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自然资源遥感  2022, Vol. 34 Issue (4): 235-242    DOI: 10.6046/zrzyyg.2021406
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河南省国家级自然保护区人类活动遥感监测及其影响强度评价
王娟(), 王志红, 张建国, 初娜, 李斯, 尹展
有色金属矿产地质调查中心,北京 100012
Remote sensing monitoring and impact intensity assessment of human activities in Henan national nature reserves
WANG Juan(), WANG Zhihong, ZHANG Jianguo, CHU Na, LI Si, YIN Zhan
China Non-Ferrous Metals Resource Geological Survey, Beijing 100012, China
全文: PDF(939 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

为了客观、及时、准确掌握人类活动对保护区生态系统的影响,及时评估和发现管理保护中存在的问题,以河南省国家级自然保护区为例,采用2016—2018年国产高分遥感数据,提取2016年保护区的土地覆盖类型及2016—2018年人类活动,应用转移矩阵查清保护区新增人类活动的来源、变化类型、分布格局及其时空转化情况,分析不同类型保护区的人类活动变化特点,利用人类活动影响强度指数评价人类活动对保护区的影响程度和变化规律。结果显示: ①2016年河南省保护区普遍存在人类活动,主要包括农业用地和城镇村庄用地,主要分布于内陆湿地和古生物遗迹型保护区; ②2016—2018年期间,新增人类活动主要集中于内陆湿地型保护区,其主要来源于农业用地、林地、草地和湿地的转化; ③2016—2018年期间,保护区人类活动影响强度指数介于0.045~4.735之间,人类活动对森林生态、内陆湿地、野生动物和古生物遗迹等类型保护区的影响程度分别为轻微、明显、一般和严重。利用遥感技术和影响强度评价模型可准确查清保护区人类活动的空间分布状况、类型、强度及其动态变化等特点,对科学评估和提升保护区的管理具有重要的指导意义。

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王娟
王志红
张建国
初娜
李斯
尹展
关键词 人类活动遥感监测影响强度评价国家级自然自然保护区河南省    
Abstract

This study aims to determine the impacts of human activities on the ecosystems of Henan national nature reserves in an objective, timely, and accurate manner, so that problems existent in management and protection can be identified and evaluated in time. Based on Chinese high-resolution remote sensing images from 2016 to 2018, this study extracted data on land cover types of national nature reserves in 2016 and human activities in 2016, 2017, and 2018. Then, the source, change type, distribution pattern, and temporal-spatial transformation of new human activities in the reserves were ascertained using the transition matrix. Furthermore, the changing characteristics of human activities in different types of reserves were analyzed. Finally, the impact degree and change patterns of human activities on the reserves were evaluated using the impact intensity index of human activities. The results are as follows. Human activities dominated by agricultural land and residential areas were widespread in Henan national nature reserves in 2016. They were mainly distributed in inland wetlands and paleontological relic reserves. From 2016 to 2018, new human activities were mainly distributed in inland wetland reserves, which were mainly transformed from agricultural land, forest land, grassland, and wetland. From 2016 to 2018, the human activities in the reserves had an impact intensity index range of 0.045~4.735. The impact degrees of human activities on reserves of forest ecological type, inland wetland type, wildlife type, and Paleozoic relic type were slight, significant, general, and severe, respectively. Therefore, the spatial distribution, types, intensity, and dynamic changes of human activities in the reserves can be accurately identified using the remote sensing technology and the impact intensity assessment model. This study can be used as an important guide for scientific assessment and improvement of the management of the reserves.

Key wordshuman activities    remote sensing monitoring    impact intensity assessment    national nature reserve    Henan Province
收稿日期: 2021-11-30      出版日期: 2022-12-27
ZTFLH:  TP79  
基金资助:中国地质调查局项目“新增矿山环境恢复治理遥感调查”(DD20189805);“全国矿山环境恢复治理状况遥感地质调查与监测”(DD20190705)
作者简介: 王 娟(1968-),女,博士研究生,教授级高级工程师,主要从事生态环境评价及环境遥感研究。Email: 150406137@qq.com
引用本文:   
王娟, 王志红, 张建国, 初娜, 李斯, 尹展. 河南省国家级自然保护区人类活动遥感监测及其影响强度评价[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(4): 235-242.
