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土地沙化是指任何地区在各种气候条件下,由于自然和人为因素导致土地呈现砂(砾)物质为主要标志的土地退化,具有这种明显特征的退化土地称为沙化土地。沙化土地在汉江中游河谷平原地区比较普遍,已经严重影响区域内生态环境和当地人民的生活环境,制约沿江的经济和社会发展。准确及时掌握该地区沙化土地的面积、分布情况及动态变化,有助于提出有效的防治措施、评价治沙工程实施效果以及为制定新的防沙治沙政策提供科学依据。目前,对该地区的沙化土地监测主要是基于野外实地调查方法的全国荒漠化和沙化土地监测,工作量较大,而缺少相关的遥感监测研究。 本文以植被覆盖度较高的汉江中游河谷平原区为研究区域,结合该地区沙化土地监测发展需要,探索汉江中游河谷平原区沙化土地的遥感监测方法,对汉江中游河谷平原区的沙化土地进行监测。MODIS具有高时间分辨率,覆盖范围广、较长时间连续观测的特点,本文首先采用MODISEVI数据分析2003年~2011年间区域植被状态时空变化,并据此探讨沙化土地的动态特征;探讨基于MODISEVI产品提取沙化土地的方法;由于MODIS空间分辨率不够高,且其时间跨度不够长,沙地变化是一个较长的时间过程,为更有效进行该地区沙地监测,采用多时相遥感数据分别提取1976年~1979年、1996年~1999年以及2006年~2009年三个时期的沙化土地。最后分析研究区沙化土地动态变化。 主要结论如下: (1)时间上,2003年~2011年研究区内年均EVI值增加,表明该区域沙化土地总体上有所好转;在空间上,随着距离河流距离的增加,植被指数并非呈现统一的梯度变化。而是从1km到8km植被总体变化趋势是先增加后减少,在3km处达到极大值,因此植被指数空间变化与土壤水分条件在空间变化存在一定程度上的不一致性。离河岸1km内,有利于植被生长的地理条件最差,是沙化发生的重点区域;时空动态上,EVI差值在1km范围内增加最为明显,这说明该地区内土壤水分组合条件逐步向更有利于植被生长的方向发展,植被覆盖增加明显,植树治沙效果好。而在第2km~5kmEVI差值下降,说明该区域土壤水分组合状况还有待改善,此区域仍应是植树治沙需要关注的重点区域。 (2)MODISEVI可在一定程度上反映该区域内沙化土地动态变化,可作为沙化土地的遥感监测指标之一。 (3)基于MODISEVI产品,实现2003年~2011年沙化土地的遥感监测。监测结果表明,在9年间研究区沙化土地总体上呈现面积减小趋势。 (4)发展了一种采用多时相Landsat影像阶段性提取沙化土地的方法,沙化土地遥感监测总体精度可达90%以上。 (5)沙地面积在1976年~1979年为38953公顷,土地沙化在1996年~1999年这个时期内最为严重,沙地面积达76632公顷。到2006年~2009年间,沙地面积已经减少到61500公顷,土地沙化有所好转;露沙地主要分布在河流沿岸,其面积在1970s、1980s、1990s和2000s分别为13194.63公顷、12678.89公顷、17781.96公顷、16203.12公顷,面积的增减主要与河流水位的减增相关。 (6)目前,研究区内土地沙化现象仍较严重,主要集中在襄阳、宜城和钟祥等县市的周边和沿河区域,这将是今后沙化治理的重点区域。