动态监测研究农业生态环境的变化情况.doc

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1、沙漠化和土地退化是屮国干旱和半干旱地区血临的严重环境问题Z-［l］o坝上作为农牧交错带，其自然环境表现出过渡性和脆弱性的特点⑵。为了改善京津地区周I韦I的生态环境，实现农业的可持续发展，从1990年开始实施了坝上生态农业T程建设。通过一系列的种草、植树、农田改造工程，使经济发展与环境保护走上了良性发展的轨道，对坝上生态环境产生了重要的影响。因此，监测区域的生态环境动态及变化趋势，揭示其生态效应，就成为坝上生态农业工程建设屮的一项重要的研究工作。作为对地观测高新技术发展起来的RS、GIS、GPS,在农业土地资源监测等方面获得了广泛的应用⑶。2

2、0世纪90年代后，在“3S”支持下的农、林生态监测信息系统相继建成，实现了对生态环境的长期动态监测［4］。木文利用遥感⑸和地理信息系统,对坝上生态农业工程的气候效益、土壤改良效益、水文生态效益［6~8］进行了综合分析与评价,以便为今后生态农业的发展模式和方向提供理论依据。1•研究方法木项研究是通过生态效益监测与评价信息系统,在遥感图像处理软件GRASS和地理信息系统基础软件ARC/INFO的支持下,提取有关的生态因了，对坝上生态农业T程的生态效益进行监测和评价。以探讨时间与空间效应下坝上区域生态环境的演变规律及变化趋势。生态效益监测信息系统

3、是由农业资源环境数据库和环境模拟模型组成。1.1数据源生态效益监测信息系统数据库,主要川于空间和属性数据的分析和管理。其内容主要包括:遥感数据为多时相LandsatTM影像，通过遥感图像处理，以获取丁程建设现状图及十.地利用现状图;统计数据主要包括农业经济、气象数据;专题地图资料包括土壤图、土壤养分图、农业生态工程竣工分布和实施图等;还有定位监测数据等。1.2数据库的设计数据库的建设是整个信息系统的基础，数据库包括空间数据库和屈性数据库。空间数据库的所有数据类型可归结为点状、线状、面状和栅格图4类。为了便于数据处理分析和应用，木系统采用空间

4、数据和属性数据分别管理的方法,即空间数据利用拓扑数据模型管理，属性数据利用关系数据模型管理，两者Z问通过用户标识码或接口文件相互联接,以实现从属性到空问和空间到属性的杳询与分析。1.3生态环境模拟模型通过构建专业分析模型，可以为生态环境的监测提供管理和评价工具，以模拟生态环境的演变过程。木项研究所应用的模拟模型主要包括:土地利用方式与生态环境演化关系模型，土地退化分析模型。可利用GIS的逻辑和空问分析及数学统计软件实现。2.结果与分析2.1农业生态丁程土地利用方式变化的环境效应在GIS的支持下，通过遥感影像处理，将1990年和2000年两个

5、不同时期十•地利用方式的图件进行叠加复合，即可得到该地区土地方式变化图。在此基础上用主成份分析将综合父杂的多因素简化，建立起由土地利用方式变化所引起的环境效应方稈。在研究区域内，计算某一要素Y与系统其他因了的空间关联时，当时间序列数据不足河把区域划分为若干小区域作为取数单元，得到N纟R区域序列数据，然后再进行关联分析。从上式可以看出，坝上生态农业工程实施区，耕地，林地，草地3种不同土地利用方式的面积变化是影响土地沙漠化的3个重要因索。耕地血积增加可使土地沙漠化面积显著增人，而林地、草地面积的扩大则土地沙漠化面积随Z减小。经空间分析和计算，坝

6、上地区土地沙漠化面积1995年与2000年相比，项目区土地退化面积减小了近5.12%0