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基于遙感的新疆開孔河流域土地利用及覆被變化特征研究

文檔作者：魏光輝文檔來源：新疆塔里木河流域管理局		點擊數：	更新時間： 2025年08月29日
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第28卷第4期
2016年8月
浙江水利水電學院學報
J．Zhejiang Univ of Wat．Res＆Electric Pow
Vol_28 No．4
Aug．2016
基于遙感的新疆開孔河流域土地利用
及覆被變化特征研究
魏光輝
(新疆塔里木河流域管理局，新疆庫爾勒841000)
摘要：以新疆開孔河作為研究區域，利用1990年、2000年與2010年Landsat．TM影像數據和中巴資源衛星數據，
結合GIs技術，分析了研究區近20a土地利用／覆被變化，并對其變化原因進行分析．結果表明：1990—2010年，研
究區其他林地、裸土地、耕地、灘涂濕地、鹽堿地和城鎮用地面積呈現增加趨勢，；其它建設用地、其它未利用地、灌
木林地與中覆蓋度草地面積呈現減少趨勢，；利用轉移矩陣可知，流域新增耕地面積主要來自草地和沙地．研究結
果可為區域水土資源可持續利用及生態環境保護提供參考．
關鍵詞：開孔河流域；遙感；土地利用；土地覆被
中圖分類號：TV214 文獻標志碼：A 文章編號：1008—536x(2016)08-0048一10
Analysis on Land Use and CoVer Change Based on
RemOte SenSing In Kai—kOng RiVer BaSin
WEI Guang-hui
(xinjiang 7I'a—m River B8s；n Managemen￡Bureau，Korla 841000，Chjna)
Abstract：The extraction of land cover info珊ation based on remote sensing has a direct s培nmcance for agricultural and fo卜
estry production and environmental monitoring． In this paper， Kai—kong RiVer Basin is selected as study area， by using
1990，2000 and 2010 Landsat TM image data and CMB resource satellite data，combined with GIS technology，the land
use／cover change of the study area nearly 20 years is analyzed and the reasons fbr such changes are discussed． The results
show that：from l990 to 20 l O，the land area of other forest land，bare land，fa啪land，wetland and saline land and towns
increased，change rates were 6123．86％，99．48％，95．18％，77．83％，76．70％and 72．25％；other construction land
and unused land，woodland，shmb and coverage grassland area showed a decreasing trend and the change rate were一70．
40％， 一37．38％， 一27．39％and一25．07％．The transfer matrix shows that the basin of new arable land mainly fbm
grassland and sandy land，woodland area has increased 7．62％ from main cul“vated land and O．60％f}om grassland，
