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资源与生态环境问题越来越受到人们的关注,合理利用资源和保护生态环境,是实现可持续发展的必然要求。土地是人类生存和发展的重要资源和宝贵财富,也是资源与生态环境系统中的重要组成部分。土地利用/土地覆被变化是全球变化的重要组成部分和动因,已成为全球变化研究的核心和热点。进行土地利用/土地覆被变化的监测、获取信息,是进行研究和实际工作的基础。为了对土地利用/土地覆被变化信息进行有效的存储、分析和应用,必须要有一个合理的土地利用/土地覆被分类体系。尤其是随着当前遥感技术的发展,以及在资源环境监测领域的广泛和深入运用,基于遥感数据的土地利用/土地覆被分类体系显得越来越重要。
国内外很多研究者在土地利用/土地覆被分类体系方面进行了研究和实践,取得了很多成果,但是目前尚没有一个可以为大家普遍接受的、标准的分类体系,这严重影响了各研究成果之间的可比性,影响了基础数据信息共享和应用的潜力。实现分类体系的标准化和普适性,进而实现不同研究之间的可比和综合,是土地利用/土地覆被分类体系研究的方向之一。因此本文在对国内外一些研究成果进行总结、比较的基础上,结合各种遥感影像数据特征,尝试性地建立了一个面向全国的基于遥感数据的土地利用/土地覆被分类体系。该体系将土地利用/土地覆被分为耕地、林地、草地、水域、建筑区域、裸露区域、湿地、苔原与冻土带等8个一级类型,27个二级类型及46个三级类型,分别适用于国家和区域、县域、乡域及以下等三个区域尺度,并提出了各尺度类型的建议数据源。
利用国土资源部2002年开展的环北京地区土地资源与生态环境遥感监测工程中的部分数据,将建立的分类体系运用于环北京地区,进行了环北京地区1991-2002年间的土地覆被变化研究。这一研究的最小空间尺度是县域,但是分类体系在实际应用可以根据具体情况将类型进行一定的归并或细分,因此在本案例研究中将环北京地区土地覆被分成耕地、林地、草地、建筑区域、沙地、水域和湿地、其它类型等共7类,据此进行的土地覆被变化研究证明,该分类体系在环北京地区的应用是可行的,但其普遍的实际可应用性仍需要进一步验证。并且本研究中没有提出各类型对应的遥感影像特征和解译指标,因此遥感解译指标与土地利用/土地覆被分类标准之间的对应关系是需要进一步研究的问题。
对环北京地区的土地覆被变化研究发现,在研究时段内,环北京地区以草地、耕地、林地及其它类型为主的土地覆被基本结构特征没有发生根本性变化;土地覆被变化的主要方面是耕地大面积减少和林地、草地的大幅增加。文章对耕地、林地、草地、沙地、水域和湿地等主要覆被类型变化的空间差异进行了较详细的分析。研究还得出,环北京地区土地覆被变化是自然和社会经济因素共同作用的结果;其主要驱动力可归结为自然因素、政策因素、农地利用的技术水平等三类。引入生态承载力指标度量土地覆被变化对生态环境影响的效果发现,研究时段内的土地覆被变化造成研究区生态承载力明显下降,并且单位土地面积平均生态承载力和人均生态承载力的减少幅度在研究区内都呈现出从东向西、从南向北递增的规律。
根据分类体系在环北京地区的应用效果,文章提出了完善土地利用/土地覆被分类体系的一些建议;根据对环北京地区土地覆被变化的研究结论,提出了促进研究区土地资源可持续利用的一些建议。并且对土地利用/土地覆被变化研究的数据源、尺度、定量指标、驱动机制模型等方面进行了一些讨论。