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铜川市土地利用/土地覆被动态变化研究

作　者: 李慧燕
导　师: 常庆瑞
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 土地利用土地覆被遥感监督分类转移矩阵
分类号: P237
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文采用铜川市1987年、1992年及2002年三期TM遥感影像进行土地利用/土地覆被动态变化研究。结合遥感技术和地理信息系统技术,采用监督分类方法提取土地利用类型信息。通过土地利用/土地覆被转移矩阵分析、图谱分析、景观格局分析、土地利用变化驱动力分析等方法研究铜川市土地利用的数量结构变化特征和空间结构变化特征,掌握引起研究区域土地利用变化的相关驱动因子,以便为铜川市的规划发展、环境保护、生态建设提供相关的决策依据。通过土地利用分类图可看出铜川市主要土地利用类型为有林地、耕地、灌木林和居民地,有林地主要分布在铜川市西北部子午岭山地;耕地分布在铜川市南部、东部以及北部较平坦的台塬区域;灌木林分布在有林地与耕地或草地过渡的沟坡处;居民地主要沿漆水河两岸分布。1987年至2002年,铜川市土地利用类型变化显著,其中耕地减少面积占到了铜川市总面积的13.81%,灌木林及有林地增加面积分别占到铜川市总面积的8.88%和2.33%,耕地、灌木林、有林地成为铜川市主要土地利用变化类型。通过土地利用/土地覆被转移矩阵分析得出果园、居民地、耕地、有林地及灌木林成为15年来铜川市土地利用的主要转化类型。其中耕地面积减少了542.45 km2,主要转化为了有林地,灌木林以及居民地。有林地面积增加了91.44 km2,灌木林面积增加了349.05 km2。铜川市植被覆盖率(包括有林地、灌木林和草地)由1987年的54.52%增加为2002年的64.46%,增加了近10个百分点,退耕还林工程的实施在该区获得了显著成效;此外铜川市居民地面积增加了近一倍,主要由耕地转化而来,表明城市扩张占用耕地现象严重。从土地利用/土地覆被图谱分析中看出,铜川市中部偏西的子午岭山区有较大面积的耕地转化为灌木林;有林地与耕地过渡的丘陵沟壑区有部分耕地转变为有林地,铜川市王益区、印台区及耀州区南部均有大面积的耕地转变为果园;铜川市区南部有少量耕地转变为居民地,西南部有较大面积的有林地转化为灌木林,(有可能是前期该地区有毁林开荒行为,后期又进行了退耕还林)。通过土地利用/土地覆被景观格局分析得出,1987年、1992年及2002年铜川市土地利用类型斑块数分别为37694、54584、59406,铜川市斑块个数持续快速增加,土地利用斑块破碎化程度加剧。通过斑块面积及平均斑块面积指数可知1987年及1992年铜川市基质景观为耕地,2002年为有林地。有林地、耕地及灌木林的连接度指数均较高,说明这三类景观连通性良好,形成优势景观类型。铜川市土地利用类型分维数普遍很高,主要是人为规划受到了复杂地形地貌的影响,其中耕地稳定性一直比较低。从景观水平上来说,铜川市整体景观类型连通性下降,优势斑块减少,香浓多样性指数及香浓均匀度指数均逐渐增大。铜川市景观类型趋向复杂、稳定、多样。铜川市土地利用/土地覆被变化主要受到自然因素与人文因素的影响。自然因素方面:铜川市土地利用类型分布结构很大程度上受到其所处的特殊地理位置及其复杂的地形与地貌的影响;人文因素方面,人口,经济因素是铜川市土地利用类型变化的主要动力因素,此外政策因素是铜川市土地利用类型变化短时间尺度上最主要的驱动因子,如退耕还林政策使得铜川市耕地面积在短期内大幅度减少,植被覆盖率显著增加。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-17
  1.1 研究目的及意义  11-12
  1.2 国内外研究进展  12-15
    1.2.1 国外研究进展  12-13
    1.2.2 国内研究进展  13-15
  1.3 研究内容及方法  15-17
    1.3.1 研究内容  15
    1.3.2 研究方法及技术路线  15-17
第二章研究区概况及数据基础  17-20
  2.1 研究区概况  17-18
    2.1.1 地貌与气候  17-18
    2.1.2 人口与经济  18
    2.1.3 矿产资源  18
    2.1.4 土壤与植被  18
  2.2 研究数据源及其预处理  18-20
    2.2.1 研究数据源  18
    2.2.2 数据预处理  18-20
第三章遥感影像计算机分类  20-29
  3.1 确定土地利用分类系统  20
  3.2 遥感影像解译  20-21
  3.3 遥感影像信息提取  21-26
    3.3.1 定义分类模板  21-22
    3.3.2 评价分类模板执行计算机自动分类  22
    3.3.3 分类精度评估  22-24
    3.3.4 分类后处理  24-26
  3.4 专题图  26-29
第四章土地利用/土地覆被动态变化综合分析  29-40
  4.1 铜川市土地利用/土地覆被状况  29
  4.2 铜川市土地利用/土地覆被动态变化  29-32
  4.3 铜川市土地利用/土地覆被转移数量  32-35
  4.4 铜川市土地利用/土地覆被变化图谱  35-40
第五章土地利用景观格局分析及驱动力分析  40-53
  5.1 景观格局指数计算  40-42
  5.2 基于景观类型水平上的指数分析  42-48
    5.2.1 斑块个数(NP)及斑块密度(PD)  44
    5.2.2 斑块面积(CA)及平均斑块面积(MPS)  44-45
    5.2.3 最大斑块指数（LPI）、景观连接度指数(COHESION)聚合度指数(AI)  45-47
    5.2.4 分维数（PAFRAC）及稳定性指数（S）  47-48
  5.3 景观水平上的指数分析  48-49
  5.4 土地利用变化驱动力  49-53
    5.4.1 自然驱动力因素分析  50
    5.4.2 人文驱动力因素分析  50-53
第六章结论与讨论  53-55
  6.1 结论  53-54
  6.2 讨论  54-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
作者简介  60

铜川市土地利用/土地覆被动态变化研究

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