基于GIS的乌梁素海地区风沙扩散模拟

发布时间：2017-08-20 13:36

  本文关键词：基于GIS的乌梁素海地区风沙扩散模拟

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【摘要】：随着人类社会的不断进步,严重的风沙灾害环境问题时刻困扰着人类社会的发展脚步。处于我国华北的内蒙古自治区,风沙灾害长期影响着该省份的生态环境。位于内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗中部的乌梁素海在区域气候变化和高强度人类活动的双重影响下,其生态功能不断退化,土地荒漠化扩展。本研究,以内蒙古乌梁素海地区2010年的TM影像为主要数据源,以3S技术手段为支撑,并结合风沙灾害理论、风险评价理论和自然灾害理论,提取了该区近30年沙源地的空间分布格局及其变化特征；以土地利用类型、植被覆盖度、土壤有机质含量、土壤类型和土壤湿度为评价指标,采用层次分析法和线性模型对该区下垫面风沙扩散的危险性进了定量评价；基于GIS空间分析技术,采用累积耗费距离模型对该区风沙扩撒过程进行了定量化模拟。主要研究结果如下：(1)该区沙源地主要分布在湖区东部,1987年研究区沙化面积为174.87km2,2000年研究区沙化面积为217.37km2,2010年研究区沙化面积为147.83km2；1987年至2000年,13年的时间土地沙化面积增加了42.5km2；2000年至2010年,10年时间土地沙化面积减少了69.54km2,减少的沙化土地面积主要被开辟成农田。(2)乌梁素海地区下垫面风沙扩散高度风险区面积为64km2,占研究区总面积的5%。该区域土地利用类型以沙地和盐碱地为主,土壤类型以钙积土、盐碱土为主,地表植被低少；较高风险区主要分布在高度风险区外围和湖区周边地带,面积为374km2,占区域总面积的29.4%,土壤类型主要为盐碱土和潜育土；中度风险区面积为517km2,占研究区总面积的40.6%；较低风险区和低风险区面积分别为298km2和19km2,分别占研究区总面积的23.5%和1.5%。较低风险单元和低风险单元主要位于湖区东南部和西部。(3)研究区风沙灾害区面积从风沙源、严重灾害区、中度灾害区、低度灾害区到轻度灾害区的顺序依次占研究区总面积的18%、24%、21%、19%和18%。风沙扩散模拟结果表明：严重灾害区面积为301km2,占研究区总面积的24%,是最易受到源地风沙天气影响的地区；中度灾害区面积为263km2,占研究区总面积的21%；低度灾害区面积为242km2,占研究区总面积的19%,该区域是风沙灾害程度开始减轻并逐渐减小的过渡区域；轻度灾害区总面积为228km2,占研究区总面积的18%。本研究借助于RS技术的大面积多时相监测优势,通过GIS强大的空间分析功能,把3S技术与自然灾害风险理论结合起来,对乌梁素海地区风沙扩散的过程进行定量化模拟,将为乌梁素海地区风沙防治提供依据。
【关键词】：3S技术 沙源地 风险性评价 风沙扩散模拟
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P208;P425.55
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 相关理论及研究进展12-14
• 1.2.1 风沙灾害12-13
• 1.2.2 风险评价13
• 1.2.3 自然灾害风险评价13-14
• 1.3 研究内容与方法14-16
• 1.3.1 研究内容和方法14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 第二章 研究区概况16-19
• 2.1 地理位置16-19
• 第三章 研究区沙源地确定19-22
• 3.1 图形数据来源19
• 3.2 土地沙化信息提取19-21
• 3.3 研究区沙源地确定21-22
• 第四章 风沙扩散风险性评价22-40
• 4.1 图形数据来源22
• 4.2 数据预处理22-23
• 4.2.1 几何校正22
• 4.2.2 图像裁剪22-23
• 4.3 GIS数据库建立23-32
• 4.3.1 植被信息提取23-27
• 4.3.2 土地利用类型27-28
• 4.3.3 土壤湿度28-29
• 4.3.4 土壤类型29-30
• 4.3.5 土壤有机质30-32
• 4.4 风沙灾害危险性评价32-37
• 4.4.1 评价指标的选取及其权重分配32-35
• 4.4.2 风险性评价模型35-36
• 4.4.3 风险性评价制图36-37
• 4.5 风险性评价结果37-40
• 第五章 风沙扩散致灾情景模拟40-51
• 5.1 风沙扩散模拟模型的建立40
• 5.2 风沙扩散阻力面建立40-47
• 5.2.1 构建阻力模型40-41
• 5.2.2 主要指标分级41-46
• 5.2.3 阻力面计算结果46-47
• 5.3 风沙扩散情景模拟结果47-48
• 5.4 风沙扩散灾害等级制图48-51
• 第六章 结论与讨论51-54
• 6.1 主要结论51-53
• 6.2 讨论53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-60
• 攻读硕士期间发表的学术论文60

【参考文献】

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本文编号：706953