基于GIS的乌梁素海地区风沙扩散模拟

作     者：伊塔娜 

作者单位：内蒙古大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘东伟

授予年度：2015年

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070601[理学-气象学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 0706[理学-大气科学] 

主      题：3S技术 沙源地 风险性评价 风沙扩散模拟 

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。