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基于GIS和RS的长沙市林地变化研究

作　者: 彭博
导　师: 杨志高
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 森林经理学
关键词: 遥感 GIS 林地变化影响因素长沙市
分类号: S771.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

经济和社会的快速发展导致自然资源需求量的急剧增加,使城市发展面临巨大的人口、资源与环境压力,由此产生影响经济、社会可持续发展和生态安全问题。本研究区为长沙市市区,包括天心区、雨花区、芙蓉区、开福区和岳麓区,截至2008年长沙市区共有林地127.48km2,耕地151.27kmm2。目前,研究区处于经济高速发展、人口压力剧增、城市化进程不断加快,城市建成区迅速扩大的时期,人类活动对环境的扰动显得尤为突出。因此,选择经济和社会发展迅速的长沙市核心区为研究区,以遥感影像为主要信息源,基于遥感与GIS技术,对研究区城市土地利用变化及林地变化驱动力进行深入分析,主要取得以下认识和成果：(1)城市土地利用时空演变以强度显着、建设用地不断侵吞林地和耕地为主要特征。2000-2008年林地和耕地面积持续减少,林地减少了12.15kmm2,耕地减少了70.26km2,减少的林地和耕地主要转化为了城市建设用地,在研究期内城市建设用地增加了81.66kmm2,反映了城市化进程对林地和耕地有重要的影响。(2)研究区两个时段转移率矩阵之间差异显著,2004-2008年林地和耕地转出率明显大于2000-2004年。前一时段林地转出率为0.99%,后一时段林地转出率为7.79%,前一时段耕地转出率为6.56%,后一时段转出率为26.92%；后期城市建设用地转入率明显大于前期城市建设用地转入率,分别为59.21%和12.31%,说明研究期后时段林地和耕地减少速度快于前期,这与研究后期长沙市建成区迅速扩大有重要关系。(3)长沙市土地利用程度综合指数变化率由高到低分别是：雨花区为10.56%、天心区7.53%、岳麓区7.02%、开福区5.62%、芙蓉区4.93%；林地减少面积由高到低分别为：雨花区3.53km2、天心区2.99 km2、岳麓区2.73 km2、开福区2.5 km2、芙蓉区0.4 km2,通过与林地面积减少量的对比分析,得出林地面积减少量与区域土地利用程度指数变化率成正相关。(4)长沙市各区林地变化差异较大,其中雨花区林地减少最多,减少了3.53km2,芙蓉区林地减少的最少,减少了0.4kmm2。(5)选取2000-2008年长沙市自然和社会因子,针对林地变化进行相关分析和主成分分析。自然因素对林地变化影响并不明显,林地变化主要受GDP、固定资产投入、年末总人口、人均纯收入、财政总支出、工业产值这六个社会经济因素影响。通过主成分分析可以将这六个因素归纳为经济发展水平、城市基础设施水平、人口增长状况等三个主成分。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-23
  1.1 研究背景和意义  11-12
    1.1.1 研究背景  11
    1.1.2 研究意义  11-12
  1.2 相关概念  12-14
    1.2.1 地理信息系统  13
    1.2.2 遥感(RS)  13-14
  1.3 国内外研究现状  14-17
    1.3.1 国外土地遥感监测研究现状  14-15
    1.3.2 国内土地遥感监测研究现状  15-17
  1.4 林地监测信息获取与管理中的主要问题及研究前景  17-19
    1.4.1 存在问题  17-18
    1.4.2 研究前景  18-19
  1.5 研究技术  19-21
    1.5.1 "3S"技术  19-20
    1.5.2 数学方法和信息技术  20-21
  1.6 研究内容  21
  1.7 研究步骤与路线  21-23
2 研究基础  23-31
  2.1 研究区概况  23-27
    2.1.1 地理位置  23-25
    2.1.2 气象与气候特征  25
    2.1.3 土地资源  25
    2.1.4 森林资源  25-26
    2.1.5 水资源  26
    2.1.6 人文地理资源  26
    2.1.7 社会经济状况  26-27
  2.2 相关科学和分析方法  27-31
3 数据处理与模型分析  31-41
  3.1 数据处理  31-34
    3.1.1 图像校正  31
    3.1.2 图像增强  31-33
    3.1.3 边界划分  33-34
  3.2 土地利用变化信息提取  34-37
    3.2.1 土地利用类型的划分  34
    3.2.2 土地利用遥感解译标志的建立  34-36
    3.2.3 遥感解译  36
    3.2.4 变化信息的提取  36-37
  3.3 模型分析  37-41
4 城市林地利用时空演变分析  41-51
  4.1 时态变化分析  41-45
    4.1.1 林地利用的数量变化  41-44
    4.1.2 林地和其他土地利用类型之间的转化  44-45
  4.2 区域差异分析  45-51
    4.2.1 变化幅度的区域差异分析  45-47
    4.2.2 土地利用动态度差异分析  47-49
    4.2.3 区域林地面积变化与土地利用程度变化分析  49-51
5 城市林地利用变化驱动力分析  51-55
  5.1 自然因素  51
  5.2 社会经济因素  51-52
    5.2.1 人口变化因素对土地利用的影响  51-52
    5.2.2 政策因素对土地利用的影响  52
    5.2.3 经济因素对土地利用的影响  52
    5.2.4 建成区面积扩大对土地利用的影响  52
  5.3 定量分析  52-55
    5.3.1 影响林地面积变化的主要因子的选取  52-53
    5.3.2 林地面积变化分析  53-55
6 结论与讨论  55-57
  6.1 主要结论  55
  6.2 讨论  55-57
参考文献  57-62
附录A:攻读学位期间的主要学术成果  62-63
致谢  63

基于GIS和RS的长沙市林地变化研究

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