grassland area decreased，majnly tI甚nsfe玎七d to cultivated land and wa￡er wet】and； wa￡er we￡land area added f}om grassland，
accoun“ng for 99．68％of the area to the total wetland area． The results can pmvide reference for the sustainable uti一
1ization of regional water and soil resources，as well as ecological envimnment protection．
Key words：Kai—kong River Basin；remote sensing；land use；land coVer
土地利用／覆被變化(1and use／cover change，
Lucc)是全球環境變化的關鍵因素之一，對大氣、
土壤、水、生物和人類等有非常重要的影響卜5。．土
收稿日期：2016—02-11
基金項目：新疆水利水電工程重點學科基金資助(xJzDxK一
20lO—02一】2)
作者簡介：魏光輝(1981一)。男，新疆石河子人，高級工程師，博
士，主要從事干旱區水資源利用與環境保護研究．
地覆被是區域景觀的外在表現和重要影響因素，不
同土地覆被方式形成了不同的景觀和景觀結
構‘6“。．土地利用類型轉換過程傳遞著人類社會活
動與自然生態環境之間的物質循環與能量流動，研
究其轉換有助于及時掌握土地利用類型時空分布
與變化過程。9一引．近年來隨著人口不斷增長，土地
的大規模開墾，加劇了土地利用類型的改變，嚴重
萬方數據
第4期魏光輝：基于遙感的新疆開孔河流域土地利用及覆被變化特征研究49
影響區域生態環境健康和可持續發展?““．因此，
開展干旱區土地利用／覆被變化研究對極端脆弱的
生態環境保護具有重要意義．
在塔里木河“四源一干”的格局中，和田河、葉
爾羌河及阿克蘇河均在自然狀態下對塔里木河干
流進行補給，而開都-孑L雀河流域(以下簡稱開孔河
流域)則是在豐水期通過揚水站抽取博斯騰湖水源
經孔雀河對塔里木河下游進行輸水．開孔河對塔里
木河下游進行生態輸水大部分選在開都河來水頗
豐、博斯騰湖持續高水位的有利時機，但近年來由
于源流區用水量增加等原因，開孔河對塔里木河干
流的徑流補給并不能達到預定要求，同時開孔河本
身也面臨著諸如河道斷流、灌區土壤次生鹽漬化、
湖區水污染等由于水土資源開發利用不合理而引
發的嚴重生態問題．如何保證開孔河在對塔里木河
下游進行有效輸水的前提下，保證流域生態環境不
惡化甚至能夠得到改善成為一個亟待解決的難題．
鑒于此，本文旨在通過對新疆開孔河流域土地利
用／覆被變化過程進行分析，揭示近20 a流域內土
地利用／覆被變化特點，并嘗試對其發展趨勢和驅
動因素做出分析，為研究區生態環境保護和可持續
發展提供參考．
1 研究區概況
開孔河流域位于新疆巴音郭楞蒙古自治州境
內，由開都河、博斯騰湖和孔雀河三部分構成，地理
位置介于82。57’一90039’E，40。25’～43 021’N之間．
行政區劃涵蓋和靜縣、焉耆縣、和碩縣、博湖縣、庫
爾勒市、尉犁縣、輪臺縣、若羌縣和州直4個國營農
場，新疆生產建設兵團第二師的11個團場．開都河
發源于中天山及大、小尤爾都斯盆地，向南流入博
斯騰湖．博斯騰湖既是開都河的尾間，又是孔雀河
的源頭，是我國最大的內陸淡水湖泊．孔雀河從博
斯騰湖起源，向西穿過南天山支脈霍拉山和庫魯克
塔格交接帶進入塔里木盆地，三者彼此水體相連．
由于天山支脈阿克塔格的阻隔，形成焉耆盆地平原
區和孔雀河沖洪積平原區兩大地形地貌單元．
研究區位于歐亞大陸腹地，遠離海洋，為干旱
大陸性氣候特征．從流域上游到下游多年平均降水
量75．0～47．3 mm，集中于6～8月；多年平均蒸發
量1 887—2 777 mm，夏季炎熱，冬季寒冷少雪；全年
以晴天為主，日照時間長，太陽輻射能量多，晝夜溫
差大，適宜種植棉花及瓜果．
2 數據來源
2．1 數據來源
基礎數據為開孔河流域內的Landsa卜T影像數
據和中巴資源衛星數據，成像時間分別為1990年、
2000年與2010年的7～9月，圖像分辨率30 m，每
景覆蓋度范圍185 km×185 km．
2．2 數據處理
2．2．1 圖像矢量化
利用Erdas軟件對3期遙感影像進行幾何校
