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《中国科学院研究生院(植物研究所)》 2003年
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新疆阜康地区森林资源与环境的空间分析

郎璞玫  
【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。
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