基塘系统内部结构演变的遥感分析

基塘系统是热带亚热带低洼积水地区最成功的农业耕作模式，具有较强的生态服务功能。基塘系统内部结构的空间分布格局及其演变是制约区域经济发展、影响区域生态农业平衡和区域可持续发展的一个重要因素。研究将以长周期、多时相高空间分辨率卫星影像数据（DISP和SPOT）为基础，采用面向对象的分析方法获取不同自然环境条件、不同历史时期里，基塘系统空间分布现状、空间格局的差异、演变过程和特征，构建基于空间形态的基塘系统演变过程评价指标体系，对比分析不同区域基塘系统的演变过程，并结合社会经济条件（城市化进程、人口、农业结构和生产效率）来探讨导致基塘系统演变的驱动机制。所得研究结果将为了解和掌握基塘系统历史分布提供基础数据和科学参考；为科学总结和规划基塘系统开发、利用和重建提供辅助决策；对探索我国传统农业向高产、高效、优质的现代农业转变，探讨发达地区生态农业建设和区域生态经济可持续发展道路，具有重要的现实意义。

基塘系统是我国农民经过长期的耕作实践摸索出来的一种种养结合、水陆相互作用的人工生态系统，被认为是改造低洼渍水地区最成功的农业生态耕作模式。其特殊的耕作模式，为区域带来巨大的社会效益、经济效益以及生态效益。20世纪90年代后期，遥感技术开始应用于基塘系统的现状分布、变化监测等研究领域。与传统野外调查方法相比，遥感技术具有观测范围广、数据获取周期短等优势。随着遥感技术的不断发展，多平台、多时相、多空间分辨率的遥感影像的获取使得遥感技术在基塘系统领域的相关研究中显得十分突出和重要。本课题以顺德基塘系统为研究对象，充分发挥多源多时相遥感影像的优势，采用面向对象分类方法识别并提取基塘系统及其他用地类型的遥感信息，以全区、各街镇、单个基塘系统对象为分析单元，探讨在长时间跨度里（20世纪60年代至今）顺德基塘系统在全局尺度、中观尺度、微观尺度上的演变过程及影响因素。全局尺度的研究结果表明：1978年顺德基塘系统主要分布在西部、中部和南部地区，在随后的发展中，存在向东部蔓延的特征。基塘系统重心先向东北方向转移，随后沿西南方向转移。在1978~1993年间，顺德基塘系统具有较小的增长，1993年开始以较快的速率下降。1978~2011年顺德基塘系统比重从46.2%降至27.7%，这期间顺德基塘系统主要受到城市用地和其他农用地变化的影响。其中1978年的基塘系统有48.57%转为2011年的城市用地，基塘系统与其他农用地相互转换的现象也比较明显。中观尺度的研究结果表明：在国家改革开放的宏观政策以及地方政府决策的影响下，1978年具有相同基塘系统面积比重（约为79%）的龙江镇和杏坛镇，在30多年来的发展过程中，两镇基塘系统演变具有较大的差异。改革开放以来，尤其是1993年以后，龙江镇城市用地扩张迅速，侵占了大部分基塘系统用地，基塘系统面积比重降至35%；杏坛镇则注重生态农业的建设，基塘系统保留良好，2011年仍保留了占镇区面积53%的基塘系统。顺德街镇的基塘系统呈现两种变化趋势：A类街镇基塘系统逐年递减，包括均安镇、乐从镇、勒流街道、龙江镇、杏坛镇；B类街镇基塘系统先增加后减少，包括北滘镇、陈村镇、大良镇、伦教街道、容桂街道。微观尺度研究结果表明：顺德基塘系统的基-塘比由1967年的5:5演变到2011年的3:7。基塘系统空间形态趋向于标准化和单一化：单个塘面的面积变大、形状趋于规则化。