1 引言
1.1 研究背景与研究意义
遥感（RS）是一种有力的工具，他可以提供地表景观的信息，例如土地利用/土地覆盖，地表特征的组分和格局及适时、动态的地表景观。现阶段土地利用变化动态监测是多时相遥感影像分析的一个最大的热点。但事实上，直接运用遥感资料来研究湿地变化，景观及其应用的实例仍然很少见。湿地景观类型变化是自然演替和人类活动的直接反映，湿地变化特征具有显著的空间特点和时间特点，通过遥感获取的时间序列信息，结合地理信息系统为恢复重现湿地的空间信息和预测未来发展趋势奠定了坚实的基础。因此，本文在遥感与 GIS技术的支持下，通过引入景观生态学因子，对洞庭湖区湿地的空间格局及其影响因子进行了分析，为更好的研究湿地的时空演变规律，为保护区的管理和措施的制定，为当地政府的宏观决策提供依据。项目来源与经费支持：“十一五”国家科技支撑项目课题“湿地资源监测与评估技术研究(2006BAD23B03)”
1.2 基于遥感数据的湿地变化研究
中国湿地面积占世界湿地的 10％，其中洞庭湖区湿地是亚热带少有的资源丰富、类型多样的大面积湿地之一，具有多种生态、社会、经济功能和潜在价值。近年来，由于经济的迅猛发展以及其它人为因素的影响，洞庭湖区的湿地遭受了严重的破坏，生物多样性面临着严重的威胁。随着湿地功能逐渐被人们所认识，人们对湿地进行了越来越深入的研究，3S 技术也越来越普遍的应用于湿地资源调查、编目、功能评价、环境监测、退化湿地恢复监测和湿地保护研究 (刘瑞民、王学军，2001；Mistch and Gosselink , 2000 ; Keddy ,2000; Middleton , 1999; Zhu-lidov et al. 1997; Kadlee and Knight , 1996),提高了研究水平。为了更好地开展研究和保护洞庭湖湿地工作，对洞庭湖湿地进行 动态变化的监测成为湿地研究的一个首要问题。但是传统的统计或实地调查方式，由于空间定位不准确、不稳定和不统一而导致数据的可信度大大降低以，还耗时耗力，劳民伤财。因而借助于遥感手段提取湿地信息是十分必要利用的。本文的研究区域为洞庭湖湖区，其主要由湖泊湿地构成。湖泊作为一种特殊的自然综合体, 不仅是地表水载体和沉积矿藏富存的场所, 而且与大气、生物、土壤等多种要素密切相关。湖泊对气候、环境系统的变化反映极为敏感, 特别是内陆湖泊被视为湖区环境变化和气候变异的指示器(濮培民等 2004)。早期的湖泊研究主要是通过水文站的基础资料，对水位等进行分析，提出各种指数，相关系数等。其数据来源是传统的统计或实地调查方式，不但由于空间定位不准确、不稳定和不统一而导致数据的可信度大大降低以外，还耗时耗力，劳民伤财。随着科技的发展，科学研究手段的不断更新，在湖泊研究过程中开始越来越重视利用现在科技手段。遥感卫星能提供及时准确且覆盖面广的地面影像资料，直观上便能目视解译出许多地面状况信息。如果经过对影像资料进行一定的处理，那样将会从中获取更多的信息。利用 GIS 对这些信息进行存储、管理、加工处理以及输出。利用RS 与 GIS 技术手段，辅以全球卫星定位系统 GPS 进行土地资源调查和动态监测已为人们所共识。(高志强等 1998)在近几年的洞庭湖研究中遥感，地理信息系统发挥着巨大的作用。
.........
