内蒙古被誉为风电三峡,近三十年风电场

内蒙古自治区是我国风能资源最丰富的地区，占全国风能资源总量的三成以上，具有很大的开发应用价值，并且建设条件好，开发成本相对较低，被誉为“风电三峡”。

中国风能资源丰富区主要分布在北部及沿海两大地带，适宜发展大规模并网型风力发电的地区主要分布在内蒙古、辽宁、吉林、甘肃、新疆、河北及中国沿海等地。内蒙古自治区50米高度达到3级(风功能密度W/m2)及其以上风能资源的面积超过自治区土地面积的一半，在考虑了地形等限制风能资源开发的因素之后，风能资源的面积仍达到36.5万km2，潜在开发量达到13.5亿kw，可装机容量为3.8亿kw。

中国风电从20世纪80年代中期开始示范发展，年山东荣成第一个风电场投产，预示着中国风电场进入实际运行的开端，经过十多年的摸索发展，直到21世纪初才真正进入到规模化、国产化阶段。从年开始，我国成为年度新增风电装机容量最多的国家，与美国、欧洲并列为世界三大风电市场，标志着我国风电产业开始步入全面、快速、规模化发展的新阶段。

内蒙古自治区作为我国风力发电的摇篮，年，朱日和风电场成为内蒙古自治区建设完成的第一个大型的风电场，进入21世纪，内蒙古自治区的风电产业开始进入快速发展时期，累计风电装机容量一直保持全国首位。年内蒙古自治区风电装机容量己达到万千瓦，占全区发电装机容量的25.9%。

风电场建设不仅要考虑当地的风能资源，还需考虑交通、地形、电网接入以及土地利用条件。因此我们有必要探讨，内蒙古风电场在时间尺度上不同土地利用情况。

主要分析了内蒙古从年一年风电场建设的时空格局变化、土地利用占用情况以及对风电场景观格局进行了分析。

风电场时空变化分析所用到的数据主要有遥感图像、风电场位置调查数据、内蒙古自治区土地利用类型数据等。具体如下:

遥感数据主要有Landsat卫星TM,ETM,OLI数据和GF-1号PMS数据；逐年选取Landsat年一年风电场区域无云影像，其中-年为TM影像，分辨率30米，-为ETM和OLI数据，分辨率15米，年未获取相关区域数据；GF-1号PMS数据为-年覆盖内蒙古自治区2米分辨率数据；

风电场位置调查数据来自两个方面，一是通过互联网查询到的内蒙古自治区风电场位置相关信息；另一方面来自年5月对内蒙古中东部区域风电场实地调查获取的位置数据；

土地利用数据来自中国科学院地理科学与资源研究所，分别选取年、年、年和年四期土地覆被类型图，空间分辨率30m。

遥感影像信息提取之前，需要对遥感图像进行必要的图像预处理。针对本项研究，遥感图像预处理包括波段叠加、投影转换，几何校正，影像融合，图像增强等处理。

波段叠加:下载获取的Landsat影像是分波段存放的，为了后续处理方便，需要把多波段叠加在一个文件中，本研究选取近红外、红光和绿光三个波段，利用ENVI5.3软件中LayerStacking模块进行波段叠加。

投影转换:为方便后续数据处理，使所有遥感数据坐标系统具有相同的坐标系统，大地基准为国家大地坐标系，投影方式为Albers投影，中央经线为度，标准纬线分别为N25度、N47度。投影转换在ArcGIS软件中，使用Project模块进行批处理转换。

几何校正:几何校正是遥感图像处理的一个必不可少的步骤。由于传感器本身以及一些随机因素导致遥感影像像元相对于地面目标实际位置发生变形和偏移等现象。未经几何校正的图像会使数据分析产生很大的困难，因此，在遥感图像应用之前必须对其进行几何精校正。本研究利用具有正确定位信息的标准影像对目标图像进行几何校正，在ENVI5.3中，利用ImagetoImage模块进行自动配准。

遥感图像融合、增强:遥感图像数据融合是指对含有多光谱信息的低分辨率数据和高分辨率的全色数据进行融合，以达到图像增强的目的，使目标影像既具有多光谱影像的光谱信息，又具有全色波段高的分辨率，即有清楚的纹理信息。遥感数据融合是在ENVI5.3软件下，运行CNSpectralSharpening模块进行图像融合。同时，在进行遥感信息提取之前对遥感图像进行线性增强。

风电场信息提取

具有一定规模的风电场在遥感影像图上具有较为明显的纹理特征，由于风机建设破坏了地表植被，在影像图上会有明显的高亮反射，同时由于建设以及维修保养的需要，每个风塔之间都有道路建设连接，这些特征在遥感影像中表现明显。

为了保证解译精度，利用ARCGIS10.2软件，将风电场坐落调查数据生成点矢量数据，与GF-1PMS数据叠加，建立风电场目视解译标志，通过目视判识解译出一期内蒙古自治区风电场空间分布图，以此为基础，利用Landsat影像判识各年代风电场分布信息。利用ARCGIS软件对最终解译的风电场矢量结果数据进行空间分析、统计等处理。

风电场占用土地利用类型分析

根据内蒙古实际土地利用情况及风电场占地情况，将土地利用类型重新分类为六种，即林地、草地、耕地、湿地、建设用地和其他土地。林地中包含了乔木林地、灌木林地，同时将乔木园地、灌木园地、灌木绿地也归入此类，其他土地主要为裸岩、戈壁、裸土、沙漠、盐碱地等未利用土地类型。