正、配準，并借助Arc Info對各時期遙感影像進行目
視判讀和數字化工作．根據《中華人民共和國環境
保護行業標準》(HJ／T 192—2006)劃分土地利用類
型，結合研究區土地利用特點及野外實地驗證，將
流域內土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域
濕地、建設用地、沙地、鹽堿地、裸土地、裸石巖礫和
其他未利用地10類．
2．2．2轉移矩陣計算
利用Arc GIS的intersect模塊及Excel數據統計
功能，將解譯得到的研究區1990、2000、2010年三期
遙感影像，在Arc GIS中進行疊加運算，得到流域
1990—2000年和2000—2010年土地利用轉移矩陣．
3 結果分析
3．1 土地利用類型面積總體變化特征
對遙感解譯數據進行整理，得到研究區不同時
期的土地利用類型面積數據(見圖1)．
由圖1可知，開孑L河流域面積比重較大的土地
類型有耕地、草地(包括高、中、低覆蓋度草地)和未
利用土地(包括沙地、裸巖石礫地、其它未利用土地
等)．研究區1990—2010年之間全部土地利用類型
的變化率(見表1)．
由表l可知，面積變化幅度較大的有耕地、高
覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地、沙地和
其它未利用土地，1990—2010年之間變化幅度最大
的土地利用類型為其他林地，20 a增長了61倍之
多；其次為裸土地，20 a內增加了近一倍；耕地面積
增加幅度也較大，也增長了近一倍；湖泊、水庫及裸
巖石礫地和低覆蓋度草地的變化最不明顯；研究區
變化幅度明顯的土地類型較多，土地利用／覆被變
化強烈．
萬方數據
50 浙江水利水電學院學報第28卷
· 口199() 一
‘ 口2000
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圖l 研究區1990—2010年土地利用／覆蓋面積變化
表1 研究區1990—20lO年不同土地利用類型變化率
要甍
蟮王
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狐米
裴∞
斌
地利用類型變化率／％ 土地利用類型變化率／％
其他林地
其它建設用地
灘涂濕地
耕地
城鎮用地
其它未利用地
裸土地
灌木林地
湖泊、水庫
疏林地
有林地
農村居民點
中覆蓋度草地
沙地
低覆蓋度草地
鹽堿地
高覆蓋度草地
河渠
裸巖石礫地
蓬化率／嚷
6 123．86
99．48
95．18
77．83
76．70
72．25
—70．40
—37 38
—27．39
—25．07
23．95
—17．02
—7．78
—7．66
3．26
1．87
一1．27
0．06
—0．01
3．2不同土地類型面積變化特征
3．2．1林地面積變化特征
流域林地面積較小，不足總面積的5％，在
1990—2010年之間林地類型變化最明顯的是其他林
地，增加了61倍之多，而其他林地類型出現了不同程
度的減少，從林地總面積變化的角度出發，開孔河流
域20 a內林地總面積呈現出先減少后增加總的呈增
加的變化趨勢，其中1990年為l 772．84 km2，2000年
為l 429．17 km2，2010年為2 037．79 km2．
在1990—2000年之間，開孔河流域林地面積減
少了19．39％，年均減少34．37 km2；而在2000—
2010年之間林地面積增加了42．59％，年均增長達
到了60．86 km2；1990—2010年之間，林地面積共增
加了14．95％，年均增長13．25 km2．影響林地面積
變化的因素主要有自然和人為兩個方面，下面將林
地劃分為天然林和人工林來進一步分析林地面積
變化的主要原因，開孔河流域天然林和人工林面積
變化(見圖3)．
從圖3(a)可以看出，流域天然林面積變化呈先
減少后增加的趨勢，在1990—2000年之間天然林面
積減少了20．26％，年均減少34．57 km2；而在
2000—2010年之間天然林面積為9．17％，年均增長
12．47 km2，增減變化差距大；20 a內天然林面積共
減少12．95％，年均減少11．05 km2．天然林面積變
化在2000年前后出現轉折，主要與塔里木河綜合治
理項目的實施有關．2000年之前由于開孔河沿岸較
