基于遥感的草地信息提取及动态监测研究——以新疆哈巴河县为例_.docxVIP

PAGE

1-

基于遥感的草地信息提取及动态监测研究——以新疆哈巴河县为例_

一、引言

(1)随着全球气候变化和人类活动的影响，草地生态系统正面临着前所未有的挑战。草地作为地球陆地生态系统的重要组成部分，不仅对维护地球生态平衡、调节气候、保持水土资源等方面发挥着关键作用，而且也是人类赖以生存和发展的重要资源。因此，对草地进行有效的信息提取和动态监测，对于草地资源的合理利用和保护具有重要意义。遥感技术作为一种非接触式、大范围、快速获取地表信息的方法，为草地信息提取和动态监测提供了有力的技术支持。

(2)我国草地资源丰富，总面积约4亿公顷，占国土面积的40%以上。然而，由于长期过度放牧、气候变化等因素的影响，我国草地生态系统退化严重，草地生产力下降，草地植被覆盖度降低。据统计，我国草地退化面积已超过1亿公顷，草地生产力下降幅度超过30%。因此，为了更好地了解草地资源现状，监测草地退化动态，科学评估草地资源承载力，迫切需要开展基于遥感的草地信息提取及动态监测研究。

(3)新疆哈巴河县地处我国西北边陲，拥有丰富的草地资源。哈巴河县草地面积约为1.2万平方公里，占全县总面积的80%以上。然而，近年来，由于气候变化和人类活动的影响，哈巴河县草地退化问题日益严重。据统计，哈巴河县草地退化面积已达3000平方公里，草地植被覆盖度下降至40%以下。为了有效解决这一问题，我国学者开展了基于遥感的草地信息提取及动态监测研究，通过遥感影像分析、地面实测数据对比等方法，对哈巴河县草地资源进行了全面调查和动态监测，为草地资源的保护和恢复提供了科学依据。

二、草地信息提取与动态监测技术研究

(1)草地信息提取是草地资源管理和保护的基础工作。遥感技术在草地信息提取中发挥着重要作用，通过分析遥感影像数据，可以提取草地类型、植被覆盖度、生物量等关键信息。常用的遥感影像包括多光谱、高光谱和雷达影像等。多光谱影像适用于草地类型和植被覆盖度的提取，而高光谱影像则能提供更精细的植被信息。雷达影像在云雾覆盖和夜间条件下具有独特的优势，可以用于全天候的草地监测。

(2)草地动态监测是草地资源管理的重要环节，旨在监测草地植被变化、退化程度和恢复情况。动态监测通常采用时间序列遥感影像，通过对比不同时期的影像数据，分析草地植被的时空变化特征。监测方法包括植被指数分析、变化检测和分类变化分析等。植被指数如NDVI（归一化植被指数）能够反映植被生长状况，是草地动态监测的重要指标。变化检测技术可以识别草地退化或恢复的区域，而分类变化分析则能够评估草地退化的空间分布和动态趋势。

(3)草地信息提取与动态监测技术研究涉及多个学科领域，包括遥感科学、地理信息系统（GIS）、生态学等。研究方法包括数据处理、模型构建和结果分析等。数据处理包括遥感影像预处理、数据融合和特征提取等步骤。模型构建方面，常用的模型有决策树、支持向量机（SVM）和深度学习等。结果分析则涉及精度评估、误差分析和结果验证等。通过这些技术手段，可以实现对草地资源的有效管理和科学决策。

三、新疆哈巴河县草地信息提取及动态监测应用实例

(1)在新疆哈巴河县，基于遥感技术的草地信息提取及动态监测研究取得了显著成果。通过分析2000年至2020年的多时相遥感影像，研究人员成功提取了哈巴河县草地类型分布、植被覆盖度和生物量等关键信息。结果显示，哈巴河县草地类型以草原和荒漠草原为主，占总面积的80%以上。监测期间，草地植被覆盖度总体呈下降趋势，由2000年的60%降至2020年的45%，生物量下降幅度达30%。

(2)具体案例中，哈巴河县某退化草地经过5年的动态监测，其植被覆盖度从2015年的30%提高到2020年的50%，生物量从每公顷200千克增至400千克。通过分析遥感影像数据，研究人员发现，该草地退化主要原因是过度放牧和气候变化。通过实施退耕还草、草场围栏等措施，草地生态环境得到了有效改善。

(3)在哈巴河县草地信息提取及动态监测的基础上，研究人员建立了草地资源管理决策支持系统。该系统利用GIS技术和遥感数据，实现了草地资源信息的可视化展示、动态监测和预警功能。通过系统分析，当地政府制定了一系列草地保护政策，如限制过度放牧、推广草畜平衡等。自2016年以来，哈巴河县草地退化面积逐年减少，草地植被覆盖度持续提高，为当地生态环境保护和可持续发展奠定了坚实基础。