■纪超 蔡鑫

（中国人民解放军61287部队 四川成都 610036）

基于遥感影像的榆林市土地沙化遥感监测

■纪超 蔡鑫

（中国人民解放军61287部队 四川成都 610036）

借助遥感、GIS等手段对小流域土壤侵蚀进行监测，分析陕西榆林地区土壤、地面地物的解译、监测，时空变化规律。研究近20年的土壤沙漠化的时空演变情况，结果显示：榆林地区土壤重度沙化从1990年到2000年增加1534 KM2,到2006年天然绿地逐渐增加，有好转趋势的地域主要表现在靠近城镇的区域，说明土壤受环境和人类活动影响较大。该研究通过土壤沙漠化的信息提取，防治沙地蔓延，改善土壤资源，实现可持续发展。

土壤侵蚀沙化目视解译空间分析

0 前言

土壤是我国十分宝贵的一项自然资源，但是随着生态环境的日益破坏，我国在黄土高原地区的侵蚀、沙化现象严重威胁到生态平衡。土壤沙化是泛指良好的土壤（或可利用的土壤）变成含沙很多的土壤，甚至变成沙漠的过程[1]。针对这一现象，可以通过遥感研究，对榆林地区黄土高原地区长期性的监测，得出该地区土壤近几年的变化情况，根据侵蚀的情况和特点寻找相应的解决方法。

1 研究区概况和研究意义

榆林地区陕西省北部，地理坐标为37°55′—39°01′，109°04′—110°10′，位于黄土高原东南部，是陕北黄土高原和毛素乌沙地的交接地带，受黄河流域常年冲击而形成的地势相对平坦的地区。榆林地区属于温暖带和温暖带半干旱大陆性季风气候，四季分明，受黄土高原这一特殊地域的影响，总体呈较干旱，风沙大，降雨量小的的气候特点，年平均温度为10℃左右，年降雨量为400毫米。

土壤侵蚀所引起的水土流失，是在人口快速增长下对于粮食供给最主要的威胁[2]。榆林地区西北部是黄土高原，水土流失严重，土壤大面积荒漠化对当地生态环境、生产生活带来的极大的危害。因此，通过监测土壤沙漠化的情况对于遏制土壤沙化这一问题起到至关重要的作用。

2 研究方法及技术路线

本文基本研究方法是应用3S技术，以地理信息系统软件为工具，以遥感卫星影像数据为基本数据源，利用ERDAS软件进行遥感数据的处理，在3期（1990年、2000年、2006年）数据多时相比较的前提下，结合相关资料和沙地光谱特征建立解译标志。通过目视解译的方法得出该地区风蚀、水蚀的状况、程度。结合该地区地理、人文、气候特征分析侵蚀形成的原因及类型。利用遥感技术的多时相效应对比近两期十年的土壤侵蚀变化。得出相应的办法和结论，并讨论解决办法。

研究的最主要内容就是在Mapgis67软件中对该地区各种相关地类通过目视解译的方式区分开。解译主要的依据是图像中的三种特征:光谱特征、间(几何)特征、纹理特征[3]。对于沙化的土壤进行解译，关键要参考其光谱特征和纹理特征。

具体操作步骤如下：

（1）图像的处理部分：图像处理是目视解译前的准备工作。主要包括图像的下载，对遥感图像进行相应的处理，而进行实现数据转换多波段组合，与高光谱数据进行分辨率融合达到提高分辨率的目的，再把四景图像进行拼接镶嵌，最后进行数据转换。

（2）图像的解译：这是这次研究的核心部分。详细浏览了榆林市行政区的遥感地图后，将地类主要分为了8类：河流、湖泊、重度沙化、轻度沙化、潜在沙化（这三个程度的沙化解译的主要目标，也是这次研究重点）、山林、绿地、居民区和耕地区。

（3）结果分析：解译出成果后，对数据进行空间分析、驱动力分析。分析不能片面和草率，需要从多角度出发，综合性的考虑研究结果的成因和影响因素。例如：针对土壤沙漠化出现的地理位置，空间和事件变化规律参考，采用综合分析法，得出相应结论。

3 调查结果与应用分析

3.1 研究结果

ETM数据的解译结果可以近似反应榆林地区土壤沙化的分布现状，土壤沙化主要分布在该地区西部和北部，轻度沙化地主要分布在北部与内蒙古接壤的地区和西南部靖边县和横山县之间的地区，重度沙化分布在以榆林市区为中心的市郊等大部分地区。东南部大面积的山林地区几乎不存在土壤沙化现象。居民地、耕地除县市区之外，沿河流分布的现象也十分明显。各类沙漠化解译结果计算数据如下表所示。

表1 各种沙化类型土壤面积的两期对比

3.2 结果分析

结果显示在1990年到2000年这10年里，土壤的沙化程度发生了一定程度的恶化。这个原因是多方面的，具体情况如下：

（1）自然地理因素：黄土高原的气候雨量较少，雨季短促，急骤的暴雨往往造成山洪暴发和水土的大量流失。干季较长，日光充足，热量条件比较优越；冬春季节多大风，冬干、春春旱现象比较明显。

（2）人文因素：人文因素对于土壤侵蚀的发展状况影响是十分巨大的。例如乱砍乱伐，导致水土流失等，人为环保意识的淡薄会使环境每况愈下。

（3）政府政策因素，政府的对于环保的政策和力度不够，关注程度也不够，没能有效遏制土壤沙化的蔓延。

在研究的过程中，又通过相同的方法对2006年的遥感图像进行解译和分析，发现该地区的土壤状况有所好转。尤其是城镇周围的沙化有所减轻，绿化逐渐增加，说明人为因素的影响对土壤变化起到了关键作用，这和近几年来人们环保意识增强，政府相关政策由主要关系。陕西省林业厅近期公布的数据可以看出陕北黄土高原“绿色版图”在迅速扩大，1999年以来，延安市退耕还林882万亩，新增水土流失治理面积12万平方公里，治理程度由20.7%提高到45.5%，林草覆盖率由42.9%提高到57.9%。

4 结论

在遥感数字图像的精度、分辨率适宜的情况下，利用遥感技术的多时相效应能较好的实现对土壤侵蚀的监测。本次研究方法运用了多个时段卫星遥感数据相对比，依照研究区的实际情况选择地物的分类，在此基础上系统地进行了目视解译、专题制图，对结果较为全面的分析和概述，从环境气候、人文、社会政策等多个方面总结了土壤侵蚀变化的原因，对土地沙化的预防与治理有着积极的意义。

[1]熊晓姣.国内外水土流失与土壤退化现状及特点分析.湖北林业科技,2006.4:45.

[2]周为峰.基于遥感和GIS的区域土壤侵蚀调查研究：博士学位论文 [D].中国科学院研究生院,2005.

[3]邢立新,潘军,陈圣波.遥感信息科学概论.吉林大学出版社.2003.3:117.

TP7[文献码]B

1000-405X（2015）-10-153-1