基于SPCA和遥感指数的干旱内陆河流域生态脆弱性时空演变及动因分析——以石羊河流域为例

论文摘要

以石羊河流域为研究区,基于干旱内陆河流域生态特征和遥感数据快速、客观、大面积观测的特点,采用遥感模型计算湿度、绿度、干度和热度等指标,并构建石羊河流域生态脆弱性评价指标体系,在此基础上运用空间主成分分析法(SPCA)对石羊河流域2000和2016年生态脆弱性时空演变及动因进行了分析。研究结果表明:(1)从各遥感指数空间分布来看,湿度和绿度指标均值在17年间呈增长趋势,证明该流域水源涵养能力变好,植被覆盖率变大;干度指标均值有所下降,表明该流域地表裸露程度有所降低;而与植被和水资源关系密切的地表温度均值呈逐年上升趋势,说明该流域水热平衡差异进一步增加,对未来生态脆弱性影响显著;(2)从全流域生态脆弱性时空演变特征来看,该流域主要以强度和中度脆弱为主,17年间生态脆弱性整体上呈缓慢降低趋势;(3)从不同的海拔生态脆弱性分布来看,中山区(1000—2000m)最高,高中山区(2000—3000m)次之,高山区(>3000m)最低,17年间中山区生态脆弱性有所下降,而高中山区与高山区却呈上升的趋势;(4)从不同的行政区划生态脆弱性来看,金川区、凉州区、永昌县、民勤县和古浪县整体上处于中度和强度脆弱水平,而天祝县和肃南县处于轻度和微度脆弱水平;(5)从生态脆弱性的演变动因来看,4个指标对石羊河流域生态脆弱性影响均为显著。2000年生态脆弱性的主导影响因子依次为热度>湿度>绿度>干度,而2016年为热度>干度>绿度>湿度。总的来看,石羊河流域生态脆弱程度近年来有所降低,但综合治理工作仍任重道远。本文的遥感方法和分析思路对该流域生态脆弱性保护及治理提供一定的理论基础和决策依据。

论文目录

• 1 研究区与数据源
•   1.1 研究区概况
•   1.2 数据源与预处理
• 2 研究方法
•   2.1 评价指标计算
•     2.1.1 湿度指标 （Wet）
•     2.1.2 绿度指标 （NDVI）
•     2.1.3 干度指标 （NDSI）
•     2.1.4 热度指标 （LST）
•   2.2 评价指标的标准化
•   2.3 生态脆弱性综合评价模型
•   2.4 生态脆弱性分级及生态脆弱性整体指数
•   2.5 生态脆弱性时空演变格局提取
•   2.6 生态脆弱性不同海拔梯度下的空间分布及时空演变格局提取
• 3 结果与分析
•   3.1 生态脆弱性指标变化特征
•   3.2 石羊河流域生态脆弱性整体特征
•   3.3 石羊河流域不同海拔梯度上生态脆弱性时空演变特征
•   3.4 石羊河流域各县区生态脆弱性差异
• 4 讨论
•   4.1 生态脆弱性评价指标体系与评价方法选取的合理性
•   4.2 石羊河流域生态脆弱性的演变动因
•   4.3 研究结果的不足
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭泽呈,魏伟,庞素菲,李振亚,周俊菊,颉斌斌

关键词: 生态脆弱性,遥感指数,空间主成分分析,时空演变,动因,石羊河流域

来源: 生态学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 西北师范大学地理与环境科学学院,兰州城市学院城市经济与旅游文化学院

基金: 国家自然科学基金项目(41861040,41761047),甘肃省自然科学基金项目(1506RJZA129)

分类号: X171;X87

页码: 2558-2572

总页数: 15

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