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自然资源遥感  2023, Vol. 35 Issue (4): 149-158    DOI: 10.6046/zrzyyg.2022368
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海南省国家级海洋自然保护区2016—2020年人类活动影响遥感监测与评价
殷亚秋1,2,3,4,5,6(), 王敬2,3,4,5, 杨金中6, 朱晓华2,3,4,5, 王立威2,3,4,5, 邢宇6, 李天祺6, 余洋7,8()
1.自然资源部国土整治中心,北京 100035
2.自然资源部土地科技创新中心,北京 100035
3.自然资源部土地工程技术创新中心,北京 100035
4.自然资源部土地整治重点实验室,北京 100035
5.自然资源部土地整治重点实验室,北京 100035
6.中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
7.中国地质环境监测院,北京 100081
8.自然资源部矿山生态效应与系统修复重点实验室,北京 100081
Remote sensing-based monitoring and evaluation of anthropogenic influences on national marine nature reserves in Hainan Province from 2016 to 2020
YIN Yaqiu1,2,3,4,5,6(), WANG Jing2,3,4,5, YANG Jinzhong6, ZHU Xiaohua2,3,4,5, WANG Liwei2,3,4,5, Xing Yu6, LI Tianqi6, YU Yang7,8()
1. Land Consolidation and Rehabilitation Center, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China
2. Land Science and Technology Innovation Center, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China
3. Technology Innovation Center for Land Engineering, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China
4. Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China
5. Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China
6. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China
7. China Institute of Geo-Environment Monitoring, Beijing 100081, China
8. Key Laboratory of Mine Ecological Effects and Systematic Restoration, Ministry of Natural Resources, Beijing 100081, China
全文: PDF(2708 KB)   HTML  
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摘要 

自然保护区是人类保护生物多样性、改善生态环境质量的有效手段,但频繁的人类活动威胁了保护区的生态系统质量和稳定性。为了研究遥感手段评价保护区人类活动影响,以海南省东寨港、铜鼓岭、三亚珊瑚礁和大洲岛4个国家级海洋自然保护区为研究区,以2016—2020年覆盖研究区的高空间分辨率遥感影像为数据源,通过影像预处理、建立分类体系和解译标志、人机交互解译等,获取保护区内人工与自然因子转变信息。通过收集地形、气象等数据,综合考虑人类活动特征和区域生态敏感性等因素,选择地形、气象、用地类型3类11个评价因子建立人类活动影响评价指标体系,采用层次分析法建立评价模型对保护区内人类活动影响程度进行评价分级,得到严重影响区、中度影响区、轻度影响区、无影响区的分布结果,对结果进行分析得出遥感监测与评价结论。结果表明,2016—2020年间,东寨港自然保护区人类活动扰动较大,但有逐渐减少的趋势,严重、中度影响区分布在北部北港岛,轻度影响区分布在保护区边缘地带,均为村庄建设活动侵占林地; 铜鼓岭自然保护区虽有人类活动扰动,但整体保护较好,严重、中度影响区分别位于东部石头公园、北部铜鼓岭景区,主要为旅游、交通设施建设侵占林地,轻度影响区位于西部淇水湾沿岸,主要为房地产开发侵占林地; 三亚珊瑚礁自然保护区人类活动扰动强烈,但有逐年减少的趋势,鹿回头半岛—榆林角片区人类活动影响剧烈,旺盛的旅游地产开发损毁大量林地,轻度影响区位于西瑁洲片区,岛屿北部居民区建设造成林地损毁; 大洲岛自然保护区内未发现有人类活动造成的地表覆盖变化。研究结果可为海南省国家级海洋自然保护区的治理和保护提供科学依据。
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殷亚秋
王敬
杨金中
朱晓华
王立威
邢宇
李天祺
余洋
关键词 ： 海南省,  国家级海洋自然保护区,  遥感,  人类活动影响    
Abstract：

Nature Reserves are effective means to protect biodiversity and improve the ecological environment. However, frequent human activities have threatened the ecosystem quality and stability of them. In order to study the use of remote sensing means to monitor and evaluate of human activities influence in the protected area, Dongzhaigang, Tongguling, Sanya Coral Reef and Dazhou Island National Marine Nature Reserves in Hainan Provinces were taken as research areas, and the high