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矿业城市土地利用与生态演化研究

作　者: 渠爱雪
导　师: 卞正富
学　校: 中国矿业大学
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 土地利用变化过程与格局生态效应矿业城市徐州
分类号: X171
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
下　载: 817次
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内容摘要

受资源与环境的特殊约束,矿业城市土地是土地利用/土地覆盖变化(Land Use and Land Cover Change,LUCC)研究的一个典型城市地域土地类型,矿业城市土地利用变化是LUCC研究的重要内容领域,也是从综合与系统的视角探讨矿业城市人地关系地域系统的重要切入点。本文以江苏省典型矿业城市--徐州市为分析样本,充分利用RS与GIS技术,围绕土地利用变化“过程、格局、机制、效应”这一科学命题,系统分析矿业城市土地利用时空变化过程与格局特征,综合研究资源、经济、技术、交通、社会等因素对矿业城市土地利用变化的影响,并从生态系统视角分析矿业城市土地利用变化的生态环境效应。取得了以下主要研究成果:(1)根据研究区实际情况,将土地利用类型分为耕地、林地、建设用地、水体、未利用地,建立了符合徐州城市土地利用特征的遥感解译标志。(2)基于RS、GIS技术,采用对遥感影像进行目视判读,人工交互解译,利用地形图、土地利用现状图等辅助数据,并进行实地勘察,最终生成了1987年、1994年、2000年、2003年、2007年的徐州城市土地利用现状数据图库。(3)对矿业城市基本概念与内涵、土地利用变化主要特征进行梳理,并运用成因分析法,对矿业城市土地利用变化驱动力作用机制进行理论研究,形成了矿业城市土地利用变化机制一般理论框架。(4)利用GIS技术,综合应用土地利用变化率、土地利用动态度与强度、开发度与耗减度、土地利用综合指数、重心转移模型、空间分异模型、空间叠加与空间插值分析,从过程到格局对研究区城市土地利用动态变化进行详细研究。(5)通过土地利用结构熵值变化分析研究区建设用地结构演化过程与趋势;通过扇形分析、圈层分析、网格分析等GIS空间分析方法,对工业、居住和商服三种主要城市建设用地空间格局进行研究,并进行对比分析;运用CONTAG这一空间韵律测度指标对工业、居住和商服用地进行空间格局关系研究。(6)构建矿业城市土地利用变化驱动因子系统指标体系,对资源、经济、技术、交通、社会等因素对研究区城市土地利用变化的影响进行分析,在此基础上,运用相关分析、主成分分析、灰色关联分析对各类驱动力因素的系统影响进行综合研究,并对不同时期的城市土地利用变化主要驱动力进行对比研究。(7)运用生态服务价值、生态足迹和景观生态等生态系统理论,分别从土地利用类型及结构水平、土地利用的生物与能源资源消耗水平和土地利用景观格局水平等不同视角对徐州城市土地利用变化的生态效应进行研究。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-14
目录  14-21
1 绪论  21-35
  1.1 研究背景和意义  21-25
    1.1.1 论文研究背景  21-23
    1.1.2 研究意义  23-25
  1.2 国内外研究进展  25-31
    1.2.1 国内外LUCC 研究进展  25-29
    1.2.2 国内外矿业城市研究进展  29-30
    1.2.3 矿业城市--徐州市LUCC 研究进展  30-31
  1.3 目前研究中存在的主要问题  31-32
  1.4 研究目标、内容与技术路线  32-33
    1.4.1 研究目标  32
    1.4.2 研究内容  32
    1.4.3 技术路线  32-33
  1.5 论文的结构  33-35
2 研究区概况及遥感数据处理  35-48
  2.1 研究区域概况  35-37
    2.1.1 研究区域基本概况  35
    2.1.2 矿业经济发展概况  35-37
  2.2 数据基础及遥感数据处理  37-48
    2.2.1 研究区范围  37-38
    2.2.2 数据源  38-39
    2.2.3 遥感数据处理工作平台及技术路线  39-41
