圖3-3清鎮市地理位置圖
清鎮平均海拔1350米，位於黔中元秋和廟嶺山脈的北部。地勢東北和西南高，中南低。清鎮市屬於亞熱帶季風氣候，涼爽溫暖，年平均氣溫約14℃，河谷地區略高，年降水量1200mm。清鎮市地貌復雜，以丘陵和山地為主，巖溶發育強烈，人工湖面廣闊。該省最大的人工湖位於清鎮市南部。清鎮有10個鄉鎮，總人口434125人。縣內有苗族、布依族、侗族、彜族、水族、回族、仡佬族、白族等少數民族。
清鎮市和省內其他喀斯特地區壹樣，是壹個生態環境脆弱的地區。在過去的發展中，基本的溫飽是靠破壞生態獲得的，這就導致了喀斯特地區普遍存在的問題:農業生態環境退化，農業基礎差，農業生產水平低；農村產業結構不合理；地區間發展不平衡等。清鎮市地表出露的地層和巖石有前震旦系殘留砂巖、殘留凝灰巖和板巖、震旦系、寒武系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系灰巖、白雲巖和頁巖、第三系礫巖、第四紀沈積物和海西期玄武巖。在本市出露地層中，碳酸鹽巖分布最廣，***1014km2，占全市總面積的67.94%，因此巖溶地貌成為本市地貌類型的主要特征。特別是西北的劉暢、馬場、化隆、王莊、新店、鴨池、韓家壩、暗流、木刻，西部的雪伊、大沽等地的喀斯特地貌最為典型。非喀斯特地區相對較少，主要分布在清鎮市東部、西南部和南部的少數地區，即沿著小壩-文水-鐵廠-雲貴、麥圈-小甸山-羅漢-中寨-破巖、沃利-河西洞-西關-周家橋、銀場、陽壩以及清鎮市西部和紅楓湖東部的少數地區，其余地區為喀斯特地區。同時，由於反復砍伐森林和陡坡開墾，植被覆蓋喪失，水土流失嚴重，最終導致石漠化。
1.喀斯特石漠化強度等級遙感圖像解譯
清鎮市喀斯特石漠化遙感影像解譯與全省壹樣，遵循喀斯特地區石漠化解譯的工作流程和技術路線，在遙感解譯指標的建立上具有壹定的獨立性和代表性。
1.巖性和地質構造解釋特征
巖溶區和非巖溶區的巖性與石漠化有著密切的關系。碳酸鹽巖巖性的地區為巖溶地區，石漠化程度高，視巖石露頭情況而異。
清鎮市地表出露的地層和巖石包括前震旦紀變質巖、變質凝灰巖和板巖。震旦系、寒武系、二疊紀、三疊紀和侏羅紀的石灰巖、白雲巖和頁巖；第三紀礫巖；第四紀沈積物；海西玄武巖等等。強烈的燕山運動先後造成東部巖層形成近南北向褶皺，西部巖層形成東北向褶皺。褶皺帶內走向斷層發育，橫向和斜向交織成網，互層的可溶巖和不溶巖呈條帶狀交錯分布。在內外力量的相互作用下，逐漸形成各種巖溶和正常地貌。喜馬拉雅運動進壹步激活了這個地區，古近紀的礫石也發生了斷裂，控制了今天的幾個陸相紅色沈積盆地。
第四紀以來，地殼上升明顯。經過兩次大的造山運動和壹系列的溶蝕、侵蝕、剝蝕，巖石大面積出露，形成典型的喀斯特地貌，而在平緩的地形上，則為非喀斯特地帶。地質構造是形成地貌基本骨架的主導因素，也是劃分地貌類型和分區的主要依據。地貌景觀還反映了不同構造體系的地質特征。從山川河流分布來看，清鎮市的主要山系和河流幾乎與構造線同向，東北部的幾大山脈如雲貴山、寶塔山、九龍山等都是南北走向。與老黑山褶皺背斜和大圍嶺背斜的軸向和地層走向完全壹致。二條主要河流也是如此。暗流河、主幹河、龍潭河均為南北走向，貓跳河為東北走向，與巖層和斷層走向幾乎壹致。
2.石漠化等級的地貌坡度解譯特征
石漠化的程度也與坡度密切相關。壹般坡度越高，侵蝕越嚴重，水土流失越嚴重，石漠化進程越快，石漠化程度越高。反之，坡度緩、侵蝕慢、水土保持好，石漠化程度低。
在當地地表質地、植被狀況等其他指標固定的情況下，石漠化等級主要取決於地形坡度。地貌學解釋主要使用圖形、色調和陰影。地貌圖像的圖形包括平面輪廓和表面起伏的特征，而色調和陰影有助於觀察和分析各種地貌形態，獲得地貌及其組成部分的信息。在山區，陽光照射下，陽坡接收光強，亮度值高，顏色淺；陰坡亮度值小，色調暗。
