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甘肃河西地区荒漠化土地光谱特征研究

光谱学与光谱分析 2019年第11期39卷 3508-3513页

作者：魏怀东李亚张勃李菁菁丁峰陈芳西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070

甘肃河西走廊土地荒漠化严重影响了当地居民的生产生活环境,高光谱遥感技术是荒漠化土地退化程度、土地类型识别、遥感反演等的重要研究手段,以河西地区荒漠化土地为研究对象,分析其光谱特征与植被退化程度、植物类型、季节变化等的关系... 详细信息

甘肃河西走廊土地荒漠化严重影响了当地居民的生产生活环境,高光谱遥感技术是荒漠化土地退化程度、土地类型识别、遥感反演等的重要研究手段,以河西地区荒漠化土地为研究对象,分析其光谱特征与植被退化程度、植物类型、季节变化等的关系,探讨河西地区荒漠化土地的光谱特征。主要结果有:(1)当植被覆盖度小于20%,同一类型不同退化阶段的植被光谱对沙地光谱的影响很小,沙地光谱反射率与裸地接近,尤其当植被盖度小于10%时,沙地与裸地的光谱曲线几乎重合,仅从植被景观很难反映出土地的沙化程度。(2)不同的植被类型对沙地光谱的反射率有一定的影响,以白刺为建群种的沙地光谱反射率较高,其次为梭梭沙地,多枝柽柳沙地相对较低,植被不同演替阶段下指示性植物的沙地光谱可以反映土地的沙化过程。(3)在植物生长季,沙地光谱反射率受土壤、植物含水量及植物物候期的影响,8月—10月高于其他月份,7月最低,沙地光谱波形曲线的季节变化规律可以反映出沙地土壤含水量的变化。研究结果对荒漠化土地遥感监测中土地沙化程度判定、季节信息提取、植被覆盖度估算等提供研究基础。

关键词：河西地区荒漠化土地光谱特征

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TM影像荒漠化解译与成图技术研究

遥感技术与应用 2002年第6期17卷 293-298页

作者：高志海魏怀东丁峰甘肃省治沙研究所甘肃武威733000

以 TM影像为数据源 ,系统探讨了影像荒漠化信息提取的图像处理与荒漠化土地类型成图的技术方法。将武威市三地区的荒漠化土地类型分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化和中低山草场退化等类型。通过对图像几何和投影系统转换 ,图像标准假彩色合... 详细信息

以 TM影像为数据源 ,系统探讨了影像荒漠化信息提取的图像处理与荒漠化土地类型成图的技术方法。将武威市三地区的荒漠化土地类型分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化和中低山草场退化等类型。通过对图像几何和投影系统转换 ,图像标准假彩色合成 ,影像空间增强处理 ,并结合划分的土地利用 /覆被类型 ,建立 TM影像目视解译标志 ,进行荒漠化信息的提取。借助于 ARC/INFO软件的不同模块 ,进行图像判读、编辑制作图形和统计各类荒漠化信息数据。研究表明 ,武威市荒漠化现象十分严重 ,三地区共有各类荒漠化土地 2 1 7.0 7万 hm2 ,占其总面积的 83.33% ,其中以民勤县荒漠化土地面积最大。

关键词： TM影像荒漠化成图技术解译标志信息提取遥感土地退化风蚀水蚀

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基于3S技术的荒漠化监测技术系统研究

遥感技术与应用 2002年第6期17卷 330-336页

作者：高志海魏怀东丁峰甘肃省治沙研究所甘肃武威733000

武威市地处典型温带荒漠气候区 ,绿洲边缘地带的土地沙化、河流下游土地盐渍化和中低山草场的植被退化是荒漠化的主要表现形式。武威市荒漠化监测技术系统的构建 ,应以“3S”技术的综合与集成应用为主要技术手段 ,构建以矢量数据为主要... 详细信息

武威市地处典型温带荒漠气候区 ,绿洲边缘地带的土地沙化、河流下游土地盐渍化和中低山草场的植被退化是荒漠化的主要表现形式。武威市荒漠化监测技术系统的构建 ,应以“3S”技术的综合与集成应用为主要技术手段 ,构建以矢量数据为主要数据结构形式的荒漠化空间数据管理系统 ,用于满足中大尺度荒漠化动态监测的需要为原则。该技术系统可分为数据的获取和输入、遥感影像处理和分类成图、空间数据管理以及监测结果输出等 4个子系统。研究提出了荒漠化监测技术系统建立中适合当地荒漠化特点的荒漠化潜在发生范围确定、荒漠化土地类型划分体系、遥感影像荒漠化信息提取、基于 DEM的坡耕地荒漠化评价等关键技术的解决方法。