強烈的水土資源開發活動，使得天然林尤其是河岸
荒漠林得不到有效的水源補給，天然林面積衰退，
加之人為的將天然林開墾為其他類型土地，加速了
天然林的退化．2000年之后，隨著塔里木河流域近
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O
O
O
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萬方數據
第4期魏光輝：基于遙感的新疆開孔河流域土地利用及覆被變化特征研究5l
期綜合治理項目的實施，當地政府推出諸多舉措來
改善流域生態環境，包括退耕還林還草等，使天然
林得到了人為保護，另外，孔雀河徑流量的增加給
沿岸植被帶來了水源的補充，天然植被有了較好的
生長環境，兩方面的因素使得天然林植被得到了一
定程度的恢復．
從圖3(b)中可以看出，人工林在1990—2000
年之間變化不明顯，而在2000—2010年之間人工林
面積飛速增長，10 a內人工林的面積增長了7倍之
l 600
蠡l 400
l 200
多，年均增長達到48．39 km2，人工林面積的增長主
要受到人工經濟林迅速增長的影響．2000年，巴州
地區提出要“調大特色林果業”的農業經濟發展策
略，突出發展香梨、紅棗、杏和葡萄等優勢特色樹
種，其中已形成了在庫爾勒、尉犁地區以香梨為主，
焉耆盆地以葡萄為主的特色林果業格局，而開孔河流
域的香梨種植面積更是達到了整個巴州特色林果種
植面積的50％．在當地政策因素的影響下，林果業的
發展使人工林的面積出現了快速增長的局面．
． ■人I：林
1．_．
【)L)fJ ：{)(1fl 二f1? 0U{J 二(1¨¨ 二?()
年，l 4二a
(．1】火然林m】私j變化fh J人I：林IⅢ羊!l變化
圖3研究區1990一2000年之間天然林和人工林面積變化
3．2．2草地面積變化特征
不同于林地面積的先減后增的變化趨勢，作為流
域重要植被覆蓋類型的草地面積則一直在減少，(見
圖4(a))．草地面積占流域總面積的40％以上，其中
3 000
。2 500
蠢2000
—
l 500
l 000
■草地
．1．
巴音布魯克草原為流域內面積最大的草原，占流域草
地面積的90％以上，是全國第二大草原及全國最大
的高山草原，也是開都河重要的水源涵養地，其興衰
變化對全流域的生態環境起到決定性作用．
圖4研究區1990—20lO年草地面積變化
(a)一草地面積變化；(b)一高覆蓋度草地面積變化；(c)一中覆蓋度草底面積變化；(d)一低覆蓋度草地面積變化
∞
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萬方數據
52 浙江水利水電學院學報第28卷
從圖4(a)可以看出，流域草地面積20 a內一直
在減少，其中1990—2000年之間草地面積減少了
1．29％，年均減少31．75 km2；2000—2010年間，草地
面積減少了5．91％，年均減少143．08 km2：1990—
2010年之間，草地面積共減少7．13％，年均減少
87．42 km2．草地類型當中，高、中覆蓋度草地的面積
呈減少趨勢，低覆蓋草地面積則先增加后減少．20a
內，高、中覆蓋度草地面積分別減少了7．78％、
25．07％，年均減少分別為47．15 km2、34．10 km2。減
少規模較明顯．其中，在1990—2000年之間，高、中覆
蓋度草地分別減少了7．27％、17．80％，年均分別減少
88．14 km。、48．4l km2；在2000—2010年之間其分別
減少了0．55％、8．85％，年均減少6．17 km2、
19．97 km2．高、中覆蓋度草地面積減少速率出現減慢
趨勢．低覆蓋度草地的變化趨勢不同于高、中覆蓋度
草地，在1990—2000年之間，低覆蓋度草地面積增加
10．82％，年均增長104．79 km2；而在2000—2010年
之間其減少了10．82％，年均減少117．12 km2；20 a內
低覆蓋度草地面積共減少1．27％，年均減少量為
6．16 km2．1990、2000及2010年高、中、低覆蓋度草地
占草地總面積的比例(見表2)．由表2可知，研究期
高、中覆蓋度草地面積占草地總面積的比例呈減少趨
勢，草場質量也出現退化．
表2研究區高、中、低覆蓋度草地面積占總砸積的比例
