• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    洞庭湖区湖泊洲滩地表覆盖变化

    余姝辰 ,  李长安 ,  余德清 ,  贺秋华 ,  罗伟奇 ,  向菲菲

    余姝辰, 李长安, 余德清, 贺秋华, 罗伟奇, 向菲菲, 2020. 洞庭湖区湖泊洲滩地表覆盖变化. 地球科学, 45(6): 1918-1927. doi: 10.3799/dqkx.2019.205
    引用本文: 余姝辰, 李长安, 余德清, 贺秋华, 罗伟奇, 向菲菲, 2020. 洞庭湖区湖泊洲滩地表覆盖变化. 地球科学, 45(6): 1918-1927. doi: 10.3799/dqkx.2019.205
    Yu Shuchen, Li Chang'an, Yu Deqing, He Qiuhua, Luo Weiqi, Xiang Feifei, 2020. Land Cover Change on Beach of Dongting Lake's Beach. Earth Science, 45(6): 1918-1927. doi: 10.3799/dqkx.2019.205
    Citation: Yu Shuchen, Li Chang'an, Yu Deqing, He Qiuhua, Luo Weiqi, Xiang Feifei, 2020. Land Cover Change on Beach of Dongting Lake's Beach. Earth Science, 45(6): 1918-1927. doi: 10.3799/dqkx.2019.205

    洞庭湖区湖泊洲滩地表覆盖变化

    doi: 10.3799/dqkx.2019.205
    基金项目: 

    国家自然科学基金 41871019

    国家自然科学基金 41672355

    原湖南省国土资源厅“洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 HNPCA2014-1

    原湖南省国土资源厅“洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 NGQJC2015-01

    原湖南省国土资源厅“洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 GJGQJC2016-04

    原湖南省国土资源厅“洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 HNGQJC2017-13

    原湖南省国土资源厅“洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 HNJCCH-2018-13

    原湖南省国土资源厅“洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 HNZRZYJC-2019-02

    “洞庭湖区生态环境变化遥感研究” 2018-10

    详细信息
      作者简介:

      余姝辰(1990-), 女, 工程师, 博士, 主要从事资源环境遥感技术应用

      通讯作者:

      李长安

    • 中图分类号: P237

    Land Cover Change on Beach of Dongting Lake's Beach

    • 摘要: 为了解20世纪70年代以来洞庭湖区湖泊洲滩地表覆盖变化,基于1978年以来的多源中分辨率遥感影像,对洲滩地表覆盖情况进行了监测,利用决策树分类方法解译,结合地理国情普查数据验证了解译精度.结果表明:近40年来,杨树和芦苇地是1978年以来变化最大的地表覆盖,二者呈此消彼长的增减状态,2007—2015年分布面积基本相当,2015年至今杨树面积大幅度减少,芦苇面积维持稳中有增的趋势.2002年以前,洞庭湖洲滩总体呈扩张趋势,2002年之后,洲滩面积趋于稳定.目前,芦苇和湖草占洞庭湖洲滩总面积的2/3.洞庭湖自然保护区内欧美黑杨主要分布于南洞庭湖自然保护区,芦苇主要分布于东洞庭湖和南洞庭湖自然保护区.洞庭湖区湖泊洲滩的人工利用程度在2015年后大幅减小,但仍有48.57%,亟待进一步控制.

       

    • 图  1  洞庭湖区范围

      Fig.  1.  The overview map of the Dongting Lake

      图  2  洲滩地表覆盖类型分带示意图

      Fig.  2.  The zonation of land cover type in beach

      图  3  洞庭湖区湖泊洲滩地表覆盖类型决策树分类模型

      Fig.  3.  Decesion tree classification model to classify surface coverage in Dongting Lake

      图  4  洞庭湖地表覆盖分类图

      Fig.  4.  Land cover map of Dongting Lake

      图  5  1978—2018年洞庭湖洲滩地表覆盖各类型面积变化

      Fig.  5.  The variation of land covers in Dongting Lake from 1978 to 2018

      图  6  2015—2018年自然保护区(东洞庭湖、南洞庭湖、横岭湖、目平湖和核心区、缓冲区、实验区)欧美黑杨面积变化

      Fig.  6.  The land cover of populus nigra in Dongting Lake Natural Reserves (4 lakes and 3 areas) during 2015 to 2018

      图  7  2015—2018年自然保护区(东洞庭湖、南洞庭湖、横岭湖、目平湖和核心区、缓冲区、实验区)芦苇面积变化

      Fig.  7.  The land covers of reed in Dongting Lake Natural Reserves (4 lakes and 3 areas) during 2015 to 2018