    2.2.4 遥感数据预处理  41-43
    2.2.5 遥感影像解译  43-47
    2.2.6 矢量图的生成及建库  47-48
3 矿业城市土地利用变化理论研究  48-68
  3.1 矿业城市基本内涵  48
  3.2 中国矿业城市发展及理论研究意义  48-50
  3.3 矿业城市土地利用变化特征  50-56
  3.4 矿业城市土地利用变化机制的理论研究  56-67
    3.4.1 分析方法--成因分析法  56-57
    3.4.2 矿业城市土地利用变化驱动因子系统层次关系辨识  57-58
    3.4.3 矿业城市土地利用变化驱动力作用机制理论框架  58-67
  3.5 本章小结  67-68
4 徐州城市土地利用变化过程与格局研究  68-89
  4.1 技术流程及研究方法  68-72
    4.1.1 技术流程  68
    4.1.2 研究方法  68-72
  4.2 结果分析  72-87
    4.2.1 土地利用变化速度与变化强度  72-74
    4.2.2 土地利用类型增减转移  74-80
    4.2.3 土地利用变化的空间格局  80-87
  4.3 本章小结  87-89
5 徐州城市建设用地结构与空间格局研究  89-131
  5.1 徐州城市建设用地结构演变分析  89-94
    5.1.1 研究方法-土地利用结构信息熵及均衡度  89-90
    5.1.2 城市建设用地结构变化  90-92
    5.1.3 土地利用结构信息熵和均衡度计算及分析  92-93
    5.1.4 用地变化与土地利用结构信息熵变化的关系分析  93-94
  5.2 徐州城市建设用地空间格局演化研究  94-128
    5.2.1 城市建设用地分类及研究数据基础  94
    5.2.2 研究方法  94-96
    5.2.3 工业用地空间分析  96-104
    5.2.4 居住用地空间分析  104-113
    5.2.5 商服用地空间分析  113-121
    5.2.6 工业、居住及商服用地空间格局对比分析  121-127
    5.2.7 工业、居住及商服用地空间格局关系分析  127-128
  5.3 本章小结  128-131
6 徐州城市土地利用变化驱动力机制研究  131-170
  6.1 驱动力评价指标体系构建、定量研究方法及研究主要内容  131-135
    6.1.1 评价指标体系构建  131-133
    6.1.2 主要定量评价方法  133-134
    6.1.3 驱动力机制研究的主要内容  134-135
  6.2 徐州城市土地利用变化驱动力实证研究  135-167
    6.2.1 自然因素影响  135
    6.2.2 矿产资源影响  135-139
    6.2.3 经济人文因素影响  139-146
    6.2.4 驱动力因素系统综合影响的定量研究  146-167
  6.3 本章小结  167-170
7 徐州城市土地利用变化的生态效应研究  170-198
  7.1 基于生态服务价值理论的徐州城市土地利用变化的生态效应研究  170-181
    7.1.1 生态系统服务价值理论及应用  170-171
    7.1.2 生态系统服务价值评估方法  171-172
    7.1.3 计算结果与分析  172-181
  7.2 基于生态足迹理论的徐州城市土地利用变化的生态效应研究  181-190
    7.2.1 生态足迹理论及应用  181-183
    7.2.2 生态足迹计算及分析  183-187
    7.2.3 生态承载力计算及分析  187-189
    7.2.4 生态盈余(或赤字)计算与分析  189-190
  7.3 基于景观生态理论的徐州城市土地利用变化的生态效应研究  190-196
    7.3.1 景观生态理论及应用  190-192
    7.3.2 结果与分析  192-196
  7.4 本章小结  196-198
8 全文总结与研究展望  198-203
  8.1 全文总结  198-201
  8.2 主要创新  201-202
  8.3 不足与展望  202-203
参考文献  203-215
附表  215-221
作者简历  221-224
学位论文数据集  224

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