長江口九段沙潮溝系統(tǒng)生態(tài)景觀格局題變化特征遙感研究
發(fā)布時間:2018-06-06 14:00
本文選題:長江口 + 九段沙; 參考:《上海海洋大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:在長江口地區(qū),九段沙濕地是目前新生的,并且唯一能夠基本保持原生狀態(tài)的河口濕地,眾人將其視為中國自然生態(tài)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分之一。九段沙擁有的自然條件優(yōu)越,人為干擾相對較少,使其成為了眾多生物生活、棲息的自然天堂。地處于長江口與東海交匯處的九段沙濕地,不僅能夠通過有效的吸附排入東海污水中的營養(yǎng)物質(zhì),沉積滯留江水、海水中的挾帶物,從而最終成功的減少東海海域赤潮等水污染的發(fā)生;而且,在凈化水質(zhì)和抵御鹽水侵蝕、保護(hù)海岸線中同樣取得了巨大的作用。由此,九段沙濕地被視為上海市,乃至整個長江口岸重要的生態(tài)屏障。潮溝,是九段沙最主要的地貌類型之一,同時也是潮汐進(jìn)入和退出九段沙的唯一水流通道,更是九段沙濕地與外界自然系統(tǒng)不斷進(jìn)行信息、物質(zhì)和能量交換的主要媒介和渠道。通過應(yīng)用中、高等空間分辨率的遙感數(shù)據(jù),結(jié)合Arc GIS,ENVI等地理信息和遙感數(shù)據(jù)處理軟件,成功獲取了潮溝信息并最終形成不同時間階段共7個時像的九段濕地沙潮溝系統(tǒng)的空間分布圖。采用七種生態(tài)景觀指標(biāo)因子來分析和刻畫潮溝系統(tǒng)時間序列的演變和空間分布的差異。并對所提取的潮溝結(jié)果其進(jìn)行了分維的研究以及相應(yīng)的潮溝動態(tài)變化趨勢的預(yù)測。主要的研究成果如下:(1)使用1997-2013年的遙感影像數(shù)據(jù),將九段沙濕地的整體潮溝系統(tǒng)作為主要的研究對象,通過指數(shù)篩選,最終選取景觀斑塊類型面積(CA)、景觀斑塊密度(PD)、景觀斑塊數(shù)量(NP)、以及斑塊占景觀總面積的百分比(PLAND)、景觀形狀指數(shù)(LSI)、最大斑塊指數(shù)(LPI)和景觀分維數(shù)(FRAC)這7個景觀格局指標(biāo)因子,著重分析了長江口共三期深水航道工程期間,九段沙濕地潮溝生態(tài)景觀的變化情況。研究結(jié)果表明:一期和二期工程進(jìn)行中潮溝面積所占比例比前一時期有所增長,但隨著深水航道工程二期的竣工至2013年,潮溝占總景觀面積的比例卻在連年的減小;斑塊數(shù)量、斑塊密度、形狀指數(shù)和最大斑塊指數(shù)在一期工程中呈現(xiàn)了一定的起伏變化,而在此后的二期和三期工程的建設(shè)中以及工程結(jié)束后,九段沙潮溝都保持著相同的變化趨勢,即潮溝的聚集程度逐年減小,潮溝的分布呈現(xiàn)分離的態(tài)勢,表現(xiàn)為潮溝系統(tǒng)整體的破碎度是逐年增大的;隨著三期工程建設(shè)的結(jié)束,潮溝的形狀逐漸不相似并且趨于離散,使得形狀復(fù)雜程度增大,潮溝發(fā)育也愈加成熟。(2)采用2013年8月13日的Landsat-8遙感數(shù)據(jù)全色波段得到的九段沙潮溝分布圖,將九段沙潮溝利用經(jīng)典的Horton-Strahler分級原則進(jìn)行了相應(yīng)的分級。然后采用網(wǎng)格法將各個等級的潮溝進(jìn)行了分維研究,計(jì)算了九段沙中不同等級的每個潮溝左、右兩側(cè)的維數(shù)值,并統(tǒng)計(jì)了潮溝的寬度特征值,結(jié)合潮溝寬度信息對其維數(shù)值進(jìn)行了比較和分析。研究結(jié)果表明,九段沙相同等級潮溝中,潮溝左側(cè)維數(shù)的變化范圍大于右側(cè),即潮溝左側(cè)發(fā)育的復(fù)雜程度大于右側(cè);不同等級潮溝寬度的最小值變化幅度不大,但潮溝寬度的最大值變化幅度較大;不同等級潮溝寬度的變化和其潮溝左右兩側(cè)維數(shù)差值變化的相關(guān)性較小;不同等級潮溝,無論左側(cè)還是右側(cè),潮溝維數(shù)大小隨著潮溝的等級數(shù)和潮溝的平均寬度的增大而增大。(3)本文借助于Arc GIS10軟件,通過對1997-2013年,共7期遙感影像資料中所提取的潮溝和非潮溝景觀分類結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,得出潮溝自身面積的保有率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過非潮溝,并且在深水航道一期工程結(jié)束和三期工程完成這兩個時期其最大值數(shù)值相近。最后,利用馬爾科夫模型,預(yù)測潮溝在工程竣工后的變化趨勢得出,在保持與2008-2013年,人類活動與外界自然力干擾的強(qiáng)度保持不變,以及不存在景觀突變的情況下,研究區(qū)域九段沙濕地的潮溝面積比例在長江口深水航道工程建設(shè)完工后以致更久的時間內(nèi)呈現(xiàn)逐年小幅度增長的趨勢,相應(yīng)的非潮溝面積比例占總濕地面積的比例則逐年減小,在穩(wěn)定狀態(tài)下,兩者之間的比例最終保持在8.030%和91.970%。
[Abstract]:Based on remote sensing image data from 1997 to 2013 , this paper analyses and describes the spatial distribution of tidal creek system in Jiudusha wetland . In this paper , by means of Arc GIS 10 software , this paper makes a comparative analysis on the fractal dimension of tidal creek and tidal creek . The results show that the change of the width of tidal channel is larger than that of right side , and the variation of the width of tidal channel is larger than that of right side .
【學(xué)位授予單位】:上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P901;X87
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1986829
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