      图  8  洞庭湖区湖泊洲滩自然和人工利用面积变化

      Fig.  8.  The variation of natural and artificial area about beach in Dongting Lake

      表  1  遥感数据源

      Table  1.   Remote sensing data source

      序号 数据源 获取时间(年-月-日) 空间分辨率(m) 城陵矶水位(m) 波段组合(R/G/B)
      1 MSS 1978-12-17 79 20.45 3(R)/4(G)/1(B)
      2 TM 1987-12-06 30 19.93 5(R)/4(G)/3(B)
      3 TM 1998-12-20 30 20.66 5(R)/4(G)/3(B)
      4 ETM 1999-12-15 30 21.78 5(R)/4(G)/3(B)
      5 ETM 2002-01-05 30 20.56 5(R)/4(G)/3(B)
      6 CBERS-1 2007-12-23 19.5 20.42 3(R)/4(G)/2(B)
      7 ETM 2015-01-14 30 20.41 7(R)/5(G)/4(B)
      8 ETM 2016-12-20 30 20.66 7(R)/5(G)/4(B)
      9 HJ-1 2018-12-30 30 20.96 3(R)/4(G)/2(B)
      下载: 导出CSV

      表  2  各类地表覆盖类型遥感影像标志

      Table  2.   The signs of land cover type

      代码 类型 遥感影像标志
      1151 杨(柳)树林地 深绿色,块状,影纹较粗呈斑状、颗粒状,人工栽种的杨树行列较规则,边界轮廓明显,一般紧邻堤坝而远离湖泊水域,大部位于常水位以上.
      1152 芦苇地 呈绿色(生长期)、白色(收割后)、黑色(火烧),块状或条带状的规则形态,多网格状道路、沟渠等人工活动痕迹,多生于低湿地或浅水中.
      1153 芦杂草地 呈浅绿色或草黄色(冬季),块状或条带状分布,影纹较杨树细,细斑或点状,人工痕迹较少.
      1154 湖草地 呈亮绿色或草黄色(冬季),蠕虫状或破布状的不规则形态,影纹较光滑细密,一般人工干预痕迹较少.
      1155 白泥洲 呈暗红色、白色、浅红色等,块状或条带状分布,影纹光滑,一般靠近湖泊或河道的水面分布.
      1156 耕作利用地 呈绿色、白色、褐色等杂色,块状或条带状规则形态,影纹粗糙,有道路、沟渠等分布.
      1157 房屋建筑地 呈暗红色、白色,一般分布于堤坝边沿,呈带状或块状分布,形状规则,斑状或斑块状影纹.
      1158 鱼池 呈蓝色或黑色,块状或带状分布,一般由堤坝或土坎分割呈规则长方形块状.
      1159 沟渠 分布于洲滩中的条带状水体.
      1032 坑塘 分布于洲滩上的斑状、块状的形状不规则的水体.
      下载: 导出CSV

      表  3  洞庭湖区湖泊洲滩地表覆盖面积(km2)

      Table  3.   The land cover of beach in Dongting Lake

      监测时间 杨树 芦苇 芦杂草 湖草 白泥洲 耕作地 房屋 鱼池 沟渠 坑塘 洲滩面积
      1978-12 28.26 1 092.00 29.07 96.30 510.60 15.63 64.96 1 836.53
      1987-12 1 203.31 329.70 0.31 7.57 284.20 4.07 0.66 18.55 76.74 1 925.15
      1998-12 602.05 993.70 11.06 73.01 196.00 1.41 0.76 13.01 39.68 51.05 1 981.77
      1999-12 1 253.82 415.40 10.90 115.10 165.30 1.09 6.45 41.40 30.86 2 040.39
      2002-01 1 061.66 633.20 41.80 40.11 165.70 0.88 2.04 3.33 51.31 88.12 2 088.15
      2007-12 883.64 904.00 47.04 29.10 124.00 1.34 1.03 31.76 30.47 17.96 2 070.25
      2015-01 885.93 788.10 54.41 99.64 160.33 4.42 1.49 26.56 29.38 34.15 2 084.44
      2016-12 340.45 680.39 174.41 581.24 172.44 3.63 1.52 37.21 29.81 37.26 2 058.36
      2018-12 152.92 715.06 220.21 637.66 184.85 2.99 1.65 41.36 30.46 40.17 2 027.33
      下载: 导出CSV