关键词： 3S技术荒漠化监测技术系统遥感 GIS GPS 土地风蚀水蚀盐渍化

基于遥感和GIS的古浪县土地利用及荒漠化动态研究

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遥感技术与应用 2004年第5期19卷 353-358页

作者：魏怀东丁峰高志海西北师范大学生命科学学院甘肃兰州730070 甘肃省治沙研究所甘肃武威733000

应用1987年和2000年两期遥感数据,通过解译分析了解到古浪全县土地利用变化趋势是腾格里沙漠南缘的大面积土质戈壁、固定沙地因为调水工程的实施而被开垦为水浇地,南部山区和中部川旱地区大面积的山旱地、川旱地退耕还草,导致全县的耕... 详细信息

应用1987年和2000年两期遥感数据,通过解译分析了解到古浪全县土地利用变化趋势是腾格里沙漠南缘的大面积土质戈壁、固定沙地因为调水工程的实施而被开垦为水浇地,南部山区和中部川旱地区大面积的山旱地、川旱地退耕还草,导致全县的耕地面积减少了45312.476hm2。全县荒漠化类型有风蚀、水蚀和沙化3种类型,荒漠化土地总面积减少了8910.84hm2,荒漠化指数S从1987年的2.209降低到了2.162,生态建设区荒漠化指数减少了0.118。在其所辖的25个行政区内,15个乡镇荒漠化指数降低,2个降低幅度超过了0.5,1个降到了1以下;10个乡镇荒漠化指数有不同程度升高,1个行政区超过了3,荒漠化局部得到了逆转,同时在无行政管理的腾格里沙漠公地等行政区荒漠化程度又有所加重。

关键词：古浪县土地利用荒漠化荒漠化指数

高原草被退化程度的遥感定量监测——以甘肃省玛曲县为例

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生态学报 2012年第6期32卷 1663-1676页

作者：周坚华魏怀东陈芳郭晓华华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200062 甘肃省治沙研究所武威733000

以加权草被盖度作为草被退化的一种标识值,来标记草场沙化和毒杂草侵蚀的程度,并以机器辨识方法从TM/ETM数据中定量提取加权草被盖度现状及变迁信息。变迁研究的时段从1994年至2008年。为了使图像辨识特征量对高寒草被盖度敏感,提出了... 详细信息

以加权草被盖度作为草被退化的一种标识值,来标记草场沙化和毒杂草侵蚀的程度,并以机器辨识方法从TM/ETM数据中定量提取加权草被盖度现状及变迁信息。变迁研究的时段从1994年至2008年。为了使图像辨识特征量对高寒草被盖度敏感,提出了植被指数分级密度、植被相对饱和度分级密度等8个新的数学描述符,逐一进行了与加权草被盖度的相关性分析或分割实验;并通过它们的组合训练学习机和实现了对不同盖度草被的划分。通过野外采样数据检核,这种分类的准确率接近或达到80%。在草被盖度正确分类的基础上,通过调整减少不同时相图像照度差异的影响,进一步实现了加权草被盖度变迁信息的自动化提取。

关键词：加权草被盖度数学描述符机器辨识 TM/ETM图像

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甘肃省退耕还林还草存在的问题及避免途径

干旱区研究 2004年第3期21卷 290-293页

作者：魏怀东丁峰高志海甘肃省治沙研究所武威733000

甘肃省实施退耕还林还草工程取得了巨大的成就 ,但在具体的决策、实施与评估过程中 ,对地点、面积等问题的决策与评估 ,未能够很好地做到定位、定量 ,使工程效益打了折扣。 3S技术的应用可以较好地防止此类问题的发生 ,在工程验收评估... 详细信息

甘肃省实施退耕还林还草工程取得了巨大的成就 ,但在具体的决策、实施与评估过程中 ,对地点、面积等问题的决策与评估 ,未能够很好地做到定位、定量 ,使工程效益打了折扣。 3S技术的应用可以较好地防止此类问题的发生 ,在工程验收评估时 ,可以做到地点面积定位定量、类型适宜性评估准确快捷 ,提高工程决策实施和管理的水平。

关键词：甘肃退耕还林还草水土流失土地沙化决策

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石羊河流域植物类型对其水坝修建的响应

干旱区资源与环境 2017年第2期31卷 134-140页

作者：李亚魏怀东胡小柯丁峰陈芳周兰萍甘肃省治沙研究所/甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地兰州730070

石羊河流域作为我国开发利用程度较高,生态环境问题较突出的内陆河流域,备受国内外研究者关注。通过整理参考前人考察研究结论及实地调查分析发现:石羊河流域修建水坝,水资源分配方式及利用模式因此发生了根本性的改变,强烈影响其中下... 详细信息