利用ARGGIS软件提取不同年代风电场土地利用情况，利用EXCEL对其进行相关统计分析。使用景观格局分析软件计算各年度风电场斑块景观指数。因为本研究风电场斑块仅作为一个类型，因此只在在景观水平主要选取了斑块数量、斑块密度、最大斑块指数、平均斑块面积、平均几何最邻近距离5个指标。

研究结果内蒙古风电场时间格局变化

解译过程中，在年之前由于风电场规模有限，在30米分辨率的Landsat影像上判识风电场存在一定的困难，因此-年各年仅判识出锡林郭勒盟朱日和一处风电场。内蒙古自治区比较成规模的风电场在年之前增加缓慢，特别是在年之前风电场规模均较小。年内蒙古风电场面积仅有1.2km2，随后几年风电发展较缓，到年面积也仅仅增加到9.4km2，斑块也只有5个。-年风电场面积及斑块数基本保持不变。

年风电场占地面积有小幅增加，从年开始，内蒙古风电场建设迎来迅猛发展，风电场开发面积和斑块数快速增加，年风电场面积由上一年的km2直接增加至km2,-年风电场面积平均每年增加km2。风电场斑块数增加也同风电场面积增加呈现出相同的趋势，截止到年风电场斑块增加至个，占地面积km2。

锡林郭勒盟是内蒙古最早建立风电场的盟市，起始于年，年风电场斑块仅有5个，占地面积km2，加速于年，当年内风电场斑块数增加到13个，面积km2。-年锡林郭勒盟风电场面积以每年km2的速度递增，-年风电场面积增幅变缓，平均每年增加90km2。风电场斑块数也是逐年增加，至年，锡林郭勒盟风电场可解译斑块数达到39个。

从解译结果来看，年之前开始建设风电的盟市除锡林郭勒盟之外还有乌兰察布市和赤峰市，至此之后一直到年，包头市、呼伦贝尔市才开始有风电场出现。在随后-年的三年中，通辽市、兴安盟、巴彦淖尔市、呼和浩特市、鄂尔多斯市相继出现风电场，阿拉善盟一直到年才开始有风电场出现。各盟市风电场建设时间动态也不尽相同，但均有一个共同之处，年之前开始出现风电场的8个盟市都是从年开始风电场面积及斑块数开始大幅度增加，经历了一段时间的快速建设过程，随后面积增加趋缓或者保持不变。

兴安盟、鄂尔多斯市和巴彦淖尔市风电场面积均在年至年之间快速增长，兴安盟在年之后一直到年风电场面积基本保持平稳；鄂尔多斯市在-年面积一直为km2保持不变，随后只有年之后新增了一处风电场，一直到年面积保持在km2左右；巴彦淖尔市风电场面积在-年基本保持不变，年之后一直到年面积持续增加。

通辽市、呼伦贝尔市风电场面积均从年开始基本保持平稳，乌兰察布市、赤峰市、包头市风电场面积相继分别从年、年、年之后保持平稳。阿拉善盟从年开始出现风电场，共有5处风电场，在年和年各增加一处风电场，面积由年的65km2增加至km2。

内蒙古风电场空间格局变化

根据统计分析结果，内蒙古自治区风电场从最西部的阿拉善盟额济纳旗一直到东部的呼伦贝尔市均有风电场分布。其中，锡林郭勒盟面积最大，达到km2，占内蒙古风电场面积近20%；兴安盟、呼和浩特市、阿拉善盟、呼伦贝尔市和鄂尔多斯市面积相对较小，兴安盟风电场面积为km2，其余几个盟市面积均不足km2。

在年以前，内蒙古风电场仅在内蒙古中东部的锡林郭勒盟苏尼特右旗、乌兰察布市察哈尔右翼中旗和赤峰市克什克腾旗分布。到年，全区各盟市除阿拉善盟、乌海市外均有风电场分布，与相比较，内蒙古风电场面积增加了约km2。

年，锡林郭勒盟除了苏尼特左旗和东乌珠穆沁旗外其余旗县均有风电场建成；乌兰察布市中北部旗县均有风电场分布；赤峰市风电场分布旗县除克什克腾旗之外又新增了翁牛特旗、林西县、巴林右旗和阿鲁科尔沁旗；巴彦淖尔市风电场主要分布在北部的乌拉特中旗和乌拉特后旗；鄂尔多斯市主要分布在杭锦旗西南部；包头市主要分布在达茂旗和固阳县；

呼和浩特市仅有武川县有风电场建成；通辽市除科尔沁区和库伦旗之外其余旗县均有风电场分布，主要分布在扎鲁特旗北部、霍林河以及中部部分旗县；兴安盟主要分布在科尔沁右翼中旗、突泉县和科尔沁右翼前旗三个旗县的东部地区；呼伦贝尔市主要零星分布在岭西局部地区。

至年内蒙古各盟市风电场在大多在原来各旗县风电分布基础上有所扩张，风电场分布仅新增了锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗和呼伦贝尔牙克石市两个旗县，风电场面积比年增加了km2。在年全区风电分布图上可以看到，相比较年风电场总面积增加了km2，新增区域主要在阿拉善盟、巴彦淖尔市和包头市。