基于RS的贺兰山东麓葡萄分布提取及生态环境质量评价

发布时间：2020-06-19 17:21

【摘要】：人类活动将导致土地利用及覆被变化,并且通过生态系统组成要素、结构对区域生态环境产生系列影响,对其进行生态评价,有助于全面、科学地评估人类活动的生态效益,掌握生态系统宏观结构、生态质量与生态服务的变化,这既是学科研究的热点,也是区域科技需求,具有理论意义和实践意义。宁夏在贺兰山东麓建设了国内规模最大的葡萄林带,通过地表监测与“3S技术”相结合的方法,可以掌握葡萄区域分布现状,实现葡萄林生态信息的快速、有效提取与监测,并在此基础上对葡萄种植进行生态环境影响评价,以期全面、准确地认识葡萄的生态地位和影响。本文以贺兰、永宁和青铜峡3个葡萄片区为研究对象,通过地物类型实地调查及样地实测地温数据,结合多源遥感数据进行分析,取得如下研究结果:(1)利用时间序列谱的决策树方法,使用GF-1/WFV时间序列数据集,在不同时相遥感影像上确定葡萄林提取的最佳时相和阈值,提取了葡萄林空间信息。其中,贺兰种植区的葡萄林开发方式为荒滩内部分散种植,永宁种植区为绿洲内部集中式种植,青铜峡种植区为荒滩绿洲过渡区集中开发种植。(2)采用MODIS-NDVI遥感数据产品获得关键时间节点,应用Landsat数据获得贺兰、永宁和青铜峡3个葡萄种植区2003年、2010年和2017年的绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)和干度(NDSI)4个生态环境要素的监测指标,结果表明,自2003—2017年各种植区NDVI、WET、LST均值整体上呈现逐期增大趋势,NDSI均值整体上呈现逐期减小趋势。这与葡萄林分布的不同区域地理背景及其景观格局有关。(3)将NDVI、WET、LST和NDSI等4个生态指标进行主成分变换,通过生态环境评价指数RSEI计算,结果表明,自2003—2017年,各种植区RSEI值均呈稳定上升变化趋势。其中,贺兰种植区2003—2010年生态环境质量的上升程度最高,RSEI值由0.246上升为0.393,其次为青铜峡种植区,最小为永宁种植区;青铜峡种植区2010—2017年生态环境质量的上升程度最高,RSEI值由0.406上升为0.480,其次为贺兰种植区,最小为永宁种植区。(4)将RSEI值划分为优、良、中、较差和差5个等级,结果表明,自2003—2017年,贺兰种植区生态环境质量大都处于“差”和“良”等级,主要的变化为生态环境状况为“差”的荒滩区转化为生态状况为“中等”的葡萄林种植区;永宁种植区生态环境质量大都处于“良”和“优”级,主要的变化为该种植区生态环境状况为“良”的农田区域转化为生态状况为“中等”的葡萄林种植区;青铜峡种植区生态环境质量大都处于“差”和“优”级,主要的变化为该种植区生态环境状况为“差”等级的荒滩区域转化为生态状况为中等的葡萄林种植区。(5)由RSEI总体变化趋势来分析,贺兰山东麓各葡萄种植区自2003—2017年间,生态环境质量总体呈变好的趋势。通过模型预测发现在荒滩内种植葡萄是贺兰山东麓生态环境质量提高的重要因素。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X826
【图文】：

样本点,贺兰山

第二章研究区概况与数据源逡逑２．１研究区概况逡逑贺兰山东麓位于宁夏回族自治区境内，位于１０５°４５＇－１０６°４ＴＥ，邋３７。４３＾３９。２３＾＞１之间。逡逑本区域为贺兰山洪积扇与黄河冲积平原之间的狭长地带，涵盖了石嘴山、银川和吴忠三市。逡逑该区属于大陆性干旱半干旱气候，千燥少雨，光照充足，昼夜温差大。种植区的全生育期积逡逑温（２ｌＯ°Ｃ）在３４００－３８００°Ｃｄ＿１，气温日较差在１２－１５°Ｃ，降水量在１５０－２４０邋ｍｍ，日照时数逡逑在邋１７００－２０００邋ｈ，无霜期为邋１６０－１８０邋ｄ。逡逑宁夏贺兰山东麓葡萄种植区在全国生态功能区划及全国主体功能区规划农业战略格局中具逡逑有重要地位［１４，４７１。贺兰山东麓地区位于冲积扇第三级阶梯，成土母岩主要以冲积物为主，土逡逑壤类型为淡灰钙土、沙壤土为主且含有砾石。其独特的气候及土壤条件，使其成为世界公认逡逑的优质酿酒葡萄的最佳生态区之一，成为世界葡萄种植的“黄金地带”和优质葡萄种植区，该逡逑区可用于种植葡萄的土地面积超过１０００邋ｋｍ２。逡逑１０６Ｃ０，０，，Ｅ逦１０６Ｃ４０＇０ＨＥ逡逑

样地,地温计,布设位置,遥感影像

图２－３地温计布设位置逡逑Ｆｉｇ．邋２－３邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ邋ｍｅｔｅｒ逡逑２．３遥感影像预处理逡逑

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