WANG Juan, WANG Zhihong, ZHANG Jianguo, CHU Na, LI Si, YIN Zhan. Remote sensing monitoring and impact intensity assessment of human activities in Henan national nature reserves. Remote Sensing for Natural Resources, 2022, 34(4): 235-242.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2021406      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2022/V34/I4/235
年份 数据类型 分辨率/m 占比/% 拍摄时间
2016—2018年 P1 0.5 0.50 6—10月
BJ2,GF-2,YG24,
WV2
1 14.50
ZY-3,ZY-102C,
GF-1,SPOT6,SPOT7
2 85.00
Tab.1  2016—2018年保护区遥感数据信息
人类活动类型 权重 人类活动类型 权重
农业用地 6 采矿用地 40
园地 4 交通运输用地 10
养殖场 10 其他建设用地 15
城镇村庄用地 15
Tab.2  人类活动对保护区的影响权重
影响强度 人类活动情况
严重Ⅴ 人类活动类型和数量很多,采矿活动和开发建设活动明显,影响程度很大
明显Ⅳ 人类活动类型和数量较多,建设用地明显,影响程度大
较明显Ⅲ 以农田、居民用地和养殖场为主要人类活动,建设用地少
一般Ⅱ 以农田为主,基本无人类建设用地
轻微Ⅰ 人类活动非常少,以自然用地为主
Tab.3  保护区人类活动影响强度分级
土地覆盖类型 保护区类型
森林生态 内陆湿地 野生动物 古生物遗迹 合计
面积/km2 比例/% 面积/km2 比例/% 面积/km2 比例/% 面积/km2 比例/% 面积/km2 比例/%
自然
用地
林地 1 143.23 92.46 279.82 19.38 902.40 84.31 125.69 15.17 2 451.14 53.53
草地 25.53 2.06 126.09 8.73 2.92 0.27 98.89 11.94 253.43 5.53
湿地 28.99 2.34 384.66 26.65 13.91 1.30 8.31 1.00 435.87 9.52
未利用地 1.64 0.13 8.03 0.56 0.20 0.02 9.87 0.22
小计 1 199.39 97.00 798.60 55.32 919.43 85.90 232.89 28.12 3 150.31 68.80
人类
活动
用地
农业用地 28.71 2.32 559.02 38.72 130.07 12.15 560.89 67.72 1 278.69 27.93
园地 3.47 0.28 43.43 3.01 7.35 0.69 0.08 0.01 54.33 1.19
养殖场 6.27 0.43 6.27 0.14
城镇村庄用地 0.69 0.06 16.68 1.16 7.68 0.72 32.75 3.95 57.80 1.26
交通运输用地 2.70 0.19 2.07 0.19 0.98 0.12 5.75 0.13
采矿用地 4.22 0.34 11.21 0.78 3.71 0.35 0.67 0.08 19.81 0.43
其他建设用地 5.67 0.39 0.01 0.04 5.72 0.12
小计 37.09 3.00 644.98 44.68 150.89 14.10 595.41 71.88 1 428.37 31.20
合计 1 236.48 100.00 1 443.58 100.00 1 070.32 100.00 828.30 100.00 4 578.68 100.00
Tab.4  2016年保护区土地覆盖情况
Fig.1  2016年保护区人类活动类型面积和数量
时期 保护区
类型
土地覆被类型面积(数量)/km2(处)
农业用地 采矿用地 居民用地 交通运
输用地
其他建
设用地
人工草地 人工林地 人工湿地 合计
2016—
2017年
森林生态 0.393(39) 0.013(7) 0.043(15) 0.004(2) 0.148(69) 0.601(132)
内陆湿地 1.809(7) 0.318(18) 0.025(1) 0.558(20) 1.738(56) 1.002(4) 0.135(2) 25.739(133) 31.324(241)
野生动物 0.223(13) 0.073(16) 0.044(27) 0.011(2) 0.023(1) 0.237(15) 0.611(74)
