譜數(shù)據(jù)行干枯殘留物的監(jiān)測就需要探究 CAI 指數(shù)和 DFI 指數(shù)是否存在一定的關(guān)系。

魯東大學(xué)碩士學(xué)位論文看出在所選樣地中 DFI 的值在 0-30 之間，CAI 與 DFI 成正相關(guān)，隨著 DFI的增加，CAI 指數(shù)也有不斷增加的趨勢。通過模擬擬合，草原區(qū)不同樣方中AI 與 DFI 兩個指數(shù)之間符合線性函數(shù)關(guān)系，其中參數(shù) a 為 0.2123，參數(shù) b 0.3746，擬合方程為一元一次線性方程 y=0.21237x-0.3746，擬合度 R2的值.9064，擬合度高，擬合模擬的顯著性檢驗(yàn) P 值小于 0.01，說明草原區(qū)不同蓋地表殘留物的 DFI 值與 CAI 值之間存在極顯著的線性函數(shù)關(guān)系。.2.2 農(nóng)田區(qū) CAI 與 DFI 之間的關(guān)系農(nóng)田區(qū)的地表殘留物以玉米留茬為主，計算農(nóng)田區(qū)所測樣方的 DFI 與 C，建立兩者之間關(guān)系散點(diǎn)圖，如圖 4.3。

【參考文獻(xiàn)】

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1 張寶林;程爽;;蒙古南部沙塵源的遙感監(jiān)測與分析[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2017年01期

2 康麗泰;陳思宇;;中國北方一次沙塵天氣過程的數(shù)值模擬[J];中國沙漠;2017年02期

3 孟慶蘭;高軍凱;盧筱茜;常學(xué)禮;;覆膜種植對玉米生長初期NDVI識別的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2016年07期

4 杜宏印;郭浩;崔向慧;蘆霞;辛智鳴;;中國主要沙塵暴源區(qū)穩(wěn)定同位素背景值初步研究[J];中國沙漠;2016年03期

5 特日格樂;銀山;詠梅;都瓦拉;;氣象要素與植被覆蓋對沙塵暴發(fā)生發(fā)展的影響——以渾善達(dá)克沙地為例[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年08期

6 高濤;李一平;王健;烏蘭;胡英華;;2002—2015年內(nèi)蒙古大范圍、強(qiáng)沙塵暴環(huán)流形勢的分型特征[J];內(nèi)蒙古氣象;2016年02期

7 劉U

本文編號：2829886