      表  4  洞庭湖自然保护区欧美黑杨与芦苇覆盖面积(km2)

      Table  4.   The land covers of populus nigra and reed in Dongting Lake

      监测区域 欧美黑杨 芦苇
      2015-01 2016-12 2018-12 2015-01 2016-12 2018-12
      东洞庭湖 核心区 0.27 0.23 0 24.02 24.34 24.37
      缓冲区 0.86 1.69 4.31 55.96 59.21 59.86
      实验区 7.08 7.92 5.27 129.68 129.79 129.37
      南洞庭湖 核心区 30.30 17.14 0 69.64 69.66 82.55
      缓冲区 80.43 45.70 23.81 80.40 80.53 94.31
      实验区 178.53 102.49 62.23 74.81 74.49 76.60
      横岭湖 核心区 9.62 7.20 0 33.63 33.63 36.11
      缓冲区 44.27 25.68 0.24 19.86 19.89 21.17
      实验区 24.60 12.41 5.45 21.11 21.72 24.04
      目平湖 核心区 50.53 35.20 0 29.11 23.28 24.24
      缓冲区 39.84 25.33 7.67 9.82 10.90 10.50
      实验区 32.32 18.53 9.53 1.81 1.85 2.41
      合计 498.65 299.52 118.51 549.85 549.29 585.53
      下载: 导出CSV
    • [1] Ba, S., Liu, Z.H., Zhang, Z.J., et al., 2011.Decision Tree and Its Application in Remote Sensing Image Classification.Plateau and Mountain Meteorology Research, 31(2):31-34(in Chinese with English abstract). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ygjsyyy201405006
      [2] Chen, J., Chen, J., Gong, P., et al., 2011.Higher Resolution Global Land Cover Mapping.Geomatics World, 18(2):12-14(in Chinese with English abstract). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dlxxsj201102002
      [3] He, J., Xu, Y.P., Xu, D.B., .et al., 2018.A Review after General Secretary Xi Jingping Visiting the Yangtze River Economic Area in Hunan.Xinxiang Review, (13):12-16(in Chinese).
      [4] Jia, H.C., Pan, D.H., Zhang, W.C., 2014.Study on Land Use/Cover Change Impact on Wetlands of Dongting Lake Area for nearly 30 Years.China Population, Resources and Environment, 24(Suppl.3):126-128(in Chinese with English abstract).
      [5] Li, J.B., Wang, K.L., Qin, J.X., et al., 2005.The Evolution of Annual Runoff and Sediment in the Dongting Lake and Their Driving Forces.Acta Geographica Sinica, 60(3):503-510(in Chinese with English abstract). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlxb200503017
      [6] Li, X.B., 1996.A Review of the International Researches on Land Use/Land Cover Change.Acta Geographica Sinica, 51(6):553-558(in Chinese with English abstract).
      [7] Lin, G.J., Li, Z.J., Lei, M.J., et al., 2015.Response of Land Cover in Dongting Lake to Water Level Change of Yangtze River.Yangtze River, 46(19):114-118(in Chinese with English abstract). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=rmcj201519027
      [8] Na, X.D., Zhang, S.Q., Kong, B., et al., 2008.The Extraction of Freshwater Marsh Wetland Information Based on Decision Tree Algorithm:A Case Study in the Northeast of the Sanjiang Plain.Remote Sensing Technology and Application, 23(4):365-372(in Chinese with English abstract).
      [9] Provincial Land Commission Office in Hunan, 1985.Comprehensive Investigation Report on Utilization and Development of Dongting Lake Area.Provincial Land Commission Office in Hunan, Changsha, 18-20(in Chinese).
      [10] Qin, Y.M., Gong, J., Gu, Y.S., et al., 2018.Ecological Monitoring and Environmental Significance of Testate Amoebae in Subalpine Pearlands in West Hubei Province, China.Earth Science, 43(11):4036-4045(in Chinese with English abstract).
      [11] Schneider, J., Grosse, G., Wagner, D., 2009.Land Cover Classification of Tundra Environments in the Arctic Lena Delta Based on Landsat 7 ETM+ Data and Its Application for Upscaling of Methane Emissions.Remote Sensing of Environment, 113(2):380-391. https://doi.org/10.1016/j.rse.2008.10.013