古生遗迹 0.379(13) 0.144(7) 0.521(4) 0.064(9) 0.184(2) 1.292(35)
合计 1.809(7) 1.313(83) 0.169(8) 1.165(47) 1.889(107) 1.013(6) 0.162(5) 26.308(219) 33.828(482)
比例/% 5.35(1.45) 3.88(17.22) 0.50(1.65) 3.44(9.75) 5.58(22.20) 2.99(1.24) 0.48(1.04) 77.77(45.44)
2017—
2018年
森林生态 0.109(12) 0.080(16) 0.242(10) 0.431(38)
内陆湿地 0.043(6) 0.115(5) 2.910(22) 0.048(1) 0.340(1) 3.456(35)
野生动物 0.008(6) 0.001(1) 0.009(7)
合计 0.152(18) 0.088(22) 0.358(16) 2.910(22) 0.048(1) 0.340(1) 3.896(80)
比例/% 3.90(22.50) 2.26(27.50) 9.19(20.00) 74.69(27.50) 1.23(1.25) 8.73(1.25)
Tab.5  2016—2018年保护区新增人类活动的面积及数量
2016年 2017年
采矿用地 城镇村
庄用地
交通运
输用地
其他建
设用地
农业用地 人工草地 人工林地 人工湿地 合计
林地 0.691 0.030 0.388 0.148 0.018 0.164 1.439
草地 0.056 0.318 0.080 0.016 0.612 1.082
湿地 0.779 1.728 0.718 3.225
农业用地 0.566 0.140 0.459 0.883 0.023 25.526 27.597
采矿用地 0.047 0.295 0.138 0.006 0.486
合计 1.313 0.170 1.165 1.890 1.809 1.013 0.161 26.308 33.829
Tab.6  2016—2017年土地覆盖类型面积转移矩阵
2017年 2018年
采矿
用地
交通运
输用地
其他建
设用地
人工
草地
人工
林地
人工
湿地
合计
林地 0.148 0.088 0.248 0.484
草地 0.002 0.002
湿地 1.846 1.846
农业
用地
0.004 0.109 0.340 0.453
采矿
用地
1.063 0.048 1.111
合计 0.152 0.088 0.359 2.909 0.048 0.340 3.896
Tab.7  2017—2018年土地覆盖类型面积转移矩阵
类型 保护区 2016年 2017年 2018年 2017—2016年差值 2018—2017年差值
森林生态 宝天曼 0.045 0 0.051 0 0.104 8 0.006 0 0.053 8
伏牛山 0.078 7 0.080 1 0.080 1 0.001 4
高乐山 0.550 2 0.567 4 0.575 5 0.017 2 0.008 1
河南大别山 0.451 3 0.454 6 0.454 6 0.003 3
鸡公山 0.677 0 0.677 0 0.677 0
连康山 0.260 5 0.261 1 0.295 6 0.000 6 0.034 5
小秦岭 0.931 8 1.009 4 1.009 4 0.077 6
平均 0.295 4 0.309 0 0.316 1 0.013 6 0.007 1
内陆湿地 丹江湿地 2.046 3 1.846 5 1.846 5 -0.199 8
河南黄河湿地 3.540 0 3.574 9 3.499 3 0.034 9 -0.075 6
新乡黄河湿地鸟类 4.735 0 4.730 5 4.730 5 -0.004 5
平均 3.048 8 2.969 4 2.940 9 -0.079 4 -0.028 5
野生动物 董寨鸟类 1.729 0 1.732 0 1.732 0 0.003 0
太行山猕猴 0.445 5 0.459 3 0.460 8 0.013 8 0.001 5
平均 1.022 4 1.031 3 1.032 1 0.008 9 0.000 8
古生物遗迹 南阳恐龙蛋化石群 4.701 3 4.728 4 4.728 4 0.027 1
全省平均 2.130 6 2.116 1 2.109 3 -0.014 5 -0.006 8
Tab.8  2016—2018年保护区人类活动影响程度评价
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