基于遥感的海西察尔汗盐湖周边沙尘源区识别分析

引言

海西察尔汗盐湖是我国重要的盐湖资源分布区，其独特的生态环境对区域生态平衡和经济发展具有重要意义。然而，该地区时常受到沙尘天气的影响，沙尘不仅会降低空气质量，影响居民健康，还会对盐湖的生态环境造成破坏，如影响湖水水质、破坏盐湖周边的植被等。因此，准确识别盐湖周边的沙尘源区，对于制定有效的沙尘防治措施、保护盐湖生态环境至关重要。遥感技术具有覆盖范围广、获取信息快速、能进行动态监测等优势，为沙尘源区的识别提供了有效的技术手段。

1 遥感技术在沙尘源区识别中的应用原理

1.1 地表覆盖类型识别

不同地表覆盖类型对沙尘的起尘能力不同。例如，裸露的沙地、戈壁等由于缺乏植被覆盖，土壤颗粒容易受到风力作用而扬起，是潜在的沙尘源区；而植被覆盖良好的区域，植被根系可以固定土壤，减少沙尘的产生。遥感影像可以通过不同的波段组合和图像处理方法，准确识别出地表的各种覆盖类型，如草地、林地、农田、裸地等，从而初步判断哪些区域可能是沙尘源区。

1.2 土壤湿度监测

土壤湿度是影响沙尘起尘的重要因素之一。干燥的土壤更容易被风力吹起形成沙尘。遥感技术可以通过微波遥感等手段获取土壤湿度信息。微波对土壤水分较为敏感，不同湿度的土壤在微波遥感影像上会呈现出不同的特征。通过分析土壤湿度数据，可以找出土壤干燥的区域，这些区域在风力作用下更容易产生沙尘，是沙尘源区识别的重要参考。

1.3 植被状况评估

植被在防止沙尘产生方面起着关键作用。植被的覆盖度、生长状况等都会影响其对土壤的保护能力。遥感影像可以获取植被的光谱信息，通过计算植被指数（如归一化植被指数 NDVI）来评估植被的生长状况和覆盖度。植被指数较低的区域，植被覆盖较差，土壤暴露较多，可能是沙尘源区。

2 海西察尔汗盐湖周边沙尘源区识别过程

2.1 数据获取与预处理

在数据获取与预处理环节，需注重多源遥感数据的时空匹配与一致性处理。除常规辐射校正外，还需进行大气校正消除气溶胶干扰，特别是针对盐湖区域高反射率地表特征调整参数。几何精校正应控制在亚像元级精度，采用地面控制点与数字高程模型结合的方法，确保多时相影像的空间配准精度满足沙尘源区动态监测需求。

2.2 地表覆盖类型分类

地表覆盖分类需结合盐湖区域特殊地物光谱特征优化分类体系。针对盐渍化地表与沙地的光谱混淆问题，可采用面向对象分类法融合纹理特征。引入机器学习算法时需重点优化裸地与稀疏植被的样本选择，通过决策树算法设置分层分类规则，同时利用NDVI 阈值辅助区分植被覆盖度差异明显的区域。

2.3 土壤湿度分析

土壤湿度反演需解决微波信号在盐碱地的穿透深度问题。采用多极化 SAR数据构建适应盐渍土环境的介电常数模型，结合地表粗糙度校正因子改进反演算法。针对盐湖周边特有的盐壳覆盖区，需建立微波后向散射系数与表层盐分含量的补偿关系，避免将高盐区误判为干燥区。

2.4 植被状况分析

植被分析需关注盐生植被的特殊反射特性。除常规 NDVI 外，应引入MSAVI 指数减少土壤背景干扰，结合红边波段指数增强耐盐植被识别。对于盐湖周边常见的盐角草等植被，需建立专属光谱库，通过波段比值法区分植被胁迫程度，准确量化植被退化区域。

2.5 沙尘源区综合识别

沙尘源区综合判定需构建多指标加权评价模型。采用空间主成分分析法确定各因子贡献权重，设置裸露指数、干旱指数和植被退化指数的分级阈值。通过模糊逻辑法处理过渡带的不确定性，利用移动窗口统计法识别沙尘释放潜能核心区，最终形成沙尘源区风险等级分区图。

3 沙尘源区对盐湖生态环境和区域气候的影响

3.1 对盐湖生态环境的影响

沙尘降落到盐湖中，会增加湖水的悬浮物含量，影响湖水的透明度和水质。沙尘中携带的污染物可能会对盐湖中的生物造成危害，破坏盐湖的生态平衡。此外，沙尘还会覆盖在盐湖周边的植被上，影响植被的光合作用，导致植被生长不良，进一步加剧生态环境的恶化。

3.2 对区域气候的影响

沙尘天气会降低大气能见度，影响太阳辐射的传输，导致地面接收到的太阳辐射减少，气温降低。沙尘颗粒在大气中可以作为凝结核，影响云的形成和降水过程，改变区域的水循环。

4 优化建议

4.1 加强生态保护

针对察尔汗盐湖周边沙尘源区的生态脆弱性，应系统规划植被恢复工程的实施范围与优先级。优先选用适应高盐碱、干旱环境的本地物种，如柽柳、沙蒿等，确保植被存活率与生态稳定性。建立动态评估机制，定期监测植被恢复效果，及时调整种植策略。同时，划定生态保护核心区与缓冲区，实施差异化管控措施，严禁破坏性开发活动。加强科研支撑，深入研究盐湖周边植被演替规律，为生态修复提供科学依据，逐步构建稳定、高效的防风固沙生态屏障。

4.2 优化放牧管理

为降低放牧活动对地表植被的破坏，需制定精细化牧业管理政策。基于草场生产力与承载力评估，科学划定季节性轮牧区与禁牧区，避免局部草场退化。推广“草畜平衡”模式，结合遥感与地面监测数据，实时调整放牧强度，确保植被自然恢复能力。推动牧民生产方式转型，鼓励发展圈养与饲草种植，减少对天然草场的依赖。建立草场退化预警机制，对超载放牧行为采取经济与行政调控措施，实现草场资源的可持续利用。

4.3 强化水资源管理

针对盐湖地区水资源短缺与土壤干旱问题，实施综合水资源调控策略。优化地表水与地下水的联合调度，优先保障生态用水需求。推广节水灌溉技术，如滴灌、微喷灌等，提高水资源利用效率。在关键区域建设人工集水设施，如蓄水池、渗水沟等，增强雨水资源化利用。

4.4 完善监测预警体系

构建多源数据融合的沙尘监测网络，整合卫星遥感、无人机航测与地面传感器数据，提升监测精度与时效性。研发基于气象、土壤水分与植被覆盖因子的沙尘暴预测模型，实现短期与中长期预警。制定分级响应预案，明确不同预警等级下的应急措施，如停工停课、交通管制等。

结束语

综上所述，遥感技术在海西察尔汗盐湖周边沙尘源区识别中发挥了重要作用，为该地区的生态环境保护和沙尘灾害防治提供了科学依据。未来，还需要进一步深入研究沙尘源区的形成机制和变化规律，不断完善沙尘防治措施。

参考文献

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作者简介：张娟 出生年月：1988 年1 月 性别：女 民族：汉 学历：研究所

职称名称：高级工程师 研究方向：盐湖资源研究

通讯作者：徐炜 海西蒙古族、藏族自治州气象局