本文摘要：摘 要：针对石羊河流域，利用 1978-2018 年间 5 期 Landsat TM/ETM/ETM+ 遥感数据，在获取不同时期林地、草地、耕 地、水域、城镇用地和荒漠分布面积的基础上，分析了绿洲变化特点，研究了绿洲结构变化与影响因素之间的关系。研究结果 表明近 40 a 石羊河流
摘 要：针对石羊河流域，利用 1978-2018 年间 5 期 Landsat TM/ETM/ETM+ 遥感数据，在获取不同时期林地、草地、耕 地、水域、城镇用地和荒漠分布面积的基础上，分析了绿洲变化特点，研究了绿洲结构变化与影响因素之间的关系。研究结果 表明近 40 a 石羊河流域绿洲面积历经增加-减少-再增加的变化，流域内生态环境历经恶化到趋于好转;流域内绿洲变化受自 然因素和人为因素作用的共同控制，特别是近十年来受生态环境治理政策的影响最为显著，表现为绿洲面积增大趋势明显，生 态环境趋于向好发展。
关键词：绿洲;遥感监测;转移矩阵;石羊河流域
绿洲为荒漠地区有水源支撑、适合植物生长和人 类居住的地方，为人类农牧业及工业生产等社会经济 活动的区域，多呈带状分布于河流沿岸、洪积扇边缘、 井泉附近及有冰雪融水灌溉的山麓地带。目前针对绿 洲形成和演变过程[1-2] 、绿洲土地利用与覆被变化[3] 、 绿洲化荒漠化驱动机制[4] 、绿洲景观格局[5] 变化等方 面有大量的研究工作，绿洲的动态遥感监测能为流域 合理开发利用及生态环境治理提供科学依据，具有重 要的研究意义。 石羊河流域位于河西走廊东端，下游地区介于巴 丹吉林沙漠和腾格里沙漠之间，为干旱区灌溉农业发展 最早流域之一。
由于近几十年人口增加、水资源大规模 开发，引发流域中下游天然绿洲萎缩、荒漠化发展等一 系列生态环境问题 [6-7] 。针对石羊河流域，前人研究多 集中于土地利用景观格局变化、水资源利用及荒漠化 防治等方面[8-10] ，对整个石羊河流域的绿洲长时间序列 的遥感监测、时空变化研究工作较少，如鲁晖等[11] 仅 对民勤县绿洲做了相关工作;文星等[12] 利用了 2010 年 前数据做了研究工作。
本文利用 1978-2018 年最新 获取的遥感数据为基础，在地理信息系统技术支持下， 参考前人图件及统计数据，定量分析了近 40 a 来序列 内石羊河流域绿洲的变化，并对其影响因素进行简要 分析，以期对该流域生态环境保护和改善，提升全流 域良好生态环境，共同建设美丽中国提供科学依据。
1 研究区概况
甘肃河西走廊三大内陆河流域之一的石羊河流域位于河西走廊东部，乌鞘岭以西，祁连山北麓，地理 坐标为 101°41′E～104°16′E、36°29′N～39°27′N， 流域面积 4.16 万 km2 ，占甘肃省内陆河流与总面积的 15.4%。行政区划包括古浪、凉州、民勤、永 昌、金川全县(区)以及天祝、肃南、山丹部分县 (区)。石羊河流域地貌形态包括高山、中高山、低山 丘陵、沙漠和冲洪积平原，地势南高北低，自西南向 东北倾斜。
石羊河流域深居大陆腹地，属大陆性温带干旱气 候。总体气候特点是太阳辐射强，日照充足，夏季短 而炎热，冬季长而寒冷，温差大，降水少，蒸发强烈， 空气干燥。受地理位置、地貌差异和大气环流的影响， 流域自南向北划分为南部祁连山高寒半干旱湿润区、 中部走廊平原温凉干旱区和北部温暖干旱区。石羊河流域水系由发源于祁连山东段冷龙岭北坡的诸支流组 成，自西向东为西大河、东大河、西营河、金塔河、 杂木河、黄羊河、古浪河、大靖河等，除古浪河和大 靖河外平均流量均在 4.57～12.2 m3 /s 间。
2 数据与研究方法
2.1 数据来源与处理
本文以 1978-2018 年夏季 6 月至 9 月的 Landsat TM/ETM/ETM+ 影像为数据源，按 10 a 的时间间隔 (1978 年、1988 年、1998 年、2008 年和 2018 年)来 提取绿洲变化信息。信息提取前对遥感影像进行预处 理，包括辐射校正、大气校正、几何校正和裁剪等。 利用计算机自动识别和人机交互式目视解译方法，以 ArcGIS 10.3 为数据处理和信息提取平台，对 5 期影像 进行解译。