2 研究区概况
2.1 洞庭湖区概况
洞庭湖是我国第二大淡水湖，位于湖南北部、长江中游南岸，北纬 28°38’—29°45’东经 111°40’—113°10’之间。地处于中亚热带向北亚热带过渡地带, 气候温暖湿润，年平均气温 16. 4～ 17. 0℃，1 月平均气温 4.0～ 4.5℃，7 月平均气温 29. 0℃，无霜期 273～ 276 d，年平均降水量 1 100～ 1 400 mm，年平均湿度 80%。洞庭湖现有天然湖泊面积2 691 km2, 最大容积 187. 4×108m3(相应城陵矶水位 34. 03 m ) , 平均水深 6. 7 m ,最大水深 30. 8 m , 湖泊多年平均径流量为 3 126×108m3，(张光贵 1997)。湖区地势平坦, 每年洪水季节都有湘、资、沅、澧“四水”和长江的藕池、松滋、太平“三口”大量泥沙入湖淤积, 是典型的过水性吞吐型湖泊，平均每年淤积 0. 984×108m3,湖底平均每年淤高 3. 7 cm , 水体日益变浅, 河湖洲滩以平均每年 4130 hm2的速度扩大, 湖洲的增长为湿地资源的形成和扩大创造了十分有利的条件, 在其特殊的地理环境与碟形盆地圈带状景观结构控制下, 形成了以敞水带、季节性淹没带、滞水低地为主的我国最大的湖泊地区湿地景观。
2.2 洞庭湖区的行政区划
据林业 1: 100 万基础地理数据提供的行政区划，并综合有关文献，本文选取的洞庭湖区范围包括湖南省的岳阳市、岳阳县、汨罗、华容、南县、沅江、湘阴、益阳市、汉寿、常德市、津市、安乡、临淄、淄县 14 个县市。行政总面积 24095.6 km2。洞庭湖湿地由外湖和围垦区两部分组成。外湖由东洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖组成。在岳阳水位达 33.5m 时，外湖面积为 2740km2，另外还有 1257km2的三口（松滋、藕地、调弦）和四水湘江、资江、沉水、澄水洪道；围垦区有内湖 667 个，面积1000km2,占湖区平原堤垸面积的 9.8%。在外湖湿地中交错分布着许多大小湖泊和洲滩、沼泽草甸在垸区内分布着无数的小型湖泊、沼泽以及农田。洞庭湖现有湿地面积约 87.70×104hm2(庄大昌 2000)。
..........
3 研究内容和研究方法.................. 11
3.1 研究的主要内容 ........................... 11
3.2 关键问题 ..........................12
3.3 技术路线 ................12
4 洞庭湖区湿地遥感分类........................14
4.1 湿地分类系统的建立........................14
4.2 解译标志的建立.......................16
4.3 遥感图像分类...........................16
4.4 小结............22
5 洞庭湖区湿地景观变化与分析
5.1 湿地景观动态变化研究体系
5.1.1 景观格局指数的选择
在景观格局研究中，常常将地块类型作为土地利用类型，也就是说，可以用一定级别的土地利用类型表达景观中的嵌块体类型，至少在人类开发利用程度高的地区。因此，本文将湿地斑块类型与土地利用类型作为同义语，景观空间格局就是土地利用空间格局（李秀彬 1996)。因此本研究的斑块类型(土地利用类型)的划分，就是前面根据洞庭湖区湿地解译标志而来的是湿地类型。
5.1.2 景观格局的主要指标和计算方法
在景观生态学的研究和应用中，学者门借鉴传统的生物学和地理学统计方法发展了许多衡量景观特征的指数和相应的数学计算方法，主要包括三个方面:①景观异质性指数，景观异质性是景观的重要特征之一，表征其大小的有多样性指数(如丰富度、均匀度、优势度等)、镶嵌度指数等，通常以多样性指数常用。②描述与分析景观空间割据斑块之间相互关系的分析方法，如空间自相关、变异矩、分形分析等。③以景观质地为分析对象探讨尺度效应的景观河隙度指数分析.本研究讨论潜江市土地利用景观格局的变化分析中，主要采用下面集中定量分析方法和指数。
........
6 结论与展望
6.1 结论
1、进行监督分类的方法，获得的分类总精度分别为 83.7%。可见，TM4、5、3 波段组合的分类方法可以在一定程度上提高湿地遥感影像分类的分类精度。
2、通过对洞庭湖区湿地景面积观变化分析发现，洞庭湖区湿地景观面积在呈下降的趋势，这其中以人工湿地的变化最为剧烈。水稻田湿地的斑块数量逐渐减少，平均面积的增加，表明洞庭湖人工湿地景观逐渐从以小斑块、多种景观类型共同控制的景观格局向大斑块、类型较单一的景观格局演变的过程。这体现了在农业产业化的影响下，人工湿地景观向大斑块演变的一种趋势。
3、在人类活动对湿地景观的影响上发现：对于自然湿地景观，人类活动(种植杨树、芦苇)增加了景观的破碎化程度，降低了景观的均匀度；对于人工湿地,人类活动（农业结构的调整）在某些方面减少了景观的破碎化程度，增加了景观的均匀度。
4、利用遥感图像的叠加，分析，生成土地利用类型转移矩阵能很好的实现对湿地景观格局变化过程的研究。1987-1996 年间洞庭湖区自然湿地的变化过程符合其湿地自身的演替发展方向，但是 1996-2004 年间，自然湿地的演替由于人为的干扰，改变了原有的演替规律。
5、由于试验数据的限制，仅观察到退田还湖政策的实施在一定程度上缓解了湖区的萎缩（主要是双退垸的效果），但是其全面的效果有待后期进一步的分析，研究。
.........
参考文献（略）