基于TM影像的镶黄旗草原沙化治理工程生态效益评价指标体系与评价方法研究

论文摘要

随着世界环境问题的日益突出,沙化草原生态系统的恢复与重建越来越受到各界的高度关注。为了有效遏制草原沙漠化趋势,我国启动了一系列草原沙化治理工程来改善草原生态圈生态环境。但是目前对工程的建设进展情况和工程效益还不清楚。还没有一套公认有效的方法对草原沙化治理工程进行评价。目前的评价方法主要是以点代面,而一旦区域差异较大,该方法就会存在偏差,并难以制定正确的后续措施(卓莉,2007)。针对这一困难,我们将80年代的草原调查资料作为一个基准,认为它是个理想状态。纵向上工程区内的植被、土壤等指标与80年代当地同类草地型作对比,横向上工程区内与区外进行对比,使评价体系具有更广泛的适用性。同时将遥感大尺度观测的优势引用到体系中来,遥感影像与地面调查相结合,实现快速评价。本文建立了草原沙化治理工程生态效益快速评价三个层次的指标体系,第一层是目标层,即草原沙化治理工程生态效益指标;第二层是准则层,包括植被、风沙活动和土壤;第三层是指标层,即每一个评价因素有哪些具体指标来表达,共有13个指标。然后运用层次分析法确定了各个指标的权重,并对指标的域值进行了确定、量化和分级,选择了镶黄旗两种不同类型的6个风沙源治理工程做实证研究,建立相应的指标体系,地面调查和遥感解译相结合,运用文章提出的评价方法模型,得出了各自的评价结果。2001飞播工程生态效益得分最高,为84.03分,生态效益优。2004年封育工程得分最低,为71.73分,生态效益良。工程实施后植被盖度、生物量、草层高度、植物种数和土壤有机质含量有了明显增加,一年生植物比例减少。流动沙地比例大幅降低,固定沙地比例大幅度增加。工程区内的植被盖度、生物量、草层高度和植物种数均高于工程区外,一年生植物比例较区外低。工程区内的流动沙地基本被固定,植被盖度有了很大提高,达到了预期的治理效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 引言
• 1.1 研究背景、目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 沙漠化治理研究
• 1.2.2 草地基况评价
• 1.2.3 工程效益评价指标体系研究
• 1.2.4 遥感技术及沙漠化遥感监测研究
• 1.2.5 遥感数据荒漠化信息提取
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 资料收集
• 1.3.2 遥感影像处理与分析
• 1.3.3 野外验证
• 1.3.4 指标选择和权重确定
• 1.3.5 工程生态效益评价
• 2 研究区概况
• 2.1 研究区自然状况
• 2.1.1 地理位置
• 2.2.2 地质地貌
• 2.2.3 气候
• 2.2.4 土壤
• 2.2.5 水文
• 2.2.6 植被
• 2.2 研究区社会经济状况
• 2.2.1 土地利用状况
• 2.2.2 社会经济状况
• 2.3 工程区概况
• 3 评价指标体系建立
• 3.1 建立草原沙化治理工程生态效益快速评价体系的方法
• 3.1.1 系统法
• 3.1.2 归类法
• 3.1.3 目标法
• 3.2 评价指标选取原则
• 3.2.1 可比性原则
• 3.2.2 可操作性原则
• 3.2.3 相对独立性原则
• 3.2.4 简单实用性原则
• 3.3 评价指标的内涵界定、提出依据和获取途径
• 3.3.1 植被指标
• 3.3.2 风沙活动指标
• 3.3.3 土壤指标
• 3.4 评价指标的筛选方法
• 4 评价方法与模型
• 4.1 权重的确定
• 4.1.1 构造层次分析模型
• 4.1.2 各层指标相对重要性两两比较
• 4.1.3 分层次建立判断矩阵
• 4.1.4 求解判断矩阵
• 4.1.5 判断矩阵计算结果
• 4.2 评价指标阈值的确定和量化
• 4.3 确定评价标准
• 5 遥感影像处理与分析
• 5.1 遥感影像及预处理
• 5.1.1 几何校正
• 5.1.2 辐射纠正
• 5.1.3 影像裁剪
• 5.2 植被盖度遥感定量模型
• 5.2.1 像元二分模型
• 5.2.2 利用NDVI估算植被覆盖度
• 5.2.3 模型参数确定
• 5.2.4 植被覆盖等级划分
• 5.3 地上生物量回归模型
• 5.4 固定沙地、流动沙地景观变化
• 6 镶黄旗草原沙化治理工程生态效益评价
• 6.1 植被盖度变化分析
• 6.2 植物种类组成及其变化分析
• 6.3 地上生物量变化分析
• 6.4 物种丰富度变化分析
• 6.5 草层高度变化分析
• 6.6 土壤有机质含量变化分析
• 6.7 生态效益评价
• 7 结论与讨论
• 7.1 结论
• 7.2 问题讨论
• 主要参考文献
• 个人简介
• 致谢