管小英 潘欣

摘 要 近年來，遙感監(jiān)測技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面的技術優(yōu)勢越來越突顯，逐漸成為大范圍環(huán)境監(jiān)測的重要技術手段?；诖耍ㄟ^對祁連山國家級自然保護區(qū)2017—2019年衛(wèi)星監(jiān)測林地數據變化及變化地區(qū)人類活動進行對比分析，得出數據變化的自然與人為原因，以此為保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護和政府督查提供相關參考依據，并針對保護區(qū)開展遙感監(jiān)測工作提出相關對策。

關鍵詞 遙感技術;自然保護區(qū);生態(tài)環(huán)境;祁連山

近年來，隨著遙感監(jiān)測技術發(fā)展，其在生態(tài)保護方面應用越來越廣泛[1]。孫廣興等[2]介紹了遙感技術在我國濕地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用，指出了該技術在生態(tài)環(huán)境保護中具有非常大的優(yōu)勢?；谶b感監(jiān)測技術發(fā)展而來的3S集成技術就是利用GPS、RS、GIS各自優(yōu)點集成而來，利用精準定位系統(tǒng)可以對保護區(qū)每個區(qū)域進行精準定位并采集數據，實現了監(jiān)測效果大幅度提升，逐漸成為發(fā)展主要趨勢。該技術主要是以遙感圖像為分析資料，對監(jiān)測數據分析處理，從而改善傳統(tǒng)保護區(qū)實地調查測繪相關工作，為保護區(qū)生態(tài)環(huán)境修復與監(jiān)測提供了堅實的技術基礎[3-4]。基于此，以祁連山自然保護區(qū)為研究對象，通過對比分析2017—2019衛(wèi)星監(jiān)測數據和地表人類活動調查，形成相應圖表數據結果，通過對數據分析得出人為活動對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響，以此為環(huán)境保護和政府督查提供相關參考依據。

1 祁連山自然保護區(qū)概況

甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)是1988年經國務院批準成立的森林和野生動物類型自然保護區(qū)，位于甘肅省境內祁連山北坡中、東段，地跨武威、金昌、張掖3市的涼州、天祝藏族自治縣、古浪、永昌、甘州、山丹、民樂、肅南裕固族自治縣8縣（區(qū)），地理位置位于東經97°23′34″～103°45′49″，北緯36°29′57″～39°43′39″，總面積198.72萬公頃，功能區(qū)劃分為核心區(qū)50.41萬公頃、緩沖區(qū)38.74萬公頃、實驗區(qū)109.57萬公頃，設有外圍保護地帶66.6萬公頃。現有林地87.4萬公頃，在林地中，有林地16.86萬公頃，疏林地1.41萬公頃，灌木林地57.49萬公頃，未成林造林地0.43萬公頃，無立木林地0.28萬公頃，宜林地3.99萬公頃，森林覆蓋率28.8%。

祁連山生態(tài)系統(tǒng)在維護我國西部生態(tài)安全方面有著舉足輕重和不可替代的地位，是西北地區(qū)重要的生態(tài)安全屏障。因此，加強祁連山生態(tài)環(huán)境保護對維護生態(tài)系統(tǒng)平衡，推動人與自然和諧共生，對筑牢國家生態(tài)安全屏障具有重大而深遠的意義。

2 數據來源及分析方法

2.1 數據來源

利用遙感監(jiān)測技術（GIS）、全球定位技術（GPS）等技術獲取祁連山保護區(qū)的相關信息。重點收集保護區(qū)內多時遙感影像、地形圖和最新區(qū)劃矢量圖等資料。在監(jiān)測前期（2017年），采用分辨率為5 m的ALOS影像進行遙感監(jiān)測，監(jiān)測現狀（2019年）采用1.5 m分辨率的資源三號影像圖。由于當前祁連山自然保護區(qū)分為核心區(qū)、緩沖區(qū)、實驗區(qū)3個部分，因此監(jiān)測分析也分為3個區(qū)域進行。

2.2 分析方法

采用GIS軟件，研究林地變更數據作為研究對象，對監(jiān)測影像進行解譯，并劃分自然保護區(qū)內的人類活動圖斑，以此了解保護區(qū)受到人為干擾現狀。然后對比分析2017—2019年不同時期的影像，找出保護區(qū)動態(tài)變化情況，從而判斷是否新增人類活動痕跡。

