青藏高原荒漠化遥感信息提取及演变分析张佩民1,张振德2,李晓琴2,王毅2,余江宽2,黄永芳2(1有色金属矿产地质调查中心北京资源勘查技术中心,北京100012;2中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083)摘要:在青藏高原258万km2范围内,首次利用Landsat7ETM和Landsat3MSS图像,对整个高原内的砂砾质荒漠化土地、盐碱质荒漠化土地和耕地、草地、林地、沼泽地、地表水体、基岩等土地类型的15种环境因子进行遥感信息提取,结合地面验证,查清了15种环境因子在20世纪70年代和21世纪初两个时期的实际分布面积。对荒漠化土地的遥感图像特征和演变规律进行了综合分析。指出了青藏高原目前在生态地质环境方面存在的突出问题主要是荒漠化程度严重、植被退化严重、水土流失严重、资源开发无序严重和水资源短缺等问题。关键词:荒漠化遥感信息提取荒漠化演变图像特征演变规律中图分类号:TP79文献标识码:A文章编号:1000-6060(2006)05-0710-08青藏高原荒漠化是中国荒漠化的重要组成部分。近30年来,由于高原气候转暖,冰川退缩,雪线升高,加上人类活动频繁,水资源利用不合理,使得这一地区的湖泊、湿地水源补给受到严重影响,草地急剧退化,水土流失日益严重,土地出现荒漠化,而且范围正在扩大,程度逐渐加重。由于环境恶劣,三江源地区已经被迫进行生态移民。在人类不得不关注赖以生存和发展的生态地质环境的今天,采用遥感技术,尽快查清整个高原内土地荒漠化现状,研究其演变规律,已是刻不容缓,势在必行。近年来,笔者在完成国土资源大调查项目—“青藏高原生态地质环境遥感调查与监测”工作中,利用MSS图像和ETM图像对高原的土地荒漠化进行了全面的信息提取,利用信息提取的结果,对土地荒漠化的演变进行了综合分析,从而为青藏高原生态地质环境保护与综合治理提供了最新的翔实可靠的科学依据。1土地荒漠化的遥感信息提取1.1遥感数据的处理青藏高原土地荒漠化的遥感信息提取,利用1972-1977年的160景MSS数据和1999-2001年的164景ETM数据。首先通过控制点-多项式拟合校正的方法,以1∶25万国际标准图幅为基本处理图像单元,每幅图像选取12～16个控制点,使用最小二乘拟合法,建立图像坐标与大地坐标的拟合方程,将图像配准到大地坐标系下。根据配准变换后象元的坐标值用匹配方程反算回该象元在原图像上的位置,实现对两种数据的几何校正。输出图像象元灰度值的重采样采用立方卷积的方法,选择输入图像上待定象元点邻域4×4个象元的灰度值进行卷积内插运算,确定输出图像的灰度值。经过处理后的两种图像地物显示清晰,色彩丰富,反差适中,而且夏季时相占56%以上(MSS数据夏季时相占58%,ETM数据夏季时相占56%),因而取得了很好的信息提取效果。1.2砂砾质荒漠化土地的遥感信息提取对青藏高原荒漠化土地的遥感信息提取,是在MAPGIS平台上,通过人机交互式解译方法,直接在处理的遥感影像上圈定出荒漠化土地的分布范围。青藏高原的荒漠化土地包括砂砾质荒漠化和盐碱质荒漠化两种类型。砂砾质荒漠化土地主要有沙漠化土地、砂砾石裸地和沙漠3种环境因子。沙漠化土地中的重度沙漠化、中度沙漠化和轻度沙漠化在ETM7(R)4(G)1(B)合成图像上的区分标准主要是沙漠化的图斑面积占解译的影像区面积百分比第29卷第5期2006年10月干旱区地理ARIDLANDGEOGRAPHYVol.29No.5Oct.2006繲收稿日期:2005-12-15;修订日期:2006-05-11基金项目:“青藏高原生态地态地质环境遥感调查与监测”(项目资助200315100002)作者简介:张佩民(1650-),男,教授级高级工程师,主要从事遥感地质及环境方面的应用研究不同(表1)。由于沙漠化土地在ETM图像上的影像标志稳定,特征清晰,所以绝大多数地区能准确地进行解译区分。在青藏高原北部的古尔嘎一带,山间盆地内有较大面积的重度沙漠化土地分布,地表呈风蚀劣地,吹蚀后的流沙呈近东西走向,在ETM7(R)4(G)1(B)合成图像上重度沙漠化土地显示出清晰的黄白色色彩,瘤状或不规则状纹理特征非常明显(图1见715页)。这种瘤状纹理是风蚀劣地的典型特征,反映了重度沙漠化土地形成的外营力主要是自然因素〔1-4〕。表1荒漠化土地9种因子划分标准表Tab.2Classificationcriterionofninefactorsfordesertland荒漠化因子划分标准风积沙或平沙地所占面积(%)植被覆...