      [12] Shi, J.N., Xu, Y.X., Liu, Q.H., 2010.An Analysis on the Variation of Landscape Pattern of Dongting Lake Wetland Reserve.Journal of Central South University of Forestry & Technology, 30(6):18-26(in Chinese with English abstract). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=znlxyxb201006004
      [13] Tan, Z.Q., Xu, X.L., Li, Y.L., et al., 2017.Wetland Landscape Pattern Evolution of Large Yangtze-Connected Lakes in the Middle Reaches of Yangtze River.Resources and Environment in the Yangtze Basin, 26(10):1619-1624(in Chinese with English abstract).
      [14] Xie, Y.H., Chen, X.S., 2008. Effects of Three-Gorge Project on Succession of Wetland Vegetation in Dongting Lake.Research of Agricultural Modernization, 29(6):684-687(in Chinese with English abstract). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=nyxdhyj200806011
      [15] Yang, L., Xie, B.G., Qin, J.X., et al., 2013.Changes in Dongting Lake Wetland Landscape Pattern Related to Pre-and Post-Construction of the Three Gorges Dam.Journal of Natural Resources, 28(12):2068-2080(in Chinese with English abstract). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzyxb201312005
      [16] Yu, D.Q., Yu.S.C., He, Q.H., et al., 2016.Monitoring of Dongting Lake Atrophy in the Past 100 Years by Combining Historical Map and Remote Sensing Technology.Remote Sensing for Land & Resources, 28(3):116-122(in Chinese with English abstract). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=gtzyyg201603019
      [17] 巴桑, 刘志红, 张正健, 等, 2011.决策树在遥感影像分类中的应用.高原山地气象研究, 31(2):31-34. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/scqx201102005
      [18] 陈军, 陈晋, 宫鹏, 等, 2011.全球地表覆盖高分辨率遥感制图.地理信息世界, 18(2):12-14. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dlxxsj201102002
      [19] 贺佳, 徐亚平, 徐典波, 等, 2018.万里长江水云阔习近平总书记在湘考察长江经济带发展回访记.新湘评论, (13):12-16. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=0120181104623346
      [20] 湖南省国土委员会办公室, 1985.湖南洞庭湖区整治开发综合考察研究报告.长沙: 湖南省国土委员会办公室, 18-20.
      [21] 贾慧聪, 潘东华, 张万昌, 2014.洞庭湖区近30年土地利用/覆盖变化对湿地的影响分析.中国人口·资源与环境, 24(增刊3):126-128.
      [22] 李景保, 王克林, 秦建新, 等, 2005.洞庭湖年径流泥沙的演变特征及其动因.地理学报, 60(3):503-510. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dlxb200503017
      [23] 李秀彬, 1996.全球环境变化研究的核心领域——土地利用/土地覆被变化的国际研究动向.地理学报, 51(6):553-558.
      [24] 林国俊, 李志军, 雷明军, 等, 2015.洞庭湖区土地覆被对长江水位变化的响应分析.人民长江, 46(19):114-118. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/rmcj201519027
      [25] 那晓东, 张树清, 孔博, 等, 2008.基于决策树方法的淡水沼泽湿地信息提取——以三江平原东北部为例.遥感技术与应用.遥感技术与应用, 23(4):365-372. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ygjsyyy200804001
      [26] 秦养民, 巩静, 顾延生, 等, 2018.鄂西亚高山泥炭地壳变形虫生态监测及对水位的指示意义.地球科学, 43(11):4036-4045. doi: 10.3799/dqkx.2018.599
      [27] 石军南, 徐永新, 刘清华, 2010.洞庭湖湿地保护区景观格局变化及原因分析.中南林业科技大学学报, 30(6):18-26. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/znlxyxb201006004
      [28] 谭志强, 许秀丽, 李云良, 2017.长江中游大型通江湖泊湿地景观格局演变特征.长江流域资源与环境, 26(10):1619-1624. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/cjlyzyyhj201710015
      [29] 谢永宏, 陈心胜, 2008.三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响.农业现代化研究, 29(6):684-687. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/nyxdhyj200806011
      [30] 杨利, 谢炳辉, 秦建新, 等, 2013.三峡建坝前后洞庭湖区湿地景观格局变化.自然资源学报, 28(12):2068-2080. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzyxb201312005
      [31] 余德清, 余姝辰, 贺秋华, 等, 2016.联合历史地图与遥感技术的洞庭湖百年萎缩监测.国土资源遥感, 28(3):116-122. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gtzyyg201603019
    • 加载中
    图(8) / 表(4)
    计量
    • 文章访问数:  821
    • HTML全文浏览量:  177
    • PDF下载量:  46
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2019-07-09
    • 刊出日期:  2020-06-15

    目录

      /

      返回文章
      返回