3 結果與分析

3.1 人類活動情況

本研究中全部使用Xian 1980地理坐標，對監(jiān)測矢量數據根據3個功能分區(qū)作圖，投影坐標為Xian_1980_3_Degree_GK_CM_102E。2017—2019年保護區(qū)人類活動主要監(jiān)測因子為旅游設施、人工設施、水利設施、養(yǎng)殖場、工況用地、農業(yè)用地、居民點以及其他人工設施8種類型，詳見表1、圖1。

3.2 監(jiān)測數據分析

根據圖1可以看出，在2017—2019年間祁連山自然保護區(qū)整改圖斑面積與規(guī)模擴大圖斑相差不大，而新增圖斑面積變化較小，表明了祁連山自然保護區(qū)人類活動是處于動態(tài)變化之中，但各類人為活動得到了有效控制。主要原因是當地企業(yè)或者居民在建設中侵占保護區(qū)土地，但是在有關部門監(jiān)測控制下，對于出現違建行為，立即采取相應整改措施，使得圖斑出現變化較小。

結合調查了解相關情況，經對表1進行分析得知，緩沖區(qū)和核心區(qū)主要是其他人工設施發(fā)生變化，實驗區(qū)則存在6類人為活動，其詳細分析結果如下。

3.2.1 實驗區(qū)

1）水利設施。2017年增加0.43 hm2。在2017年西營農村飲水安全鞏固提升工程預沉池項目過程中，發(fā)現存在違建、擴建行為，并立即采取整改措施，保證項目建設不占用保護區(qū)額外土地，符合規(guī)劃面積0.43 hm2。所以在2018年和2019年間水利項目建設全部在規(guī)劃區(qū)域內開展。

2）旅游設施。2017年，保護區(qū)旅游設施增加了0.85 hm2，2018年、2019年建設面積均未擴大。保護區(qū)為了發(fā)展經濟，發(fā)展生態(tài)旅游，在實驗區(qū)內批準了旅游建設項目，但是控制規(guī)模在一定范圍內。

3）工礦用地。2018年減少了3.05 hm2，由于當地環(huán)保要求，對產生污染較大的工礦用地進行縮減，避免對生態(tài)產生破壞。

4）其他人工設施。在2017年減少0.94 hm2，到2019年繼續(xù)減少2.49 hm2。減少原因是將違建人工設施拆除。

5）居民點。在2017年增加3.02 hm2，但在2019年減少2.8 hm2。對居民實行集中管理，減少零散居民數量，同時由于草地面積變化，導致居民趨向于草地集中地區(qū)。

6）農業(yè)用地。在2018年增加了5.03 hm2。該面積變化主要是當地居民在2018年5月覆蓋塑料薄膜種植土豆，同年9月土豆成熟后塑料薄膜拆除，引起圖斑變化。

7）養(yǎng)殖場。2017年增加0.56 hm2，2018年、2019年無變化。2017年為了滿足生活需求，開設了養(yǎng)殖場，并且規(guī)模一直未曾擴大。

8）其他人工設施。面積逐年減小，祁連山自然保護區(qū)不斷清理和拆遷不利于生態(tài)環(huán)境修復的人工設施，阻止人類活動對保護區(qū)生態(tài)造成不良影響。

3.2.2 核心區(qū)

其他人工設施：面積在2018年增加了0.25 hm2。主要是對存在的違建依法拆除和進行生態(tài)修復過程中造成的。

3.2.3 緩沖區(qū)

其他人工設施：面積逐年降低，在2019年減少多達2.49 hm2。主要是原來存在的違建被依法拆除，違建地面進行了生態(tài)修復。

3.3 遙感監(jiān)測工作開展對策

遙感監(jiān)測技術在自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境上的應用逐漸成為主流趨勢，孔梅等[5]曾用遙感監(jiān)測技術來研究山東省自然保護區(qū)內的人類活動情況，并且取得了非常好的效果，為保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護作出了巨大貢獻。為了進一步推動保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護工作，現根據遙感監(jiān)測術應用發(fā)展趨勢提出如下對策。