研究區草地退化是自然因素和人為因素長期
共同作用的結果．就其自然因素而言，降水減少及
氣候變暖引起的草地涵水量減少、蒸發量加大是造
成草原退化的主要自然因素．此外，毒害草及蝗蟲
等生物災害加劇了草原退化．人為因素主要體現在
草場超載過牧．
3．2．3水域面積變化特征
水域面積的變化可以反映出水資源在分配及
利用上的特點．流域水域面積在1990—2010年之間
的變化趨勢見圖5(a)．從該圖可以看出，水域面積
呈先增后減趨勢，在1990—2000年之間水域面積增
加38．03％，年均增長69．63 km2，增長明顯；而在
2000—2010年，水域面積減少6．59％，年均減少
16．65 km2，減少速率較快；1990—2010年之間，水
域面積增加28．94％，年均增長26．49 km2，增長趨
勢較明顯．
水域面積變化與水資源的利用方式有關，利用
不同的水域類型面積來進一步分析水域面積變化
原因．研究區河渠面積在1990—20lO年之間的面積
變化(見圖5(b))可知：河渠面積1990—2010年之
間變化不明顯，20a內僅增加1．87％；湖泊、水庫面
積變化(見圖5(c))，湖泊、水庫在1990—2000年之
間增加20．36％，年均增長20．84 km2，而在2000—
2010年之間減少了16．92％，年均減少20．85 km2；
1990—2010年湖泊、水庫僅減少了0．0l％，變化不
明顯．博斯騰湖作為研究區最大的湖泊，其水位變
化是影響流域湖泊、水庫面積變化的主要影響因
素，1988—2002年之間，博斯騰湖水位呈逐年上升
的趨勢，而在2003—2009年呈逐年下降趨勢，博斯
騰湖水位變化與流域湖泊、水庫面積的變化趨勢保
持一致．
涂濕地在1990—2010年之間的變化趨勢(見圖
5(d))．灘涂濕地在1990—2000年之間增加了
71．63％，年均增長高達48．55 km2，而在2000—2010
年之間僅增加了3．6l％，年均僅增長4．2 km2．博斯
騰湖在2002年之前水位的上升為灘涂濕地的發展創
造了良好的條件，而在2003年后水位快速下降，灘涂
濕地面積變化不明顯．
3．2．4耕地面積變化特征
近年來，從開孔河調水入塔里木河下游并不能達
到預定輸水目標，這其中農業用水量的增加是造成這
一現象的重要原因．耕地面積的變化造成農業用水量
的變化，近20年來開孔河流域耕地面積增長迅速，從
1990年的2 401．69 km2增加到2000年的
3 800．02 km2，在2010年達到4 687．74 km2．可以看
出，流域耕地面積增長明顯，1990—2000年之間，耕地
面積增加了58．22％，年均增長139．83 km2；在
2000—2010年之間，耕地面積增加23．36％，年均增
長88．77 km2，增長速度有所放緩；1990—2010年之
間，耕地面積共增加了95．18％，年均增長達到
114．3 km2，增速顯著．耕地面積的增加與人口的快速
增長密不可分，人口數量的增長加重了對耕地的需
求，使得耕地面積變化與人口數量變化趨勢相一致，
(見圖6)．
萬方數據
第4期魏光輝：基于遙感的新疆開孔河流域土地利用及覆被變化特征研究53
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三
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圖5 研究區1990—2010年水域面積變化
河渠面積變化；(t、)一湖泊、水庫面積變化；(t1)一灘涂濕地Ⅱ
o—N n寸In口卜、。。口。一N n口”、。r、∞口C
口口口口口口口口口a o o o o o o o o o o一
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圖6開孔河流域1990—2010年耕地面積與總人口數■變化趨勢圖
由圖6可知，耕地面積增長與人口數量增長趨
勢一致，正相關關系十分顯著，這與新疆整個地區
耕地、人口變化趨勢類似，人口數量的增長是該區
耕地面積增加的最主要原因．1988年以來，開孔河
流域成為新疆重要的棉花基地，墾荒植棉的人類活
動一直存在，人口數量的增加順應了這一發展趨
勢．另外，2000一2010年之間耕地面積增速的放緩
與該區的林果業政策存在一定關聯，部分耕地被發
展成為人工經濟林從而使得耕地面積增長放緩．