因此，山地圖像的色調非常不均勻，高山的陰影斑塊較小，低山和丘陵圖像的色調差異減緩。山頂的形狀和山坡的陡度主要根據顏色的變化來解讀。比如山頂壹般呈三角形，從陰影處向南突出，三角形的頂點就是山頂。如果山頂色調變化緩慢或明顯，說明受光面呈圓形或平坦狀。兩坡的濃淡分界線是山脊，山脊陰坡的濃淡也分濃淡。淺色陰影和均勻分布表示緩坡，深色陰影或陰影表示陡坡，兩脊之間的低窪處為山谷。峽谷和寬谷在圖像中可以清晰的分辨出來。峽谷兩邊的斜坡很陡，峽谷底部經常被陰影覆蓋。圖像顏色多為暗色，寬谷底部平坦，常有農田和居民分布。喀斯特盆地的形象特征是四面環山，中間是低平的盆狀地形，平地色調比較均勻。
喀斯特地貌的特點是正負地貌交替，地貌顯得雜亂無章。在喀斯特地貌區，有許多獨特的地貌，如孤峰和峰林、溶蝕漏鬥、天坑、溶蝕窪地、溶蝕盆地、潛流、盲谷等。緩傾斜的石灰巖層上分布著許多漏鬥，有的呈單個或成群分布，多數呈圓形、橢圓形。有的充填松散沈積物，顏色較淺。孤峰和峰林是正常的喀斯特地貌，影像較暗。溶陷為淺色負地形；形成壹個交替雜亂的圖集。根據以上圖像特征，可以大致判斷基本地貌。對於坡度的解譯和獲取，除了參考影像陰影的深度外，更重要的是從1/20萬清鎮市坡度矢量圖和1/5萬地形圖的疊加中獲取。
3.土層和植被的解譯特征
喀斯特地區因土壤厚度和植被覆蓋度不同而不同。壹般來說，土層厚、植被覆蓋度高的地區，石漠化程度輕或無石漠化現象。而土層薄、植被覆蓋度低的地區，石漠化程度更高。
在遙感圖像的TM4、3、2波段，對植被的反射比較敏感。在紋理、巖性、坡度等指標確定的情況下，繪制多邊形斑和判斷石漠化強度等級的指標是由影像色調深度和色調確定的植被、植被覆蓋度和植被結構信息(表3-5)。
4.現場操作驗證
在遙感影像調查中，外業核查是不可缺少的重要環節。通過對該工區工作的補充調查，建立了石漠化強度分級的遙感解譯標誌，並拍攝了相應的野外照片，用於石漠化強度的解譯分析。為了正確解譯衛星影像，保證調查的準確性，在清鎮遙感影像圖上標註了路線穿越的位置作為標誌，並結合地形圖和地質圖檢查了沿線影像的預判結果。實際位置通過GPS定位，然後結合圖像上的坐標進行判斷。調查結束後，開始解讀衛星圖像。
觀測點1:清鎮市波羅村，衛星定位:N26 38.005′，e 106 25.65′。該點是壹個封閉的峰叢窪地，具有典型的喀斯特地貌。西側圖像為紅中帶白，為輕度或中度石漠化。植被類型為低矮灌木，植被覆蓋率小於45%。是難以利用的石質山地，沖溝、石芽不發育，利用程度低(照片3-2)。東南側，影像特征為紅色，植被覆蓋率達到90%，坡度較陡，為潛在石漠化。植被壹旦被破壞，就容易形成石漠化(照片3-3)。
觀測點2:貴州鋁礦廠，衛星定位:N26 38.005′，e 106 25.65′。該巖層出露於下寒武統，為非巖溶區。其圖像特征為白色塊狀結構，並非石漠化，主要是由於人工開采，導致大量巖石裸露。東側出露巖層為石灰巖，影像特征為綠紅色，有零星白斑出露，植被覆蓋率約80%。植被類型為低矮灌木，為輕度或潛在石漠化(照片3-4)。
觀測點3:鴨池河峽谷，衛星定位:N26 51.345 '，E106 10.454 '。該點的圖像特征由黃色變為紅色並帶有白色。平臺上土層較厚，陡坡開墾嚴重。是喀斯特地區，是石漠化過程的壹個階段，是潛在石漠化難以利用的地方(照片3-5)。
表3-5標準偽彩色圖像特征表
二、喀斯特石漠化的空間數據分析
1.清鎮市石漠化強度等級的空間分布。