3.3.1 推進自然保護區(qū)監(jiān)測技術發(fā)展應用

對祁連山自然保護區(qū)監(jiān)測，首要是獲得高分辨率的監(jiān)測影像，并對其進行分析，所以為了推進監(jiān)測技術在保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測上的應用，相關部門可以組建專門機構，定期獲取衛(wèi)星高分影像，同時對監(jiān)測不足區(qū)域，可以購買商用影像作為補充。另外，對祁連山保護區(qū)特殊地區(qū)可以使用無人機進行航拍，獲取高分影像。通過人力和物力投入，推進遙感監(jiān)測技術在保護區(qū)內的應用。不僅如此，還要核實和完善保護區(qū)內各功能分區(qū)的界線，確定人類活動的范圍，對規(guī)劃范圍內的人類活動進行重點監(jiān)測，提高精準度。最后，對于全新的遙感技術應用，要根據其發(fā)展趨勢，提前培養(yǎng)技術人才，提高保護區(qū)內工作人員專業(yè)知識水平，做好儲備工作。

3.3.2 制定遙感監(jiān)測技術方案

根據研究得到的祁連山自然保護區(qū)人類活動監(jiān)測技術指標、路線以及數據，逐步完成前期遙感技術數據庫建設工作，然后在監(jiān)測過程中不斷充實祁連山保護區(qū)監(jiān)測數據庫，從而為監(jiān)測技術方案制定提供堅實的數據基礎。同時，翔實的數據還可以為保護區(qū)管理層采取決策提供數據支撐，反過來更加提升遙感監(jiān)測技術實用性。

3.3.3 進一步加大自然保護區(qū)人類活動監(jiān)測力度

自然保護區(qū)是我國環(huán)境中污染相對較輕的地區(qū)，是人類社會賴以生存的最后凈土，我國相關條例對祁連山國家自然保護區(qū)的各個功能區(qū)進行責任劃定，明確每個區(qū)域所承擔的功能，嚴禁在上述區(qū)域內違規(guī)建設和開發(fā)。遙感技術作為當今最先進的監(jiān)測技術，對偏遠地區(qū)人類活動監(jiān)測具有不可代替的作用[6]。充分利用遙感監(jiān)測技術，以高科技手段提高檢測時效性，一旦發(fā)現核心區(qū)或者緩沖區(qū)存在違法建設行為，堅決進行取締，并處罰。緩沖區(qū)不得開展各項生產經營活動;實驗區(qū)內，可允許建設相關設施，但需要注意的是不能有任何污染環(huán)境和破壞生態(tài)環(huán)境的因素。祁連山自然保護區(qū)經遙感監(jiān)測發(fā)現，仍存在上述所列的少量行為，保護區(qū)要進行嚴格保護還需要提升監(jiān)控力度，實施更為嚴謹的監(jiān)控措施。

4 結語

區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)所應用的遙感技術科技性較強，其遙感監(jiān)測所采用的技術指標、數據處理方法、參數、路線等都可以形成遙感監(jiān)測數據庫，為區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護提供強有力的監(jiān)測技術方案，并從技術上為保護區(qū)監(jiān)測方案提供決策依據。不斷提升遙感技術監(jiān)測水平和能力，才能使遙感監(jiān)測較傳統(tǒng)地表研究更具全面性和宏觀性，并且可以及時發(fā)現保護區(qū)內存在的生態(tài)環(huán)保問題，及時制止，并制定修復措施，為自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護提供依據。

參考文獻：

[1] 張強，陸蔭，楊青，等.鹽池灣國家級自然保護區(qū)生態(tài)保護狀況評價[J].環(huán)境與發(fā)展，2019（9）：14-15.

[2] 孫廣興.3S技術在濕地生態(tài)環(huán)境保護中的應用綜述[J].科技經濟導刊，2019，27（21）：100.

[3] 喬楓，李黨輝，謝敏.基于GF-1影像的珍寶島自然保護區(qū)土地覆蓋變化分析[J].地理空間信息，2019（7）：22-26.

[4] 顧羊羊，黃賢峰，鄒長新，等.沅江源自然保護區(qū)生境質量變化遙感監(jiān)測[J].生態(tài)與農村環(huán)境學報，2019，35（6）：764-772.

[5] 孔梅，孟祥亮，高潔，等.山東省省級自然保護區(qū)人類活動遙感監(jiān)測與評價[J].環(huán)境監(jiān)控與預警，2020，12（1）：16-19.

[6] 方懿.四川米亞羅省級自然保護區(qū)人類活動遙感監(jiān)測分析[J].四川林業(yè)科技，2017，38（3）：36-39.

（責任編輯：劉昀）