新疆阜康地区森林资源与环境的空间分析

【摘要】：研究了新疆阜康地区森林植被资源与环境的特征和其30年来的变化，利用 Arcinfo强大的空间分析功能，对资源、DEM模型、景观指数、环境价值和新疆降水 量的地统计学规律进行较全面的分析。本文分为五个部分： 1、 新疆阜康地区森林资源与环境空间数据库的建立 森林资源与环境空间数据库的建立是它们空间分析的基础。利用多期的遥感图象 和该区的地形图，建立森林分类图形和属性库(包括森林和环境自变量集)一体化的 GIS空间数据库。为了提高TM遥感图象的分类精度，利用ERDAS图象处理软件， 对它进行包括主成分、降噪、去条带和自然色彩变换等增强处理，采用监督分类和人 工判读相结合的方法进行分类，采用R2V、ERDAS、Arcview、Arcinfo等软件的集 成，使得小班面层与某些线层的无缝联接。成功地形成一套适于西部GIS的森林资源 与环境空间数据库的技术路径。此外，对新疆阜康北部地区森林资源动态进行初步分 析。 2、 新疆阜康地区数字高程模型(DEM)及其粗差检测分析 为了提高生态建模的精度，模拟和提取该区的地面特征至关重要。在已建立的森 林资源与环境空间数据库的支持下，利用Arcinfo和ERDAS，建立了新疆阜康地区 的1：5万数字高程模型(DEM)。通过提取地形的海拔、坡度、坡向特征因子，分析 森林植被的垂直分布。通过对DEM的粗差检测分析，分析阜康地区的数字高程模型 精度。 3、 新疆阜康地区景观格局变化分析 在1977年、1987年、1999年森林资源与环境空间数据库的支持下，利用景观分 析软件编制三个时段的新疆阜康地区植被景观类型图，并分析了近30年来新疆阜康 地区景观动态与景观格局变化。结果表明：① 在此期间整个研究区的斑块数减少，斑 块平均面积扩大，景观中面积在不同景观要素类型之间的分配更加不均衡，景观面积 向少数几种类型聚集。说明了在这期间阜康地区的景观类型有向单一化方向发展的趋 势；② 农耕地分布呈破碎化的趋势，斑块平均面积变小，斑块间离散程度也更高，这些 变化说明人为的经济活动在阜康地区的加剧；③ 天然林面积减少较多，水域的面积却 呈现上升的趋势，冰川及永久积雪的面积呈下降趋势。 4、新疆阜康地区森林生态效益的初步分析 从广义森林生态效益定义出发，针对12种森林生态效益因变量不完全独立、且 各自的自变量集不完全相同，引入具有多对多特征且整体上相容的似乎不相关厂‘义线 性模型。通过构造12种森林生态效益的“有效面积系数”和“市场逼近系数”，在森 林资源与环境空间数据库的支持下，对新疆阜康地区两期的森林生态效益进行科学的 计量。结果表明:新疆阜康地区的森林生态效益货币量1987年是 90673.8万元，1999 年是84134.4万元，总体上呈下降趋势。 5、利用新疆气象站资料研究年降雨量的空间分布规律 利用ArcGIS地统计学模块，在2000年新疆气候信息、空间数据库和新疆DEM模 型的支持下，做出了新疆地区的年降水量空间分布图。根据新疆气候资料建立趋势面 分析模型、模拟了新疆降水量空间分布的趋势值。采用3种算法(距离权重法、普通 心iging法、协同掩iging方法)计算并比较分析了研究区多年的平均降水量的时空变 化。利用模拟产生韵精度最优的栅格降水空间数据库，建立的多年平均降水资源信息 系统，可快速计算研究区内任一地域单元中降水的总量及其空间变化，可以生成高精度 的气候要素空间分布图。 创 关键词:森林资源与环境、空间数据、遥感图象、DEM粗差检测、景观格局分析 模块、似乎不相关模型、地统计学模块、动态分析。