林甸县土地利用/覆盖时空变化特征分析及模拟预测

摘要

人类的生产和生活都离不开土地，土地在人类的发展历史中起着重要的作用。它关系到人类的生存与发展，起着重要的载体作用。土地利用/覆盖的形成是由多方面因素所用的结果，社会因素、自然因素和人文因素与土地利用/覆盖的变化有着紧密的关系[1]。土地利用/覆盖变化的发展过程是一个复杂的过程。在时间尺度和空间尺度上都体现了其形成的复杂性。近些年来，有关土地利用/覆盖的研究不再是以前简单的研究，其研究越来越深入。在土地利用/覆盖的研究中取得了一定的成果。越来越多的学者也开始从事土地利用的模拟的研究，土地利用模拟的研究者越来越多。是现在研究的一个新的方向。土地利用模拟的基础是土地利用的现状，通过对不同时期不同区域的土地利用现状进行分析的基础上，再进一步对土地利用格局进行模拟和预测。主要运用RS、GIS等技术有段对区域土地利用情况进行推演和预测。CA模型在模拟土地利用方面尤其自身的有缺点。通过将CA模型与Markov模型相结合，可以是两者的有点得以更好的发挥，既可以综合元胞自动机模型模拟复杂系统行为的能力又可以利用马尔科夫模型长期预测的优势。这样结合下，可以提高精度。提高准确是，从而达到有效模拟。
　　林甸县所处的位置是松嫩平原北部。在林甸县主要是草电话和沼泽化平原，农业和畜牧业是林甸县主要的生产方式。90年以来经济的发展、气候环境的变化导致当地草地、沼泽地等土地利用类型变化剧烈。本文是在大量文献资料阅读的基础上，选取林甸县为研究的典型区域。通过地理信息系统和遥感等技术手段，通过对其1884、2004和2014年三期的遥感影像进行解译和信息的提取。并结合2009年的二调数据和相关图件资料，进行目视修改，从而得到研究区1994、2004、2014年三期土地利用/覆盖的数据，并通过ArcGIS软件，分析这三年间林甸县各地类数量、结构上的变化，并分析土地利用转移速度，建立土地利于转移矩阵。在数据处理完毕以及矩阵的建立之后，分析变化特征。IDRISI软件，构建相关适宜性图集。预测未来土地利用格局。为林甸县政府决策提供数据来源和理论基础。研究主要结论如下:
　　(1)土地利用数量方面:在林甸县的所有用地中，林甸县的旱地和草地最多，分别占土地总面积的38.12％和24.98％。从1994到2014年旱地、水田和盐碱地数量减少，建设用地、草地、沼泽地和水域增加。
　　(2)土地利用动态变化方面:1994-2014年水域、沼泽、和草地的增加速度相对较快。在减少的土地类型中，盐碱地减少的速度最快，动态度最高，为-4.39％。与盐碱地相比，旱地和水田也相应减少，但是减少速度相对较慢。
　　(3)土地利用类型转化方面:在2004-2014这十年里，在转化去向方面，最主要的转化去向为转化为旱地和草地和沼泽地，在这其中，草地转化为旱地最多，为852.58km2。在转化的比重上，沼泽地转化为旱地所占比重最大，比重为60％。
　　(4)林甸县土地利用/覆盖模拟结果分析:到2025年，土地总面积排在前四位的依次为旱地、草地、沼泽地和盐碱地，占土地总面积的比重依次为38.71％、27.49％、9.80％、8.61％。
　　林甸县是以旱地和草地为主的农业地区，随着城市化进程的加快旱地和草地转化为建设用地数量增多，政府应加强对农用地的保护政策。在注重经济发展的同时，林甸县也应该重视合理利用土地资源。坚持资源开发与节约并重，合理用地，科学规划。通过综合考察模型的精度，说明运用该模型进行土地利用预测有一定可行性。应用CA和Markov模型建立林甸县土地利用预测模型，能够指导林甸县土地利用规划，为林甸县经济社会可持续发展提供决策依据。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 研究目的和意义

1．3 国内外研究动态

1．3．1 国内研究动态

1．3．2 国外研究动态

1．3．3 研究评述

1．4 研究重点及难点

1．4．1 研究重点

1．4．2 研究难点

1．5 研究方法及技术路线

2 研究理论基础

2．1 概念界定

2．1．1 土地利用/覆盖

2．1．2 土地利用分类

2．2 相关理论

2．2．1 人地关系理论

2．2．2 可持续发展理论

2．2．3 系统理论

2．2．4 覆盖变化的层级理论

3 基础资料与数据来源

3．1 研究区概况

3．1．1 地理位置

3．1．2 自然条件概况

3．1．3 自然资源概况

3．1．3 社会经济概况

3．2 土地利用数据库建立

3．2．1 数据来源及预处理

3．2．2 土地利用信息数据的提取

4 林甸县土地利用及动态变化分析

4．1 1994年以来林甸县土地利用现状分析

4．2 林甸县土地利用变化分析

4．2．1 研究方法

4．2．2 林甸县土地利用动态变化分析

4．2．3 林甸县土地利用类型转化分析

5 2025年土地利用的模拟预测

5．1 模型简介

5．1．1 马尔科夫(Markov)模型

5．1．2 元胞自动机(CA)模型

5．1．3 CA-Markov预测模型

5．2 土地利用转移矩阵

5．2．1 土地利用转移矩阵概述

5．2．2 生成土地利用转移矩阵

5．3 土地利用转变适宜性图集

5．3．1 地形因素

5．3．2 行政中心因素

5．3．3 交通因素

5．3．4 转变适宜性图像集的生成

5．4 确定模拟年份及循环次数

5．5 预测结果验证及分析

5．5．1 结果验证

5．5．1 结果分析

6 结论与讨论

6．1 结论

6．2 讨论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文