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典型平原矿区土地生态演变及评价研究-以徐州矿区为例

作　者: 徐嘉兴
导　师: 李钢
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: 生态演变 土地利用变化 景观格局 驱动力 Logistic回归模型 土地生态质量 煤矿区
分类号: X826
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


煤炭资源的开发利用在促进经济社会发展的同时，也对矿区生态环境造成极大破坏，严重制约矿区经济社会的可持续发展，随着煤炭能源需求的持续增加，煤矿区生态环境累积效应不断加强，矿区生态环境问题，已成为制约矿区可持续发展乃至区域生态安全的重大隐患，矿区生态环境综合治理已迫在眉睫。基于上述背景，在国土资源部公益性行业科研专项“典型区域土地资源数量—质量—生态监测及持续利用应用示范”（201211050）和国土资源后大调查项目“重点区域土地生态状况调查与评估”支持下，本文以徐州市贾汪矿区为例，借助遥感与GIS技术，综合运用土地利用变化学、景观生态学、生态影响评价等一般原理与方法，系统地研究了采煤驱动下矿区土地生态演变的时空规律及驱动机制，综合评价矿区土地生态质量状况。论文取得了以下成果：（1）论文从复合生态系统理论角度阐述了矿区生态系统的概念、组成及演替规律，并从影响形式、影响程度和特征等方面分析煤炭资源开采对土地生态系统的胁迫性；然后，从土地质量的定义出发，阐述土地生态质量与土地质量的关系、土地生态质量评价的内容、评价指标和评价方法。（2）采用地物光谱特征分析和最佳因子法确定贾汪区Landsat TM/ETM+影像的波段组合，利用基于最大似然法的监督分类与目视解译相结合的方法进行贾汪矿区土地利用分类，并进行精度评价，其结果表明该分类方法具有较高的精度，各年份的分类结果总体精度在0.82以上。（3）综合应用土地利用动态度、土地利用变化率、土地利用变化综合程度指数、转移矩阵模型、土地利用结构信息熵、均衡度与优势度等多种定量分析模型，系统地研究矿区土地利用时空演变特征。（4）在讨论景观空间格局分析方法、尺度效应等的基础上，提出景观格局分析流程，通过选取斑块数量/面积、形状、结构和多样性四种类型景观格局指数，从景观水平和斑块类型水平分析了采煤驱动下景观空间格局演变特征。（5）借助Logistic回归模型可构建性、可操作性及变量的强解释性等优点，构建了矿区土地利用变化的Logistic回归模型，选取、社会和空间距离变量等因素，揭示了研究区土地利用演变的驱动机制。（6）在国内外N、P非点源污染研究的基础上，结合矿区非点源污染的来源及特点，采用SCS模型模拟地表径流，研究了不同时期采煤驱动下土地利用变化的非点源污染输出响应及变化趋势。（7）从景观生态学角度，阐述土地生态质量的衡量标准，根据矿区景观生态特征，从生态系统稳定与干扰程度2个方面构建了矿区的景观干扰程度指数（LDI）、景观稳定程度指数（LSI）和矿区土地生态质量综合指数（LEQI），提出了土地生态质量评价的技术流程，并分析了土地复垦前后矿区土地生态质量及其变化。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-7
Abstract  7-23
1 绪论  23-37
  1.1 研究背景及意义  23-24
  1.2 国内外相关研究进展  24-34
  1.3 研究目标与主要内容  34-35
  1.4 研究方法与技术路线  35-37
2 矿区生态演变及评价理论研究  37-50
  2.1 矿区生态系统  37-41
  2.2 矿区生态系统的胁迫分析  41-46
  2.3 土地生态评价  46-48
  2.4 本章小结  48-50
3 研究区概况与数据处理  50-69
  3.1 研究区概况  50-53
  3.2 数据来源与处理  53-56
  3.3 遥感影像分类与解译  56-68
  3.4 本章小结  68-69
4 贾汪矿区土地利用与景观格局演变研究  69-92
  4.1 土地利用变化分析方法  69-74
  4.2 土地利用动态演变分析  74-80
  4.3 景观格局空间分析方法  80-84
  4.4 贾汪矿区景观格局演变分析  84-91
  4.5 本章小结  91-92
5 基于 Logistic 回归模型的土地利用变化驱动力分析  92-110
  5.1 模型与方法  93-98
  5.2 土地利用变化的 logistic 回归模型构建  98-104
  5.3 结果与分析  104-108
  5.4 本章小结  108-110
6 基于土地利用变化的矿区地表径流污染模拟研究  110-126
  6.1 矿区水污染问题  110-112
  6.2 研究方法  112-117
  6.3 数据收集与处理  117-119
  6.4 结果与分析  119-124
  6.5 本章小结  124-126
7 矿区土地生态质量评价及变化研究  126-147
  7.1 土地生态质量评价模型构建  126-131
  7.2 评价方法与流程  131-137
  7.3 贾汪矿区土地生态质量评价及变化分析  137-145
  7.4 本章小结  145-147
8 结论与展望  147-151
  8.1 主要研究结论  147-149
  8.2 主要创新点  149
  8.3 论文不足与展望  149-151
参考文献  151-166
作者简历  166-169
学位论文数据集  169

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境质量分析与评价 > 生物评价、生态评价
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