呼伦贝尔草原区不同草地类型分布变化及分析

发布时间：2020-06-18 19:34

【摘要】：草地作为一种广泛的土地覆盖类型,具有重要的经济和生态功能。草地分类不仅是人们认识和研究草地的重要方法,也是合理利用、有效保护和培育及科学发展的理论依据。由于草地具有不同草地类型植被差异性相对较小、同种草地类型空间异质性相对较大、植被组成相对复杂、干扰因素相对较多等特点,基于遥感技术的草地分类多将草地划为单一类型,高精度地、大范围地区分不同草地类型是难点。本研究以呼伦贝尔草原区不同草地及地物类型为研究对象,在分析时相及辅助数据对可分离性影响的基础上,基于面向对象+机器学习的分类方法获得1992年、2015年两期呼伦贝尔草原区大范围的草地类型精细分类,通过定量分析不同草地类型分布变化、景观格局等,结合耕地、林地、人工表面等景观类型相互转化过程,以气候数据、统计数据、遥感数据研究不同草地类型分布变化影响因素。主要取得以下结论:(1)不同草地及植被类型在不同时间的可分离性表现不一,生长季影像有利于草甸草原、典型草原的提取;非生长季影像有利于沼泽、低地草甸的提取。辅助数据对分类也有重要影响,DEM、NDVI数据的加入,提高了同一地物的合并效果,分割对象的数量减少了15.35%,同时作为分类指标增加了某些类别间的可分离性,提高了分类精度。(2)本文研究中,少数主要特征变量对分类结果起主要作用,5个主要特征变量产生的分类精度从44.79%增加到87.43%,光谱特征和纹理特征相对比较重要,几何特征对分类精度整体影响较小。支持向量机、随机森林分类器均能较好地划分不同草地类型,整体分类精度分别为94.41%、91.78%。(3)2015年研究区草地面积减少4531.73 km~2,减幅5.96%。从不同草地类型面积来看,典型草原面积最大,1992年、2015年为39859.10 km~2、42697.00 km~2;草甸草原为19617.54 km~2、13983.15 km~2;低地草甸为14004.16 km~2、12967.12 km~2;山地草甸和沼泽分布相对较少,比例小于5%。从不同草地类型变化情况来看,草甸草原、低地草甸、山地草甸、沼泽面积减少,典型草原面积增加,其中草甸草原减少面积最大,减少5634.39 km~2,减幅28.72%,草甸草原减少面积的31.21%转化为耕地及人工表面,相似的低地草甸为64.17%,山地草甸为27.77%,而沼泽转化为耕地及人工表面仅为0.23%;典型草原增加2837.90 km~2,增幅7.12%,耕地及人工表面引起的减少面积为315.49 km~2,占总变化面积的11.12%。(4)气候变化及人类活动影响不同草地类型的分布存在差异性,人类活动的影响在空间上具有破碎性,时间上具有可逆性、易恢复性;而气候变化的影响是趋势性,难恢复性,这对认识气候变化、人类活动对草地生态系统影响具有指导意义,具体如下:(1)气候整体上变干,通过气候指标获得的草地类型潜在分布变化方向与真实变化相一致,但放大了气候对植被的影响程度;(2)研究区新增耕地面积主要来源于草甸草原、低地草甸、山地草甸、典型草原,占到了总来源的98.97%,且农作物面积整体上呈波动上升;(3)研究区新增林地面积来源于草甸草原、低地草甸、山地草甸,占到了总来源的97.30%,且林地面积整体上呈增加趋势;(4)研究区新增人工表面面积87.85%来源于草甸草原、典型草原、低地草甸,且人口数量、GDP整体上呈增加趋势;(5)放牧对草地的影响是多方位的,研究区家畜数量整体上呈增加趋势。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S812.3
【图文】：

图 2.1 呼伦贝尔市主要地物类型Figure 2.1 The major land use and cover types inHulunber图 2.2 呼伦贝尔市主要草地类型Figure 2.2 The major grassland types in Hulunber2.1.2 气候条件

图 2.1 呼伦贝尔市主要地物类型Figure 2.1 The major land use and cover types inHulunber图 2.2 呼伦贝尔市主要草地类型Figure 2.2 The major grassland types in Hulunber2.1.2 气候条件

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本文编号：2719732