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北碚区土地利用景观格局信息图谱分析

作　者: 张培
导　师: 周宝同
学　校: 西南大学
专　业: 自然地理学
关键词: 景观格局地学信息图谱土地利用变化北碚区
分类号: F301
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

土地利用景观格局反映了人类对自然环境的干扰程度和土地利用／土地覆被变化(LUCC)的结果,并在空间上呈现出多样化的形式(即土地利用类型),表现为特定的图形,在不同的时间段其空间组成不同。将地学信息图谱的理论引入到土地利用景观格局的研究中,合成景观格局信息图谱,不但可以系统的描述事物的空间格局,而且能够从现状反演历史过程或推断事物未来的发展态势。本论文是以土地利用变化理论、景观生态学理论和地学信息图谱理论为基础,以重庆市北碚区为研究区,以1985年、1995年和2007年三个时段的遥感影像(分辨率为30M)和社会经济资料为基础数据。在ERDAS 9.2软件进行遥感影像解译,以获取土地利用类型信息,在ARCGIS 9.3软件中建立北碚区土地利用景观格局数据库并合成土地利用景观格局信息图谱和相应时段的马尔科夫转移概率矩阵,计算景观格局指数。通过“格局—尺度—等级—图谱—时间”系列的分析与表达,来对北碚区1985年至2007年22年间的土地利用变化进行研究,得出各个不同时期土地利用景观格局特征和演进规律。景观格局信息图谱和马尔科夫转移概率矩阵不仅能模拟景观格局的动态过程,而且能够揭示景观格局的生态演化规律,推测其发展趋势,对区域的土地利用格局和演变趋势的研究具有实用性和可操作性,对重庆市北碚区土地利用的可持续发展决策提供详实的科学依据。北碚区1985年、1995年和2007年的土地利用特征为：1985年的耕地面积占土地总面积的百分比为51.06%,林地面积占土地总面积的44.23%,是占主导地位的地类。城乡建设用地占土地总面积的0.91%,交通用地的比率最小。1995年耕地和林地的占有率分别为47.39%和47.21%,城乡建设用地面积占土地总面积的2.62%,水域占土地总面积的2.56%,交通用地仍然是占有率最小的土地类型。2007年的景观基质仍然为耕地和林地。水域面积自1985年持续减少,城乡建设用地的总面积占土地总面积的5.79%,交通用地面积是1995年交通用地面积的3.38倍。城乡建设用地和交通用地的这些变化说明重庆直辖以后,北碚区的经济发展速度很快,大量的农用地转化为非农用地,增强了土地利用效益。根据北碚区的土地利用景观格局特征和研究目的,选取了8个景观格局指数指标。从1985年至2007年,北碚区的多样性指数持续增加,说明这五种景观类型在北碚区呈均衡化的发展趋势。研究时段内北碚区的图谱特征为：在ARCGIS 9.3软件中,以北碚区土地利用数据库为基础,合成了两期土地利用景观格局信息图谱和马尔科夫转移矩阵。1985年—1995年的景观格局信息图谱中共生成了21个图谱类别,其中土地利用类型变化的类别有16个,未发生变化的类别有5个,并对16类土地利用类型发生变化的图谱按照其面积大小和变化比率进行排序,并统计了每类图谱的图斑个数和累计百分比,结果表明：城乡建设用地、交通用地和林地的面积增加,而水域和耕地则呈现负增长；本时段内共有28682.49hm2的土地其利用类型发生了变化；耕地→林地、林地→耕地、耕地→城乡建设用地、水域→林地、林地→城乡建设用地这五类图谱的累计百分比达到95%,是本研究时段内的土地利用变化图谱的主要类型。1995年—2007年景观格局信息图谱中共生成了22个图谱类别,其中土地利用类型变化的类别有17个,未发生变化的类别有5个,并对17类土地利用类型发生变化的图谱按照其面积大小和变化比率进行排序,并统计了每类图谱的图斑个数和累计百分比,结果表明：城乡建设用地、交通用地和林地这三种地类的面积为正增长,而水域和耕地的面积继续保持负增长的态势。交通用地的变化率最高；本时段内共有9891个图斑的土地利用类型发生了变化；耕地→林地、林地→耕地、耕地→城乡建设用地、城乡建设用地→林地、林地→城乡建设用地、水域→林地、林地→交通用地这七类图谱的累计百分比超过了95%,是本研究时段内的土地利用变化图谱的主要类型。北碚区1985年—2007年城乡建设用地变化特征为：城乡建设用地的转入主要来源是耕地和林地。林地转入的城乡建设用地呈零星分布,主要为农村居民点。耕地主要转为城镇城乡建设用地,大致分布在城区的西南部、歇马镇沿绕城高速沿线和蔡家岗镇、童家溪镇的公路沿线,以及嘉陵江沿岸的水土镇镇政府附近。景观格局指数分析表明,北碚区的城乡建设用地在1985年至1995年期间,图斑的边界日趋复杂化；1995年至2007年间,随着城乡建设用地空间管制手段的增强,图斑形状日趋规则化。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-9
第1章引言  9-17
  1.1 研究背景及意义  9-11
  1.2 文献综述  11-14
  1.3 研究方法和研究内容  14-15
  1.4 研究特色与技术路线  15-17
第2章土地利用景观格局信息图谱分析的理论基础  17-25
  2.1 景观、景观格局及其研究方法  17-18
  2.2 景观格局信息图谱  18-25
第3章重庆市北碚区区域概况  25-31
  3.1 北碚区自然环境概况  25-27
  3.2 北碚区人文和社会经济概况  27-31
第4章北碚区土地利用景观格局信息图谱的技术过程  31-41
  4.1 遥感影像的数据来源和基本参数  31-32
  4.2 遥感图像的预处理  32-34
  4.3 遥感影像解译标志的建立、执行监督分类以及精度检验  34-35
  4.4 土地利用数据库的建设和系列图谱的合成  35-41
第5章重庆市北碚区土地利用景观格局信息图谱变化分析  41-53
  5.1 各时段土地利用景观格局特征分析  41-47
  5.2 土地利用景观格局信息图谱分析  47-50
  5.3 北碚区1985年—2007城乡建设用地景观格局动态图谱分析  50-53
第6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  59-61
在校期间发表论文与参与项目  61

北碚区土地利用景观格局信息图谱分析

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