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国土资源遥感  2019, Vol. 31 Issue (4): 235-242    DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.04.30
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基于MODIS影像喀斯特石漠化状况研究——以贵州省为例
吴林霖1,2, 官云兰1,2(), 李嘉伟3, 袁晨鑫1, 李睿1
1. 东华理工大学测绘工程学院,南昌 330013
2. 流域生态与地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室,南昌 330013
3. 广东南方数码科技股份有限公司,广州 510665
Assessment of Karst rocky desertification based on MODIS: Exemplified by Guizhou Province
Linlin WU1,2, Yunlan GUAN1,2(), Jiawei LI3, Chenxin YUAN1, Rui LI1
1. Faculty of Geomatics, East China University of Technology, Nanchang 330013, China
2. Key Laboratory of Watershed Ecology and Geographical Environment Monitoring, National Administration of Surveying,Mapping and Geoinformation, Nanchang 330013, China
3. South Digital Technology Co., Ltd., Guangzhou 510665, China
全文: PDF(2805 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

石漠化在喀斯特地貌发达的区域广泛存在,快速获取大范围的石漠化现状,监测石漠化的变化具有重大意义。以喀斯特地貌发育最广的贵州省为研究区域,基于2007年、2010年、2016年3个时期的MODIS影像估算植被覆盖度和基岩裸露度,加入坡度和人口密度共同作为评价因子,比较各个因子对石漠化的贡献量,建立判断矩阵,采用层次分析法计算各因子的权值并进行一致性检验。根据所计算的权值建立石漠化评价模型划分石漠化程度,提取贵州省近10 a间的石漠化信息,获得了研究区石漠化概况及转移特征,分析了石漠化的时空演化和动态变化。研究结果表明: ①研究区石漠化在近10 a间有了显著改善,2010—2016年间石漠化治理效果尤为突出,由2010年轻度石漠化与中度石漠化各占总面积的55.67%和40.53%,到2016年轻度石漠化与中度石漠化各占总面积的79.71%和17.35%; ②在石漠化等级转化过程中,中度石漠化为重度石漠化与轻度石漠化相互转化的过渡期,从石漠化治理角度可以先由重度石漠化改善为中度石漠化,再由中度石漠化改善为轻度石漠化; ③中度石漠化与轻度石漠化具有跳跃性,重度石漠化改善难度大,转移比例小且较为稳定。

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吴林霖
官云兰
李嘉伟
袁晨鑫
李睿
关键词 喀斯特石漠化石漠化评价模型贵州石漠化MODIS    
Abstract

Monitoring the spatial pattern and dynamic change of Karst rocky desertification has an important significance in Karst areas. In this study, the Karst rocky desertification evaluation model was established in Guizhou Province, which based on vegetation fractional coverage and degree of exposed bedrock using multi-temporal MODIS data, slope and population density as evaluation factors. The contribution of four factors was compared to accomplish the judgment matrix and calculate the weight by analytic hierarchy process. Karst rocky desertification evaluation model was established through consistency check. By this evaluation model, the spatial patterns of Karst rocky desertification and characteristics of conversion in different degree of desertification were acquired, the spatial-temporal evolution and dynamic change of Karst rocky desertification were analyzed in the period of 2007—2016. Some conclusions have been reached: ①Karst rocky desertification was improved dramatically from 2007 to 2016. The proportion of moderate rocky desertification and severe rocky desertification was 55.67% and 40.53% respectively in 2010 but was 79.71% and 17.35% in 2016. ②Moderate rocky desertification was the intermediary process of severe rocky desertification transform to light rocky desertification. It can firstly transform severe rocky desertification to moderate rocky desertification and then transform to light rocky desertification. ③Moderate rocky desertification and light rocky desertification were active, whereas severe rocky desertification was stable and the conversion rate was low.

Key wordsKarst rocky desertification    evaluation model of rocky desertification    rocky desertification of Guizhou Province    MODIS
收稿日期: 2018-10-26      出版日期: 2019-12-03
:  TP79  
基金资助:国家自然科学基金项目“基于特征的大场景地面LiDAR点云配准”(41401437);江西省学位与研究生教育教学改革研究项目“基于PBL教学模式的《遥感数字图像处理》课程教学改革与实践”(JXYJG-2016-113);江西省教育厅教改项目“基于PBL教学模式的《遥感原理与应用》课程教学改革与实践”共同资助(JXJG-17-6-9)
通讯作者: 官云兰
作者简介: 吴林霖(1996-),女,硕士研究生,主要从事资源环境遥感、气候变化及其区域响应等研究。Email: wull_500@126.com。
引用本文:   
吴林霖, 官云兰, 李嘉伟, 袁晨鑫, 李睿. 基于MODIS影像喀斯特石漠化状况研究——以贵州省为例[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 235-242.
Linlin WU, Yunlan GUAN, Jiawei LI, Chenxin YUAN, Rui LI. Assessment of Karst rocky desertification based on MODIS: Exemplified by Guizhou Province. Remote Sensing for Land & Resources, 2019, 31(4): 235-242.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2019.04.30      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2019/V31/I4/235
参数 参数数值
覆盖范围(经度×纬度)/(°) 约10× 10
文件大小/MB 约64
投影 正弦曲线投影
数据格式 HDF-EOS
维数(行×列) 24 00×2 400
空间分辨率/m 500
时间范围 2007年、2010年和2016年
Tab.1  MODIS 500 m地表反射率8 d合成产品参数
年份 NDVImax NDVImin
2007年 0.639 0.318
2010年 0.710 0.310
2016年 0.821 0.468
Tab.2  NDVI最大和最小值
甲指标比乙指标 极重要 很重要 重要 略重要 同等 略次要 次要 很次要 极次要
甲指标评价值 9 7 5 3 1 1/3 1/5 1/7 1/9
Tab.3  比例标度
评价因子 VFC BSI 坡度 PD 权值
VFC 1 3 5 6 0.55
BSI 1/3 1 3 6 0.28
坡度 1/5 1/3 1 3 0.12
PD 1/6 1/6 1/3 1 0.05
Tab.4  判断矩阵及权值
石漠化评
价等级
综合评
价指数
石漠化程度分析
无石漠化 [1,3) 植被生态环境良好,结构合理,坡度平缓,无明显水土流失和喀斯特石漠化现象
轻度石漠化 [3,5) 植被生态环境未受到破坏,结构较合理,坡度平缓,有些许水土流失和喀斯特石漠化现象
中度石漠化 [5,7) 植被生态环境受到破坏,结构较不合理,坡度较陡峭,存在水土流失和喀斯特石漠化现象
重度石漠化 [7,10] 植被生态环境受到严重破坏,结构不合理,坡度陡峭,有严重水土流失和喀斯特石漠化现象
Tab.5  石漠化分级标准
Fig.1  石漠化分级结果
Fig.2  石漠化变化检测
Fig.3  石漠化转移情况
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