通過衛星遙感影像的解譯，最終生成清鎮市喀斯特地區石漠化強度等級的空間分布圖(圖3-6)，並利用GIS的數據分析功能統計各等級的面積、點數和百分比(表3-6)進行進壹步分析。
表3-6清鎮市石漠化強度等級表
通過統計分析計算，清鎮市非喀斯特地區主要分布在清鎮市東部和西南部，占清鎮市總面積的14.38%，而喀斯特地區占85.62%。其中，無石漠化區主要分布在清鎮市中南部紅楓湖周邊，潛在石漠化區主要分布在清鎮市東北部和北部，輕度石漠化區主要分布在清鎮市西部和西南部。中度石漠化主要分布在清鎮市西北部和紅楓湖西部，中部地區有少量，而強度石漠化主要分布在清鎮市中部地區，紅楓湖東部和清鎮市西北部有少量。清鎮市石漠化面積占總面積的24.67%，其中輕度石漠化占17.31%，中度石漠化占6.46%，重度石漠化占0.90%(圖3-4)。
2.石漠化強度等級與巖性的關系分析。
清鎮鴨池地區在地質上屬於上二疊統，與燧石灰巖和頁巖互層。由於燧石巖石致密堅硬，中度石漠化較為典型。九頭大坡以東，屬三疊系夜郎組。上部為頁巖，中部為石灰巖，下部為頁巖，松軟，抗風化能力弱。但在粘土巖中仍是強固結巖石，甚至有輕微的石漠化發育。周邊及其延伸至衛城東部屬於下二疊統，以石灰巖和石灰巖為主，底部為頁巖，再向東至貓跳河和衛城東北。
從衛城鎮東部到南部新發等地，為下三疊統茅草鋪組，上部為白雲巖，中部為灰巖，下部為灰巖。由於這種白雲巖的位置不穩定，在橫向上往往過渡到白雲質灰巖或石灰巖，所以這壹帶大部分是無石漠化地區。馬場以東及附近為上三疊統松子坎組，灰巖白雲巖、泥質白雲巖夾頁巖，中度石漠化較為典型。劉暢周邊主要有下三疊統茅草鋪組和夜郎組，以及上、下二疊統，潛在石漠化和輕度石漠化混雜。紅楓湖被中三疊統安西克階花溪組紅楓亞群所包圍，主要為白雲巖夾頁巖，偶見溶角礫巖和石膏夾層。除西部外，均以潛在石漠化和輕度石漠化為主。不同的巖性會導致不同的石漠化強度、等級、面積和程度(表3-7)。
圖3-4清鎮市石漠化強度等級比例尺圖
表3-7清鎮市喀斯特地區石漠化強度等級分布面積表(單位:m2)
根據對比分析，可以得到各巖性的分布比(圖3-5)和比重(圖3-6)。可以看出，清鎮市的巖性分布對石漠化分布起主導作用，其中石漠化主要分布在石灰巖白雲巖區，占清鎮市巖溶總面積的42%，其次是石灰巖頁巖區，占巖溶總面積的19%，石漠化面積最少的白雲巖分布區占清鎮市巖溶總面積的10%。在石灰巖白雲巖區，潛在石漠化分布最廣，約占其面積的62%，其次是無石漠化區，占16%，強度石漠化最少，占1%(圖3-7)。
潛在石漠化在鈣質頁巖區分布最廣，其次是輕度石漠化和非強度石漠化(圖3-8)。白雲巖地區存在許多非石漠化、潛在石漠化和輕度石漠化，而強度石漠化僅占1%(圖3-9)。石灰巖地區潛在石漠化占58%，其次是輕度石漠化占26%，潛在石漠化占12%，中度石漠化占1%，重度石漠化占3%(圖3-10)。在白雲巖和石灰巖交替分布的地區，潛在石漠化占優勢，非石漠化和輕度石漠化比例相近，中度石漠化和重度石漠化較多(圖3-11)。基於以上比較，非石漠化主要分布在白雲巖地區，其次是石灰巖頁巖、白雲巖和石灰巖的混合區，石灰巖地區最少；潛在石漠化主要分布在石灰巖白雲巖區，白雲巖區最少；輕度石漠化分布最多的是白雲巖和石灰巖地區，最少的是鈣質白雲巖地區。中度石漠化主要分布在白雲巖和石灰巖的混合區，石灰巖面積僅占該區總面積的1%；強度石漠化在石灰巖地區分布最廣，在鈣質頁巖地區幾乎沒有分布。
圖3-5不同巖性的石漠化分布比例
圖3-6各巖性石漠化強度等級比重圖
圖3-7石灰白雲巖石漠化強度比例尺圖
圖3-8石灰頁巖石漠化強度比例尺圖
圖3-9白雲巖石漠化強度等級比例尺圖
圖3-10石灰巖中石漠化強度等級比例
圖3-白雲巖和石灰巖中石漠化強度等級比例+01