论文摘要
沙漠化是当今世界面临的最大的环境一社会经济问题之一。我国是世界上受沙漠化影响最严重的国家之一,给生态环境和社会经济带来极大危害。遥感技术为沙漠化监测提供了一种全新的手段。由于土地沙漠化的复杂性,目视解译仍然是当前沙漠化监测的主要手段。但目视解译存在定位不准、时效性差、周期长、工作量大等缺陷,因此,建立一种监测土地沙漠化的计算机自动分类方法十分必要且有意义。敦煌是历史文化名城、全国优秀旅游城市,且在国际上具有一定影响。市域内文物古迹众多,自然景观独特。然而,近几十年来,敦煌境内土地沙漠化日趋加重,对当地的生态环境和人民生产生活等各方面造成严重影响。对此,温家宝作出批示,必须加快治理沙漠化。所以,了解和掌握敦煌市的土地沙漠化发展变化情况,对当地沙漠化治理和环境保护具有重要的现实意义。决策树分类法能够有机地组合多种信息,在遥感分类问题上表现出巨大的优势。植被覆盖度是本文在土地沙漠化程度分类中的主要参考指标,而NDVI是植被覆盖度遥感估算中最常用的植被指数。在植被覆盖度基础上,引入地表温度和纹理特征可提高各级别沙漠化土地的分类精度,对主要地类也有更好的区分性。因此,本文以敦煌为研究区,基于TM遥感影像数据,采用决策树分类方法,试图建立一种将遥感定量反演结果(植被覆盖度和地表温度)和纹理分析结果引入沙漠化监测自动分类过程的新方法,并分析敦煌市20年来的土地沙漠化态势,探索其分布规律和发展变化,主要结论有:(1)敦煌市的土地沙漠化情况已相当严重。据目视解译结果,敦煌市2004年的沙漠化土地总面积为7551km~2,沙漠化程度以中度和重度为主,土地沙漠化情况已相当严重;沙漠化土地主要分布在疏勒河以南的地区,且沙漠化土地的分布与特定的土地利用方式相关联,成因也有所不同。(2)敦煌市近20年来的沙漠化土地一直处于扩张趋势,且沙漠化程度也有所转变。1987—2006年,敦煌市的沙漠化土地不断扩张,且后10年的扩张速度明显大于前10。同时,沙漠化程度也从1987年的中度占优势过渡到1996年的严重占优势和2006年的中度和严重共同主导沙漠化进程的局面。(3)沙漠化的成因主要有地理位置和气候因素、水文因素、植被因素和人为因素;治理对策主要是加大依法治沙力度,发展沙区产业,促进沙区科学发展、遵循自然规律和经济规律,采取综合措施防止沙漠化、政策上采取鼓励措施,提高公众的防治意识、加强部门协调和监督检查、合理解决水资源利用问题和加强沙漠化动态监测。(4)将遥感定量反演结果(植被覆盖度、地表温度)和纹理分析结果引入决策树分类,实现土地沙漠化监测的自动分类是可行的。决策树分类方法的结果可比性强,但精度明显低于人机交互目视解译。