spatial resolution remote sensing images from 2016 to 2020 were adopted, to obtain the transformation information of artificial and natural factors through image reprocessing, classification system and interpretation signs establishment, human-computer interpretation and other steps. By collecting the topographic and meteorological data, considering the characteristics of human activity and ecological sensitivity of the local area, 11 evaluation factors including topographic, meteorological and land use types were selected to establish the evaluation index system. Analytic Hierarchy Process method was used to evaluate and grade the degree of human activity influence, and the distribution results of severely affected areas, moderately affected areas, mildly affected areas and non-affected areas were obtained. The results were analyzed and the conclusions can be drawn. The results show that from 2016 to 2020, in Dongzhaigang Nature Reserve, human disturbance is strong, but has a tendency to reduce. Severely and moderately affected areas are distributed in Beigang Island, north of the reserve and mildly affected areas are distributed in the edge of the protected area. Destructions in these areas are mainly caused by construction activities of the village. As to Tongguling Nature Reserve, even though it also has human disturbance, but the overall protection is good. Severely and moderately affected areas are mainly located in the rock park in the north and the Tongguling scenic spot in the east. It is mainly caused by the construction of tourism and transportation facilities. Mildly affected areas are located along the coast of Qishui Bay in the west, mainly caused by real estate development. Human activity disturbance in Sanya Coral Reef Nature Reserve is serious, but has a tendency to decrease. Severely affected areas are mainly located in Luhuitou Peninsula and Yulinjiao area, where vigorous development of tourism real estate destroy forests. Moderately affected areas are located in Ximao Island, mainly caused by the construction of residential areas in the north. No land cover changes caused by human activities are found in the Dazhou Island Nature Reserve. The results can provide a scientific basis for the management and protection of national Marine nature reserves in Hainan Province.
Key words： Hainan Province    National Marine Nature Reserve    remote sensing    human activity
收稿日期: 2022-09-13      出版日期: 2023-12-21
ZTFLH:  TP79  
基金资助:中国地质调查局项目“全国矿山开发及重点地区生态空间遥感监测项目”(202012000000210017)
通讯作者: 余洋(1987-),男,博士,高级工程师,主要从事自然资源管理与生态修复研究。Email: yuyang2005@139.com。
作者简介: 殷亚秋(1990-),女,硕士,工程师,主要从事自然资源管理与生态修复研究。Email: yinyaqiu@126.com。
引用本文:   
殷亚秋, 王敬, 杨金中, 朱晓华, 王立威, 邢宇, 李天祺, 余洋. 海南省国家级海洋自然保护区2016—2020年人类活动影响遥感监测与评价[J]. 自然资源遥感, 2023, 35(4): 149-158.