2.2 绿洲分类体系的划分
根据土地利用类型划分，将石羊河流域划分为绿洲、山地和荒漠三大类，绿洲进而划分为林地、草 地、耕地、水域和城镇居民点 5 个二级类型。根据 该分类体系对遥感影像进行解译，获取石羊河流域 1978-2018 年不同时期的绿洲分布及面积数据资料， 在数据统计方面，对南西山地区进行掩膜，不参与本 次数据分析。
3 结果分析
3.1 2018 年绿洲现状
石羊河流域 2018 年绿洲总面积为 7 835.86 km2 ，占流域总面积的 18%。绿洲区耕地和草地为主 要土地类型，其中以耕地面积最大，达到 5 371.21 km2 ， 占绿洲的 68.55%;其次草地面积为 1 371.52 km2 ，占 绿洲的 17.50%。绿洲区城镇、林地和水域面积依次为 432.56 km2 、372.46 km2 和 288.11 km2 ，分别占绿洲的 5.52 %、4.75 % 和 3.68 %。
4 成因分析
区域绿洲变化是自然因素和人为因素共同作用的 结果，自然因素是影响绿洲整体规模的基本要素，而 人为因素对绿洲土地利用结构的影响最为显著。
4.1 自然因素
依据中国气象科学数据，近 40 a 石羊河流域年平 均气温和年降雨量与绿洲面积间关系较明显。 近 40 a 来石羊河流域年平均气温显著上升，年降水量 变化趋势呈波动状略有增加。温度的上升导致绿洲区 蒸发量增加，降雨量趋势较平稳，地面水分耗损增加， 草地生存力下降，区域内草地多为荒漠草本植物，如 白刺、柽柳等，气候变化为其主要影响因子。耕地占 绿洲面积最大，其不受气温增加的影响，一直呈扩张 趋势，自然气候因素对草地等天然绿洲区域影响明显 大于以耕地为主的人工绿洲区的影响。
地理论文投稿刊物：地理学报于1934年创刊，由中国科学院主管，刊登的主要内容包括能反映地理学科最高学术水平的最新研究成果，地理学与相关学科的综合研究进展，地理学各分支学科研究前沿理论，与国民经济密切相关并有较大应用价值的地理科学论文。希望地理学相关人员积极向杂志投稿。
5 结 语
对石羊河流域 1978-2018 年 5 期遥感影像的解 译和分析，近 40 a 流域生态环境经历了恶化到好转的 过程，表现为“绿洲化-荒漠化-再绿洲化”的变化 特点。2008-2018 年间绿洲快速扩张，面积增加了 328.25 km2 ，绿洲内部耕地、水域及城镇居民面积均呈 现增长趋势，耕地扩张速度较弱，林地面积较 10 a 前 呈扩大趋势，生态环境持续好转。 结合区内自然因素和人为因素变化特征，气候变 暖、降雨量周期变化会影响绿洲草地、林地等天然绿 洲，人为因素对耕地、城镇居民地等变化起关键作用， 短期内人为因素是绿洲发展的主导因素，生态治理政 策将对石羊河流域绿洲好转起到持续影响的作用。
参考文献
[1] 张宏, 樊自立. 气候变化和人类活动对塔里木盆地绿洲演化 的影响[J]. 中国沙漠, 1998, 18(4): 308-313
[2] 颉耀文, 陈发虎, 王乃昂. 近2000年来甘肃民勤盆地绿洲的 空间变化[J]. 地理学报, 2004, 59(5): 662-670
[3] 罗格平, 周成虎, 陈曦. 干旱区土地利用与覆被变化过程[J]. 地理学报, 2003, 58(1): 63-72
[4] 李森, 李凡, 孙武, 等. 黑河下游额济纳绿洲现代荒漠化过程 及其驱动机制[J]. 地理科学, 2004, 24(1): 61-67
作者：冯 博1,2 ，聂振龙3 ，王金哲3 ，卢辉雄1,2 ，程 旭1,2 ，董双发1,2 ，汪 冰1,2 ，范 芳1,2
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