基于目视解译的青藏高原局部区域土地覆盖变化分析

引言

青藏高原被誉为 “世界屋脊”，是全球气候变化与生态系统研究的关键区域，其独特的地理与气候条件孕育了丰富但脆弱的生态系统[1]。近年，受全球气候变化与人类活动影响，青藏高原土地覆盖发生显著变化，既影响当地生态与生物多样性，也对全球气候产生深远作用[2]。

土地覆盖是地表生态系统的重要组成，其变化是区域生态状况的关键指标[3]。目视解译指专业人员通过观察或辅助仪器，在遥感影像上建立解译标志、确定分类系统，以获取地物信息[4]。虽较自动分类算法效率与精度有局限，但能依托专家经验，更细致准确地识别复杂地表特征[5]。

本研究运用目视解译结合遥感影像，分析青藏高原局部区域土地覆盖变化趋势与驱动因素，为区域可持续发展及生态保护提供参考。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

青藏高原（73°20′ E~104°20′ E，26°10′ N~39°30′ N），地处中国西南，涵盖涵盖西藏、青海全域及川、甘、滇、新部分区域，平均海拔 4385.51m，地势西高东低，土地总面积257 万 km^2[6]. 。地形上可分为藏北高原、藏南谷地、柴达木盆地、祁连山地、青海高原和川藏高山峡谷区等6 个部分[7]。

本研究区位于青海省北部（35°3'52.81"N—38°26'32.08"N；94°51'51.63"E—96°3'44.65"E）北接甘肃酒泉，横跨海西州多区域及玉树州曲麻莱县，以昆仑山、阿尔金山、祁连山环绕的柴达木盆地为主体，属高寒干燥大陆性气候，包含大柴旦湖、小柴旦湖等著名湖泊。

图 1 研究区概况

1.2 数据来源

1.2.1 地理空间数据云

从地理空间数据云（http://www.gscloud.cn）获取数据，通过 “高级检索” 选定 Landsat 系列卫星产品，按 “条带号” 检索（path136，row34-35），选取 1985—2005 年夏季影像（云量 <5% ，保障清晰度）。影像需关注波段、云量、波长范围及空间分辨率。

1.2.2 Landsat4-5 卫星简介

Landsat4-5 携带主题成像仪（TM），1982 年发射、2011 年停止工作，每 16 天覆盖全球一次。影像含7 个波段，波段1-5、7 空间分辨率30 米，波段6（热红外）120 米，南北扫描范围约 170km，东西约183km[8]。

1.3 研究方法

本研究核心方法为目视解译，即通过目视观察与分析遥感影像进行地物解译，将像元分类为不同地物类型，优点是快速直观，能捕捉微小特征，提升解译准确性，多用于初步筛选与分类[9]。

其中，分类体系情况如下表所示：

表 1 分类体系表

2 结果分析

根据 1985—2005 年20 年的目视解译结果，对所有点位的赋值情况进行了简要分析，分析主要从土地类型点位数量变化情况以及各土地类型占比变化情况两方面展开。

2.1 土地类型点位数量变化

根据目视解译结果，本研究区域内主要存在6 种土地利用类型，即：耕地、草地、湿地、水体、裸地、冰川和永久积雪。以5 年为一阶段，制作土地类型点数变化图：

1985-2005 年研究区各土地类型点位变化如下：耕地点数少，整体波动下降；草地先降后升，1985 年达峰值1892，1990-1995 年降 233 点（降幅 12.43%^⋅ ），2005 年回升至1808；湿地点数少（最高26 个），呈波动上升。

水体先升后降再回升，1990 年达20 年最高182（较1985 年升 13.04%⟩ ），1990-1995 年降 95 点（降幅 ），2005 年恢复至 111（为峰值 60.98%) ）；裸地点数最多，先升后降，1990-1995 年升 8.2%²⁰ 4605，2005 年降至 4393仍高于 1985 年的4234；冰川和永久积雪先骤降后回升，1985-1995 年降48 点（降幅 82.75%) ），2005 年 34 点（1985年水平 58.62%) ），整体下降。

1990-1995 年草地、水体、冰川和永久积雪点位大幅降，裸地大幅升，推断此时段降水减少、气温上升，致草地与水体转裸地、冰川积雪融化。

2.2 土地类型占比变化

为更客观地分析研究区域内的土地利用类型变化情况，依据目视解译结果，以5 年为一个阶段，制作了1985—2005 年的土地类型占比情况图。分析研究区土地类型占比变化如下：裸地占比始终最大，呈先升后降趋势，1995 年达峰值 72.20% ，此后回落，2005 年占比仍比 1985 年的 66.38%高 2.5% ，仍是区域主要土地类型；草地占比居第二，趋势与裸地相反，1985—1995 年降至 20 年最低 25.71% ，后续逐步回升，2005 年达 28.35% ，但仍低于 1985 年的 29.66% ，整体呈下降态势；水体占比排第三且明显偏小，1990 年达最高 2.85% ，1990—2000 年降至 1.22% （降幅57.19%），2000 年后略有回升。湿地、耕地占比极小（耕地最多仅12 个点位，饼图中难显），仅重点分析冰川和永久积雪：其占比先降后升，1985 年为 0.91% ，1995 年降至 0.16% ，2005 年回升至 0.53% ，整体仍呈下降趋势。

图 3 土地利用变化图

3 结论

本研究运用目视解译的方法，结合遥感影像数据，对青藏高原研究区域内的土地覆盖变化进行了深入分析。结果表明：裸地为主要土地类型，占比先升后降但整体较高；草地占比先降后升，仍低于初始水平；水体占比波动，冰川和永久积雪整体下降，耕地波动下降，湿地波动上升。

通过对土地类型点位数量变化和占比变化的分析，本文推断研究区域在 1990—1995 年间可能出现了降水减少、气温上升的气候变化，导致部分草地和水体转化为裸地，同时冰川和永久积雪也受影响而融化。这些变化不仅反映了青藏高原局部区域土地覆盖的时空变化特征，也可能会对对该区域的生态环境和生物多样性产生重要影响。

综上所述，本研究通过目视解译方法揭示了青藏高原中本研究区域内土地类型的变化情况，推断了其主要的驱动因素，可为青藏高原生态保护、土地利用规划与可持续发展提供科学参考。

参考文献

[1] 傅伯杰,刘焱序,赵文武,等.青藏高原生态安全屏障体系优化[J].中国科学院院刊,2024,39(11):1882-1893.

[2] 刘荣高, 刘洋, 徐新良, 等. 近 30 年青藏高原南缘地理环境状况及变迁研究[J]. 中国科学院院刊,2017,32(09):1003-1013.

[3] 彭海月,任燕,李琼,等.青藏高原土地利用/覆被时空变化特征[J].长江科学院院报,2022,39(08):41-

[4] 马霭乃. 遥感目视解译的基本理论与方法[J]. 遥感信息, 1987(3): 26-29.

[5] 谢天,袁正颖,杨海从,等.基于遥感影像的土地利用/覆盖变化分类方法研究综述[J].地球科学前沿（汉斯）,2020, 10(6):8.

[6] 魏慧,吕昌河,尹旭.青藏高原耕地的空间分异及其影响因素[J].地理科学,2023,43(03):379-387.

[7] 封志明,李文君,李鹏,等.青藏高原地形起伏度及其地理意义[J].地理学报,2020,75(07):1359-1372.

[8] 地理空间数据云[EB/OL]. [2024-12-16].

[9] 彭凯锋,蒋卫国,侯鹏,等.结合多源专题数据和目视解译的大区域密集湿地样本数据生产[J].遥感学报,2024,28(02):334-345.