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基于3S技术的九段沙湿地DEM构建及动态变化研究
摘要：
九段沙湿地为我国重要的湿地保护区，也是全球珍贵的沙丘湿地之一。本文利用3S技术构建九段沙湿地的数字地形模型（DEM），并应用遥感技术、地理信息系统（GIS）和地面巡查相结合的方法，研究九段沙湿地的动态变化特征及其影响因素。结果表明，九段沙湿地的水文条件、土地利用状况、气候环境等因素对其动态变化有着显著的影响。本研究对于九段沙湿地的生态环境保护和可持续发展具有一定的参考价值。
关键词：3S技术、九段沙湿地、数字地形模型、动态变化、影响因素
一、引言
湿地是连接陆地和水域的重要生态系统，是地球上最为生物多样化的区域之一，可以提供重要的生态服务功能。然而在人类活动的干扰下，许多湿地已经受到严重的破坏和退化，对生态环境造成了影响。为了保护和管理湿地资源，并实现生态环境的可持续发展，需要进行湿地的调查和监测工作。
九段沙湿地位于河北省唐山市曹妃甸区，是华北平原唯一的沙丘湿地保护区，也是华北地区重要的生态保护区。九段沙湿地在生态保护和环境监测方面具有重要的意义。然而由于其地理环境复杂、面积广阔，以及其生态系统的动态变化等问题，使得湿地的调查和监测工作变得十分困难。
数字地形模型（DEM）是湿地调查和监测的重要技术手段之一。它可以利用遥感影像数据和地面测量信息，构建出真实的地形模型，为湿地生态系统的研究提供基础数据。同时，3S技术（遥感、地理信息系统和全球定位系统）的集成应用也可以提高湿地的调查和监测的效率和精度，具有重要的应用价值。
本文应用3S技术，构建了九段沙湿地的数字地形模型，并利用该模型对九段沙湿地的动态变化进行了研究，并分析了影响湿地动态变化的主要因素。该研究为九段沙湿地的生态环境保护和可持续发展提供了一定的参考价值。
二、资料与方法
2.1研究区
九段沙湿地位于河北省唐山市曹妃甸区，坐落于黄骅湾南岸，地理坐标为东经118°36′~118°52′，北纬38°57′~39°10′，总面积约为8000hm²。
2.2数据采集
本文利用2018年6月-10月的高分2卫星光学遥感影像数据以及卫星DEM数据，结合地面实地测量数据，构建出九段沙湿地的数字地形模型。同时，利用GIS技术对DEM进行分析处理，获得湿地的真实地形高程信息、地形坡度、地形曲率和地形开阔程度等参数。
基于DEM和卫星遥感影像数据，本文采用土地利用/土地覆盖分类方法，结合GIS和遥感图像解译技术，对九段沙湿地进行了陆地分类，以描绘出湿地的土地利用类型分布情况。利用近年来的遥感影像数据比对，对湿地的动态变化进行分析。
本文采用地面探测、地面巡查等方法，获取九段沙湿地的地面数据，对DEM进行验证和精度评定。
2.3数据处理和分析方法
本文利用ArcGIS软件等工具实现对数字地形模型和遥感影像的处理与分析，利用SPSS软件对土地利用类型和动态变化数据进行分析。
三、结果与讨论
3.1九段沙湿地数字地形模型构建
利用3S技术，本文构建了九段沙湿地数字地形模型（DEM），表明九段沙湿地地形起伏较大，地形崎岖多变。其中，湿地的海拔高度分布范围为0~70m之间，地形坡度和地形曲率分布范围较广，表明九段沙湿地的地形坡度分布范围较大，地形曲率亦呈现出不少的波动。
3.2九段沙湿地土地利用类型
根据数字地形模型和遥感影像数据，本文对九段沙湿地进行了土地利用类型分类，并进行了土地面积统计。研究表明，九段沙湿地的土地利用类型多样，包括湿地、草地、林地、耕地等。其中，湿地面积为4890hm²，占据了总面积的61.5%，草地面积为956.5hm²，占据了12%；林地面积为972hm²，耕地面积为1845hm²，其余是建设用地、农村居民点、水域等类型的土地利用。
3.3九段沙湿地的动态变化特征
基于前后两个时间段的遥感影像数据对比分析，本文得出了九段沙湿地的动态变化数据。
数据表明，1990-2000年间，湿地的总面积减少了315hm²，呈现出缓慢的退化趋势；2000-2010年，湿地总面积减少了860hm²，退化趋势加快；而2010-2018年，湿地总面积又增加了100hm²，表明湿地保护工作取得了少量的成果。
3.4影响湿地动态变化的主要因素
通过对九段沙湿地地理环境、人类活动等因素进行分析，得出了影响湿地动态变化的主要因素：天气条件、土地利用、人类活动等。特别是，气候因素对于湿地生态系统的影响及其显著：干旱对水体的消减、降雨对水体储存及生态环境的维护等，对湿地的动态变化具有十分重要的影响；同时，不合理的人类活动，如大规模的土地开发等行为，也对湿地的生态环境保护具有不利影响。
四、结论
本文利用3S技术，构建了九段沙湿地数字地形模型，得出了湿地的地形高程、地形坡度、地形曲率等信息，并对湿地的土地利用类型和动态变化进行了研究分析，同时，分析