YIN Yaqiu, WANG Jing, YANG Jinzhong, ZHU Xiaohua, WANG Liwei, Xing Yu, LI Tianqi, YU Yang. Remote sensing-based monitoring and evaluation of anthropogenic influences on national marine nature reserves in Hainan Province from 2016 to 2020. Remote Sensing for Natural Resources, 2023, 35(4): 149-158.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2022368      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2023/V35/I4/149
Fig.1  海南岛国家级海洋自然保护区分布图
Fig.2  技术路线图
一级分类 二级分类 描述
人工因子 耕地 保护区内人工种植和维护的水田和旱地
园地 保护区内人工种植和维护的果园、茶园等
房屋 保护区内的房屋建筑
道路 保护区内的道路
其他建筑物 保护区内除了房屋、道路之外的其他建筑物
人工湿地 保护区内的水库、养殖场、坑塘、沟渠、废水处理场所等,包括湿地和其附属的人工设施
裸地 保护区内由于人类活动形成的沙地、裸地
天然因子 林地 保护区内自然生长的乔木林、灌木林、竹林等
草地 保护区内自然生长的草地
天然湿地(不包含地表水) 保护区内的海岸带湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地去除掉地表水的部分,包括海滩、沼泽、河流滩涂、湖泊滩涂、季节性河流、季节性湖泊等
地表水 保护区内天然的河流水面、湖泊水面等
Tab.1  自然保护区地表覆盖变化分类体系
一级类 二级类 2016—2017年 2017—2018年 2018—2019年 2019—2020年
自然因子->人工因子 林地->其他建筑物 878.04 2 648.94
林地->道路 539.65 1 358.63
林地->房屋 44 680.34 11 340.62 1 623.31
林地->裸地 4 804.22
草地->房屋 2 646.50
天然湿地->房屋 490.20
地表水->其他建筑物 1 186.61 3 276.25
合计 49 931.14 19 114.64 1 623.31 4 804.22
人工因子->自然因子 房屋->林地 294.74
其他建筑物->林地 309.26
合计 604.00
Tab.2  东寨港自然保护区2016—2020年地表覆盖变化 (单位: m2)
一级类 二级类 2016—2017年 2017—2018年 2018—2019年 2019—2020年
自然因子->人工因子 林地->其他建筑 9 696.72 3 616.62
林地->道路 73 561.25 448.41 2 005.94
林地->房屋 1 007.06
林地->裸地 514.67
合计 73 561.25 9 696.72 1 970.14 5 622.56
人工因子->自然因子 道路->林地 3 336.84
道路->草地 4 014.59
房屋->林地 27 439.31
房屋->地表水 2 277.12
房屋->天然湿地 202.29
其他建设用地->草地 3 342.82
其他建设用地->林地 62 032.74 732.44
人工湿地->天然湿地 3 529.52
合计 10 694.25 95 480.98 732.44
Tab.3  铜鼓岭自然保护区2016到2020年地表覆盖变化 (单位: m2)
一级类 二级类 2016—2017年 2017—2018年 2018—2019年 2019—2020年
自然因子->人工因子 林地->其他建筑物 198 367.55 60 032.25 6 557.36 8 848.13
林地->道路 21 261.12 938.38 5 302.76 886.21
林地->房屋 119 000.04 22 273.45 8 470.29 9 026.15
林地->裸地 31 726.98 20 553.02
草地->其他建筑物 496.84
草地->裸地 2 260.35
地表水->道路 542.12
地表水->其他建筑物 982.24 600.28
地表水->人工湿地 4 386.19
合计 343 997.14 83 844.36 52 057.39 42 612.82
人工因子->自然因子 房屋->林地 625.29 32.07
其他建筑物->草地 39 454.20
其他建筑物->林地 2 797.42
人工湿地->地表水 6 333.45 3 442.74
裸地->林地 36 308.83
合计 9 756.16 42 896.94 36 340.90
Tab.4  三亚珊瑚礁自然保护区2016—2020年地表覆盖变化 (单位: m2)
评价因素 评价因子 人类活动影响分级
权重 严重 中度 轻度 无影响 自然保护区
地形 坡度/(°) 0.08/0.05 ≥15 [10,15) [5,10) <5 东寨港
≥40 [30,40) [20,30) <20 铜鼓岭、三亚珊瑚礁
坡向 0.08/0.05 阳坡
[135,225)		 半阳坡
[225,315)		 半阴坡
[45,135)		 阴坡
[0,45),(315,360)
高程/m 0.06/0.04 ≥15 [10,15) [5,10) <5 东寨港
≥250 [150,250) [50,150) <50 铜鼓岭
≥200 [100,200) [20,100) <20 三亚珊瑚礁
气候 降雨量/mm 0.06/0.04 [1 600,2 000) [1 200,1 600) [800,1 200) <800
用地类型 居民点/m2 0.11 ≥2 000 [500,2 000) [0,500) 0
交通设施/m2 0.18 ≥2 000 [500,2 000) [0,500) 0
旅游设施/m2 0.21 ≥2 000 [500,2 000) [0,500) 0
养殖场及附属设施/m2 0.08 ≥2 000 [500,2 000) [0,500) 0
农业设施/m2 0.08 ≥2 000 [500,2 000) [0,500) 0
其他建设用地 0.09 ≥2 000 [500,2 000) [0,500) 0
裸地/m2 0.07 ≥2 000 [500,2 000) [0,500) 0
分级赋值 3 2 1 0
Tab.5  人类活动影响评价指标体系
Fig.3  东寨港自然保护区人类活动影响评价
Fig.4  铜鼓岭自然保护区人类活动影响评价
Fig.5  三亚珊瑚礁自然保护区人类活动影响评价
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