3．2．5建設用地面積變化特征
人口規模的快速增長不僅使耕地面積快速增長，
城鎮和農村居民用地的面積也出現了快速增長．城鎮
用地、農村居民用地分別從1990年的57．21 km2、
103．65 km2增加到2000年的84．57 km2、
122．10 km2，在2010年分別達到98．54 km2、
128．47 km2．城鎮用地在1990一2000年之間增加了
47．82％，年均增長2．74 km2；在2000—2010年之間
其分別增加了16．52％，年均增長1．4 km2；1990—
2010年之間，城鎮面積增加了72．25％，年均增加
2．07 km2．而農村居民用地在1990—2000年之間增
加了17．8％，年均增加1．84 km2；2000—2010年之
間，農村居民用地增加了5．22％，年均增加O．64 km2；
1990—2010年之間共增加23．95％，年均增加
1．24 km2．對比城鎮用地和農村居民用地變化可以看
出，兩者增速均放緩，而城鎮用地面積增長速率要快
于農村居民用地．
人口數量的快速增長是造成城鎮用地與農村
居民用地增加的主要原因，隨著人口數量增長放
緩，城鎮用地與農村居民用地增長速度也隨之減
慢．同時，城鎮化的快速發展使得部分農村人口向
城鎮集聚，從而出現了農村居民用地增長速度低于
城鎮用地增長速度的現象．
3
●
9
。uJI豐險
萬方數據
54 浙江水利水電學院學報第28卷
3．2．6 未利用土地面積變化特征
在1990—2010年之間，流域人口快速增加，使
耕地面積與人口居住面積隨之增加，對水土資源的
開發越發強烈，造成土地利用類型發生了一定程度
的改變．未利用土地作為研究區重要的土地類型，
其也發生了較明顯的變化，(見圖7(a))．
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圖7研究區1990～2010年未利用土地面積變化
(a)一未利用土地面積變化；(b)一沙地面積變化；(c)一為鹽堿地面積變化；(d)一為裸土地面積變化；(e)一為裸巖
石礫地面積變化；(f)一為其他未利用土地面積變化
從圖7(a)可以看出，1990—2010年間未利用
土地面積呈減少趨勢，2000一2010年間未發生變
化，其中在1990—2000年間，未利用土地面積減少
了5．79％，年均減少113．70 km2，減少數量十分可
觀．一方面，人類對耕地的需求等使得一部分未利
用土地被開發，另一方面，人類對土地的不合理利
用使得未利用土地面積出現增加，具體反應在不同
的未利用土地利用類型上(見圖7)．由圖7可知，不
同類型的未利用土地變化趨勢差別較大，沙地呈先
增后減，鹽堿地和裸土地面積持續增加，裸巖石礫
地面積基本未發生變化，其他未利用土地面積有所
減少．其中，沙地面積在1990—2000年之間增加
12．71％，年均增長42．36 km2；而在2000一2叭0年
之間其減少8．38％，年均減少31．50 km2；1990—
2010年之間，沙地面積僅增加了3．26％，年均增加
5．43 km2，沙地規模變化并不顯著．
研究區鹽堿地在1990一2010年間增加
76．70％，年均增長高達19．30 km2，其中1990—
2000年間增加8．36％，2000—2010年間增加
63．07％，增速加快．裸土地的面積20a內增加了近
一倍，且增速有加快趨勢．其他未利用土地面積在
這些未利用土地類型當中面積最大，其在1990—
2000年之間減少35．97％，年均減少162．23 km2；而
在2000一2010年之間，其僅減少了2．2l％，年均減
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萬方數據
第4期魏光輝：基于遙感的新疆開孔河流域土地利用及覆被變化特征研究55
少不足10 km2．
裸土地的面積增速較快，裸土地面積增速有加
快的趨勢，人為過度開發，使得土地生產力退化，生
產力低下的土地被撂荒，裸土地面積增加．天然植
被的減少和人為撂荒加速了荒漠化的進程．研究區
未利用土地面積在1990—2000年之間減少較快而
在2000—2010年之間只有很小幅度的減少，土地資
源的開發受到諸多因素的限制，而水資源是最重要
的影響因素，隨著流域近幾年來水量的減少，造成
了其他未利用土地的開墾進程變慢．
