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进入20世纪90年代以来,全球变化领域逐渐加强了对土地利用和土地覆盖变化的研究。土地利用和土地覆盖变化(Land use and land cover change,LUCC)与全球环境变化密切相关,也与国家或区域的可持续发展发展战略高度相关。三峡工程自1994年正式宣布开工,于2009年全部竣工,在2010年库区水位达到175 m,在库区的建设过程中,由于受到强烈的人为因素影响致使库区土地利用变化程度强烈,而土地利用变化会对植被覆盖、地表温度和反照率产生直接的影响,这对库区的生态环境变化有着重要影响。因此,研究土地利用变化的时空动态趋势及相关的陆表参数变化对深入理解三峡库区的土地利用和生态环境有着非常重要的意义。本次研究以三峡库区为研究范围,利用欧空局(European Space Agency,ESA)提供的土地覆盖分类数据研究三峡库区2000、2005、2010和2015年的土地利用状况和变化情况,借助谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台中归档的中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imageing Spectroradiometer,MODIS)的归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、地表温度(Land Surface Temperature,LST)和反照率的时间序列数据产品,研究三峡库区2000-2015年的植被覆盖、地表温度和反照率的空间分布特征和时间变化趋势。然后又从年际尺度和季节尺度对库区植被覆盖、地表温度和反照率的变化情况进行研究和分析;此外,对于植被覆盖增加年内月尺度分析。接着分别对库区2000、2005、2010和2015年的4期土地利用数据与对应年份的陆表参数结果进行叠加统计分析,以得到不同土地类型对应的陆表参数和同一土地类型不同陆表参数的变化规律;同时还分别对植被覆盖与地表温度和反照率进行相关分析,以得到三者之间的相关关系。最后,探讨了土地利用变化显著的区域,并对变化区域的陆表参数进行了研究。通过以上研究发现,2000-2015年三峡库区的土地利用类型主要以耕地和林地为主,土地利用的变化情况主要表现为耕地、草地和灌木地的减少,分别减少了1514.79 km~2,32.4 km~2和391.5 km~2;林地、水体和人造地表的增加,增加面积分别为1247.04 km~2,22.95 km~2和668.7 km~2。耕地主要分布于库尾和库腹西北部,林地主要分布于库首和库腹东北部,人造地表主要分布于库首宜昌市、库尾重庆主城区及其周围区县和库腹的万州区等区域,草地和灌木地零星分布于库区。土地利用程度综合指数表现为2000-2005年降低,2005-2015年升高,说明库区近年的土地资源开发程度在逐渐提高,土地利用率增加。土地利用类型转移以耕地、林地、灌木地和人造地表为主,人造地表的增加主要源于耕地的转入,林地的增加源于耕地和灌木地的转入;耕地、林地和草地向水体发生了转入;草地由于总量较少,发生变化较为不明显。在2000-2015年,季节性合成植被指数(Seasonally Integrated Normalized Difference Vegetation Index,SINDVI)总体上呈现为上升趋势,在研究区平均增加了2.89。在季节尺度上,SINDVI在春夏秋冬四个季节都表现为增加趋势,但增加的量级和趋势不同,最大值均出现在2015年。在年内月尺度上SINDVI变化呈现出单峰状的曲线,月均SINDVI在1月和2月处于最小值,在7月呈现出最大值。SINDVI在库区绝大多数区域表现为增加趋势,增加区域面积占库区面积的93.23%,增加的区域主要分布在库腹东北部区域,而在库首、库尾和库腹的城镇分布区域植被退化明显。地表温度从2000到2015年呈现出下降趋势,平均降低0.224℃,库区地表温度的年际变化趋势与西南地区在2006年、2009-2013年的干旱事件吻合。春夏秋冬四个季节的地表温度都表现出下降趋势,但下降的趋势和程度不同。在2010年库区水位达到175m之后,从年际和季节尺度方面分析得到2010-2015年地表温度平均值低于2000-2010年的平均值,表明库区水位提升对库区有一定的降温作用。地表温度在库区大部分区域表现为下降趋势,下降区域面积占库区总面积的88.76%,主要分布与库腹东北部区域;而地表温度增加区域则位于库区城镇区域,主要在库首宜昌市和库尾重庆主城区及周边区县。反照率从2000到2015年表现为下降趋势,平均降低了0.002。反照率在库区大多数区域都表现出下降趋势,下降区域面积占库区面积的52.4%,主要分布在库腹东部的区县;而反照率增加的区域则主要在库首和库尾的城镇区域。季节尺度上的反照率呈现出“春冬下降,夏秋增加”的趋势。从2000年到2015年,三峡库区地表温度最高的土地利用类型是人造地表,其次分别为耕地和水体;SINDVI最高的土地利用类型是林地,其次分别为耕地、水体和人造地表;反照率最高的是人造地表,其次分别是耕地、林地和水体。在研究期间,人造地表的地表温度呈现出增加趋势,增加了1.37℃;林地的地表温度总体呈现出下降趋势,减少了0.16℃;水体的地表温度总体上呈现出增加趋势,增加了0.15℃;耕地的地表温度变化波动较大,变化趋势不明显。SINDVI从高到低依次为林地、耕地、水体和人造地表,研究期间均呈现出增加趋势。反照率最高的地类为人造地表,其次分别为耕地、林地和水体。研究期内人造地表反照率总体表现为增加趋势,其余地类表现为下降趋势。上述变化与2000年到2015年三峡库区的人造地表、林地、水体不断增加和耕地减少相关,同时也受到MODIS产品在一些区域的精度和各地类的理化性质影响。2000-2015年三峡库区SINDVI与地表温度主要呈现为负相关关系,主要分布在库腹东部;SINDVI与反照率主要表现为负相关关系,这些区域分布在库腹东部。对三峡库区土地利用变化显著区域的陆表参数变化情况进行分析,结果表明,在重庆市主城区,地表温度呈现为上升趋势,这是由于城市快速建设导致地表温度的升高;SINDVI增加与城市建设过程中逐渐注重绿化相关;反照率表现为下降趋势,是因为植被的增加导致反照率的下降,也与该区域反照率产品精度有关。重庆市主城区的具体研究表明在人类活动强度大的城市区域,植被的增加不一定能有效的降低地表温度。在三峡库区东北部的奉节县林地面积增加明显,因此SINDVI增加显著,16年内增加了3.39;而地表温度和反照率呈现为下降趋势,分别降低了0.42℃和0.008,植被的增加是导致地表温度和反照率下降的主要原因。