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海伦市土地利用变化的GIS分析

作　者: 张玥
导　师: 李凤日；赵军
学　校: 东北林业大学
专　业: 森林经理学
关键词: 海伦市土地利用变化景观评价规划
分类号: F301
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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引　用: 7次
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内容摘要

本文以黑龙江省海伦市为研究对象，以Landsat TM解译的三期(1986年、1996年、2000年)1：10万土地利用图和海伦市近20年的社会经济数据为基础，基于GIS的叠加分析功能，分析海伦市14年内的土地利用变化方向、幅度、速度及空间分布特征，对研究区景观进行分类，并对各类型的有关景观空间格局评价指标加以统计计算，进一步采用马尔柯夫转移概率模型对海伦市未来14年内的土地利用变化加以预测和分析，对海伦市进行景观生态评价及规划。本研究得出以下几个方面的结论： (1)1986年-2000年海伦市土地利用结构发生了很大的变化，旱田、水田、城镇用地和居民点用地都呈增加趋势，林地、草地和沼泽地呈下降趋势，湖泊、水库坑塘、滩地和裸土地基本变化不大。 (2)从用地转移方向上看，1986-2000年海伦市各土地利用类型的转移主要发生在林地、草地、沼泽地和耕地之间，分别有5691.226、3913.991、1649.866hm~2的林地、草地和沼泽转移成耕地。此外耕地和林地内部也发生了转移，主要包括平原旱田向水田转移479.075hm~2；有林地分别向疏林地和灌木林转移142.659、0.014hm~2。 (3)根据转移矩阵计算各地类土地利用变化速度，其中以灌木林和高覆盖度草地的转移速率最大，耕地的转移速率最小，丘陵旱田和疏林地的新增速率最大，其次是水田和城镇用地。 (4)海伦市14年来土地利用变化的空间分布特点是耕地面积不断扩张，大量侵占林地以及草地，同时耕地和沼泽地在不同的空间区位上发生转化。其中变化最大的类型为林地转化为耕地，其次是草地转化为耕地。第一种变化类型集中分布于沼泽与林地的交错地带，平原地区则呈离散分布；第二种变化类型集中分布于沼泽地的边缘区以及原有的农村居民点附近。 (5)平原旱田、沼泽地和有林地是海伦市的3个主要景观类型。平原旱田、沼泽地、城镇用地和有林地的斑块形状最为复杂，景观连通性好，破碎化程度较低。而农村居民点、湖泊等人工和半人工景观主要表现为斑块形状简单，景观连通性差，受人为干扰程度严重，破碎化程度较高。人类干扰活动是导致景观破碎化的主要原因之一。 (6)海伦市景观格局有所改变，景观多样性和均匀度持续减少，优势度指数有所增加，说明在14年内海伦市景观多样性程度持续下降，景观结构趋向于一种或几种景观类型支配总体景观。破碎化程度总体有所下降，但幅度不大。景观总体呈现出一个从破坏到恢复的变化过程。 (7)对海伦市的景观进行生态评价与规划，认为1986年的景观生态系统最为健康，其次是2000年，1996年最差。针对以上分析，建议对海伦市景观结构加以合理规划，适当控制林地和草地的开垦，避免耕地过度扩张所造成的环境破坏及水土流失等问题，保持海伦市景观生态系统的平衡。本文通过对海伦市14年内土地利用变化的全面分析，对其景观生态系统提出客观评价与合理规划，从而为海伦市的社会可持续发展提供科学地参考依据。

全文目录

前言  8-9
1 文献综述  9-21
  1.1 地理信息系统(GIS)及其功能  9-12
    1.1.1 地理信息系统的概念  9-10
    1.1.2 GIS的空间分析功能介绍及其应用  10-12
  1.2 土地利用变化  12-17
    1.2.1 研究土地利用变化的重要性  12-13
    1.2.2 土地利用变化的概念  13-15
    1.2.3 国内外土地利用研究动态及发展趋势  15-17
  1.3 景观空间格局与景观生态规划  17-21
    1.3.1 景观生态学的相关概念  17-18
    1.3.2 景观格局在土地利用变化研究中的作用  18-19
    1.3.3 景观生态系统评价与规划  19-21
2 研究区概况及资料收集  21-27
  2.1 自然地理概况  21-24
    2.1.1 地理位置  21
    2.1.2 气候  21-22
    2.1.3 自然资源  22
    2.1.4 土地资源  22-23
    2.1.5 森林资源  23-24
  2.2 社会经济状况  24
  2.3 资料收集  24-27
3 研究方法  27-36
  3.1 工具软件  27-28
  3.2 马尔柯夫转移矩阵  28-30
    3.2.1 马尔柯夫模型  28
    3.2.2 转移矩阵的确定  28-30
  3.3 土地利用动态变化的分析  30-33
    3.3.1 土地利用数量变化的幅度  30
    3.3.2 土地利用变化的速度  30-32
    3.3.3 土地利用变化的空间分布特征  32-33
  3.4 景观空间格局评价因子  33-36
4 研究结果与分析  36-57
  4.1 土地利用的动态变化  36-44
    4.1.1 土地利用变化的幅度  36-37
    4.1.2 1986～2000年时段的转移矩阵  37-42
    4.1.3 土地利用变化的速度  42-44
    4.1.4 土地利用变化的空间分布  44
  4.2 景观生态评价与规划  44-57
    4.2.1 景观要素斑块特征的动态变化分析  44-50
    4.2.2 景观空间格局动态变化分析  50-53
    4.2.3 海伦市景观生态规划  53-57
5 结论  57-59
6 讨论与建议  59-60
参考文献  60-65
致谢  65

海伦市土地利用变化的GIS分析

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