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巴丹吉林沙漠若干典型地区沙丘移动的遥感地学分析

陈芳  
【摘要】:巴丹吉林沙漠地处内蒙古阿拉善高原的西部,是中国第二大流动沙漠。其东部有乌兰布和沙漠、南部有腾格里沙漠。三大沙漠之间存在三大流沙带的握手并逐渐合拢的趋势,风沙运动十分活跃。通过对该区进行研究可以为深入认识巴丹吉林沙漠动态的空间格局及其区域分异规律,并为探讨遥感影像的应用潜能提供基础依据。 在各种地貌发育类型当中,沙丘属于快速移动的地貌类型。目前关于沙丘动力学机制研究已经很深入,但关于区域移动状况的研究仍十分有限。鉴于区域沙丘移动涉及的研究区范围较大,用传统的地面观测手段很难满足需要。自70年代Landsat卫星的发射以来,其为沙丘移动的研究提供了长周期、大范围的影像资源及新的监测方法。本文试图分析利用多时相Landsat TM影像解译沙丘特征,充分考虑到此数据源在空间分辨率方面的局限性,深入探讨其在巴丹吉林沙漠多年尺度上研究沙丘移动趋势的可能性。针对巴丹吉林沙漠的北部、东部、东南部和南部的四个研究区的大小沙丘,结合区域气象观测数据对沙丘的动态变化成因机理进行了探讨,得出以下结论: (1)巴丹吉林沙漠北部高大沙丘的最近20年内的变化在TM影像上表现不出来。其原因在于,该区内沙丘比较高大,移动速度慢,使得在短时段内单个像元移动距离小于30m,其移动在影像上体现不出来。 (2)巴丹吉林沙漠东部、东南部、及南部三个流沙带处沙丘的移动明显。具体沙丘移动状况如下: 乌力吉苏木附近的东部流沙带的沙丘以新月形沙丘和横向沙丘为主,沙丘高度在9~33m之间。在1989~1999年和1999~2010年的移动方向为东南向,与该区以西北风为主的区域风场一致;在1989~1999年沙丘的平均移动距离为39m;在1999~2010年的沙丘的平均移动距离为33m,沙丘移动速度有略微减慢趋势。 孟根苏木附近的东南部流沙带的沙丘以新月形沙丘和横向沙丘为主,沙丘高度在7~31m之间。在1989~1999年和在1999~2010年的移动方向为东南向,与该区以西北风为主的区域风场一致;在1989~1999沙丘的平均移动距离为51m;在1999~2010年的沙丘的平均移动距离为55m,沙丘移动速度有略微加快的趋势。 中泉子附近的南部流沙带的沙丘以横向沙丘为主,沙丘高度在8~27m之间。在1989~2010年间,南部沙丘移动方向存在西北~东南向的往复性,与该区域的风场不稳定有关。在1989~1995年间沙丘移动方向为西北向,在1995~2003年间移动不明显,在2003~2010年的移动方向为东南向,存在往复运动;在1989~1995年间沙丘平均移动距离为48m,在2003~2010年间的沙丘的平均移动距离为29m,即沙丘在1989~1995年间的移动速度较2003~2010快。 (3)根据巴丹吉林沙漠4个研究区的60个采样沙丘,结合该区的ASTER DEM数据,进行了沙丘高度的量算,并对沙丘移动速度与沙丘高度进行了相关性分析,结果表明:二者呈负相关关系,即沙丘越高,移动速度越慢,反之亦然。 (4)Landsat TM影像尽管空间分辨率只有30m,但对于10年时间尺度上中小型沙丘的空间动态变化信息的捕捉还是十分有效的。


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