4 土地利用覆被變化原因分析
研究區不同土地利用類型的面積發生了較大
變化，但其中不同土地利用類型之間轉化的程度與
方向并不明確，在這里利用轉移矩陣來進一步分析
具體的土地轉化過程(見表3和表4)．可以看出，在
1990—2010年，研究區耕地面積不斷增加，2010年
比1990年增加了95．15％，從轉移矩陣看1990—
2000新增耕地面積主要來自于草地和林地，其凈轉
移量分別占耕地總轉入面積的82．35％和16．03％；
2000—2010年新增耕地面積主要來自于草地和沙
地，轉移而來的草地面積和沙地面積分別占其它類
型轉移為耕地類型的70．57％和21．78％．耕地面積
在1990—2000年的擴張是以林草面積減少為代價，
但在2000—2010年間是以草地和沙地為主，且耕地
占用草地的面積也小于2000年前．從總體上看，在
1990—2010年的20年里耕地面積擴張主要是來自
于草地、林地和沙地，而耕地轉入林地的量大于林
地轉入量，因此耕地總體增加最主要來自于草地和
沙地．
表3 1990一2000年開孔河流域土地利用轉移矩陣
表4 2000—2010年開孔河流域土地利用轉移矩陣
2010年
2000‘#——————————————————————————————————————————————————————————二———————————————————————————————————————————————————一
耕地林地草地水域建設用地沙地鹽堿地裸土地裸石巖礫其它未利用地
耕地3 330．78 449．“ 1．47 O．26 15．96 0．22 0．04 0 1．85 O
林地37．1 1367．6 9．46 0 O O．78 O 0 0 14．23
草地958．“ 192．6l 22 601．95 18．44 54．35 8．56 337．22 33．02 0．95 O．92
水域濕地23．97 lO．86 131．27 2 341．9 O 19．09 O O 0
建設用地0．22 O．59 O 0 236．29 O O O O 0
沙地295．“ O 25．4 0 2．3 3 432．88 1．26 0 0 O
鹽堿地13．74 O 0．47 0 O O 531．06 0 0 O
裸土地0 1．71 O O O 0 O 61．04 O 0
裸石巖礫0 15．27 O O 1．4l 0 0 O 1l 225．97 0
其它未利用27．06 O．3 6．31 0 29．74 O 0 0 15．6 2 809．3
變化率／％ 2．335 4．263 一O．59l —O．659 4．342 —0．838 6．298 4．99 O．00l 一0．22l
林地面積在1990一2000年減少了19．39％，從
轉移矩陣來看減少的林地主要轉移為了耕地、沙
地、草地和鹽堿地，其凈轉出量分別占林地面積的
12．94％、2．19％、2．Ol％和1．62％，說明在此期間
林地一方面被占用為耕地，另一方面逐漸轉化為草
地，沙地和鹽堿地，流域生態環境惡化；在2000—
萬方數據
56 浙江水利水電學院學報第28卷
2010年林地面積增加了42．63％，新增林地面積主
要來自于耕地和草地，其凈轉移量分別占林地總轉
入量的61．47％和27．30％，南疆地區在2000年后
開始提倡種植經濟林，因此許多人在原來耕地基礎
上開始種植經濟林因此耕地轉移為了林地．從總體
上看，林地總體增加了14．97％，從轉移矩陣看，主
要來自于7．62％的耕地和0．60％的草地．
草地面積在近20年時間里不斷減少，2000比
1990年減少了1．30％，2010年草地比2000年減少
了5．91％，從轉移矩陣看1990—2000年草地主要
轉移成了耕地、水域濕地和沙地，其中轉移的耕地、
水域濕地和沙地分別占1990年草地面積的4．8l％、
2．87％和1．53％，在2000—2010年草地主要轉移
耕地、鹽堿地和林地，分別占2000年草地面積的
3．95％、1．39％和0．76％．草地面積總體上減少了
7．13％，從轉移矩陣分析，草地減少的面積主要轉
移成了耕地、水域濕地、沙地、鹽堿地、林地和建設
用地，其凈轉移量分別占流域1990年草地面積的
8．7l％、2．41％、1．46％、1．43％、0．60％和0．40％．
水域濕地面積總體增加了28．94％，從轉移矩