石羊河流域作为我国开发利用程度较高,生态环境问题较突出的内陆河流域,备受国内外研究者关注。通过整理参考前人考察研究结论及实地调查分析发现:石羊河流域修建水坝,水资源分配方式及利用模式因此发生了根本性的改变,强烈影响其中下游的植物种及群落变化。主要表现在:1)自上世纪五十年代以来,石羊河流域中下游植被面积、植被盖度、生物量等均有不同程度减少;植物类型发生了从湿生系列向旱生系列的转变,柽柳、盐爪爪、芦苇等植被逐渐退出,白刺、红砂、黑果枸杞等更耐旱植被逐渐占据优势地位,尤其是白刺在大部分地方都成为建群种。2)在石羊河流域中下游,植物为了适应风沙大、温差高、降水稀少、蒸发强等不利的生长环境,形成了多种旱生特征和适应方式;在人为干扰相对较重的区域植物叶片结构逐渐变化为以环栅型为主;在人为干扰相对较轻区域的植物逐渐向正常型和全栅型方向发展;在地下水位下降较剧烈的区域,植物叶片类型发生了由正常型、环栅型向不规则型的完全转变。水坝建设引起的大面积开荒种田、水资源利用不均衡、下游地下水严重超采、水质恶化等是植物类型和面积发生变化的主要影响因素。

关键词：石羊河流域植物类型水坝水资源利用地下水

腾格里沙漠东南缘荒漠植被盖度月变化特征及生态恢复

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中国沙漠 2005年第1期25卷 140-144页

作者：满多清吴春荣徐先英杨自辉丁峰魏怀东甘肃省治沙研究所甘肃武威733000

研究表明:封育区植被盖度一年四季大于未封育区,在正常年份的生长季内前者植被盖度为17 89%～29 39%,后者为11 60%～16 05%。封育区和未封育区150m样线上的灌木植物在70～90株(丛)和60～70株(丛)之间,基本保持稳定;草本植物个体数月变... 详细信息

研究表明:封育区植被盖度一年四季大于未封育区,在正常年份的生长季内前者植被盖度为17 89%～29 39%,后者为11 60%～16 05%。封育区和未封育区150m样线上的灌木植物在70～90株(丛)和60～70株(丛)之间,基本保持稳定;草本植物个体数月变化则显著,未封育区从4月份以后数量递增,7、8月显著增加,8月底达到最大值,而封育区则表现为4、5月增加,6月减少,7、8、9月线性增加,达到最大值,且未封育区草本植物的数量少于封育区。未封育区由于植被盖度低,灌丛分布不均匀,沙面裸露多,地面风沙流活动强烈,白刺沙包风蚀严重;而封育区植被盖度较大,灌丛分布较均匀,风沙流活动弱,白刺沙包稳定,形成了较为稳定的自然植被生态系统。试验表明,在当地气候和地理条件下,通过封育或避免人为干预,荒漠区生态植被的自然恢复,可大大增加防风固沙能力,改善当地的生态环境。

关键词：封育植被盖度白刺灌丛草本植物月变化生长季腾格里沙漠风沙流地气

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民勤绿洲土地荒漠化动态监测

干旱区资源与环境 2007年第10期21卷 12-17页

作者：魏怀东徐先英丁峰周兰萍甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外观测研究站甘肃省荒漠化防治重点实验室甘肃省治沙研究所武威733000

解译1998年和2003年的卫星影像数据表明:5年间,民勤绿洲荒漠化土地面积从337126.71hm2增加到341221.21hm2,增加了4094.50hm2。其中风蚀荒漠化土地增加了5857.24hm2,盐渍荒漠化土地减少了1762.74hm2。风蚀荒漠化土地中沙化耕地的面积增加... 详细信息

解译1998年和2003年的卫星影像数据表明:5年间,民勤绿洲荒漠化土地面积从337126.71hm2增加到341221.21hm2,增加了4094.50hm2。其中风蚀荒漠化土地增加了5857.24hm2,盐渍荒漠化土地减少了1762.74hm2。风蚀荒漠化土地中沙化耕地的面积增加了11035.49hm2,而沙化林地、沙化草地分别减少了2749.12hm2、2556.82hm2。其荒漠化程度正在由中轻度向重度和极重度逐步加剧发展。民勤绿洲荒漠化发展变化集中表现为在原有耕地和新开荒的弃耕以及有林地、沙化林地、沙化草地、盐渍化土地被无序的开荒而转变为沙化耕地。造成民勤绿洲荒漠化目前形式的原因主要有两点:一是石羊河上游来水量持续减少和地下水持续超采造成的绿洲水资源环境的逐步恶化,地下水持续下降,造成其天然植被退化消亡;二是随着人口压力的增加,人为过度开荒和弃耕造成的地表植被无法恢复,引起的土地荒漠化。

关键词：荒漠化动态监测民勤绿洲