陣看，新增水域濕地面積主要來自于草地，占水域
濕地總轉入面積的99．68％．
建設用地面積在1990—2000年減少，建設用地
面積主要轉移成了其它未利用地，其凈轉移量占建
設用地總面積65．63％；在2000—2010年建設用地
面積增加，新增建設用地面積主要來自于0．23％的
草地、1．03％的其它未利用地和O．41％的耕地．
沙地面積在1990—2000年增加，新增沙地面積
主要來自于1．529％的草地和2．19％的林地；而在
2000—2010年沙地面積減少了8．38％，減少的沙地
則主要轉移成了耕地．而從整體上看，沙地面積增
加，且主要來自于草地．
鹽堿地面積在1990—2010年里不斷增加，2010
年比1990年增加了76．6％，1990—2000年鹽堿地
增加的幅度較小，主要由1．62％的林地和0．05％的
草地轉移而來；在2000—2010年新增鹽堿地主要由
草地轉移而來，轉移草地占其他類型轉移為鹽堿地
類型的94．30％．裸土地面積在1990—2010年不斷
增加，從轉移矩陣看，新增裸土地主要由0．17％的
草地轉移而來．裸石巖礫在近20年里面積雖有波
動但變化幅度很小且主要由其它未利用地轉移而
來．其它未利用地面積在1990—2010年呈不斷減
少，從轉移矩陣看，其它未利用地面積主要轉移成
草地．
從以上分析可知，在1990—2000年開孑L河流域
林地、草地面積不斷減少，林草主要轉移成了耕地，
水域和沙地；鹽堿地、沙地、裸土地和裸石巖礫面積
都不同程度的增加但變化幅度較小且主要由草地
轉移而來．在2000—2010年開孑L河流域草地和水域
面積減少，草地主要轉移成了耕地和鹽堿地而水域
則主要轉移成草地和耕地．就總體而言，開孑L河流
域林草水總面積在近20年內面積是減少的，其主
要原因是由草地面積減少引起的，草地減少的面積
主要轉移成了耕地、水域濕地、沙地、鹽堿地、林地
和建設用地，其凈轉移量分別占流域1990年草地面
積的8．71％、2．41％、1．46％、1．43％、0．60％和
0．40．由此可得，研究區環境問題主要為耕地擴張
迅速，沙漠化和鹽漬化逐漸加重．
b 結論
(1)研究區面積最大的土地利用類型為草地和
未利用土地，兩者占流域總面積的80％以上，其中
草地約為流域總面積的45％～50％，未利用土地約
為流域總面積的35％～40％．1990—2010年之間開
孔河流域土地利用類型面積變化最明顯的為其他
林地，20a內增加了61倍之多，其次為裸土地和耕
地，兩者在20 a內也增加了近一倍．湖泊、水庫及裸
巖石礫地和低覆蓋度草地的面積變化最不明顯，三
者面積變化均在2％以下．
(2)1990—2010年，研究區一級土地利用類型
之中變化明顯的是耕地，20 a內增加95．18％；其次
為水域，20 a內增加了28．94％，其中灘涂濕地面積
變化幅度最大，20 a內增加77．83％；林地面積增加
14．95％，其中天然林面積減少12．95％，而人工林
的面積增加732．58％；草地面積減少7．13％，中覆
蓋度草地面積減少的趨勢最明顯，20a內減少
25．07％，高覆蓋度草地和低覆蓋度草地面積分別
減少7．78％、1．27％；未利用土地面積減少5．79％，
其中裸土地面積增加99．48％，鹽堿地面積增加
76．7％，其他未利用土地面積減少37．38％；建設用
地當中，城鎮用地和農村居民用地分別增加72．25、
23．95％．
(3)在1990—2010年，研究區林地面積增加主
要來自于草地和耕地，其中草地面積的0．60％和耕
地的7．62％被林地占用．耕地面積增加則主要來自
于8．71％的草地和8．97％的沙地面積．水域濕地面
萬方數據
第4期魏光輝：基于遙感的新疆開孔河流域土地利用及覆被變化特征研究57
積增加也來自于草地，占草地面積的2．41％．沙地
面積增加，主要來自于1．46％的草地．建設用地面
積總體減少，60．05％的建設用地被其它未利用地
占用．
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51—61
(上接第47頁)
計采用在原防洪墻上加設較小C25混凝土懸臂式
防洪墻，長1．320 km．防洪墻頂寬為0．5 m，臨水面
坡度采用鉛直墻，背水面坡度為1：0．1．地基承載
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