基于遥感技术的洋河流域土地覆被变化特征分析

摘要

洋河位于张家口市坝下南部，属永定河水系上游河道，是官厅水库的重要水源。洋河流域处在张家口市人口分布最密集的地区，也是张家口市经济发展的核心地带。同时洋河流域具有“环京津”的独特地理区位，是北京的天然生态保护屏障和水源保护地。该地区人地矛盾相对突出。土地利用/覆被变化(LUCC)是人地相互作用结果的最直接表现，为了解该地区土地利用/覆被变化情况，本文运用遥感和地理信息系统技术，对洋河流域的土地利用/覆被变化进行了较为全面、系统地研究和探索，得到了三个时期土地利用分类图，为进一步研究提供支撑，也为指导人们正确开发利用自然资源、保护生态环境、实现土地可持续利用和社会经济的可持续发展提供了有力参考。 本文利用1987年9月、1995年7月和2000年5月三期Landsat5 TM影像数据，结合1：10万地形图、1：25万DEM数据以及其他统计数据等资料，参考中国科学院“中国资源环境数据库”土地利用遥感分类体系，将研究区土地利用类型分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地六类。在Arcgis9.0和Erdas Imagihe9.1软件平台的支持下，结合其它地学辅助资料对三期遥感影像进行了几何纠正、图幅裁剪和影像增强处理。结合野外实地考察建立了解译标志，通过选择训练区进行计算机监督分类，得到了三个时期的土地利用预分类图。利用Arcgis对影像预分类结果矢量化，利用人机交互解译的方法对分类结果进行纠错处理，得到最终的土地利用分类图。在ErdasImagine中利用矩阵分析功能(Matrix)对三期土地利用分类图进行操作，得到1987年——1995年、1995年——2000年土地利用变化图，生成研究区两个时段的土地利用变化转移矩阵。 文章从土地利用/覆被变化总体特征、土地利用类型动态变化趋势、土地利用程度变化、土地利用转移矩阵、景观格局五个方面，对洋河流域土地利用/c进行了定量和定性的分析，明确了14年来洋河流域各种土地利用类型之间的变化情况。并从自然因素、人口因素、经济因素和政策因素四个方面对引起土地利用/覆被变化的驱动力进行了解释。最后分析了研究区土地利用/覆被变化的环境效应，包括生态系统服务价值的变化、对官厅水库水质的影响、对北京沙尘天气的影响。 1987年研究区土地利用类型主要以草地、耕地、林地为主；1995年研究区土地利用类型主要以耕地、草地、林地为主；2000年土地利用类型主要以耕地、林地、草地和建设用地为主。通过相互对比可以看出，耕地面积和建设用地面积在不断增长，草地面积在大幅度减少，林地、水域和未利用土地在不同时段呈现不同的变化，林地面积和水域面积呈现先减少后增加的特点，而未利用土地面积呈现先增加后减少的特点。研究区生态系统服务价值呈下降趋势；耕地、建筑用地的增加与官厅水库水质污染状况相关密切；耕地面积的增加、草地面积的减少增大了扬沙起尘的可能性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章土地利用/覆被变化研究概述

1.1土地利用/覆被变化的基本概念和研究进展

1.1.1土地利用与土地覆被基本概念

1.1.2国内外土地利用/覆被变化研究进展

1.1.3土地利用/覆被变化的驱动机制

1.2遥感和地理信息系统技术在土地利用/覆被变化研究中的应用

1.3本研究的主要内容和意义

第二章研究区概况

2.1自然环境

2.1.1地理位置及范围

2.1.2气候特征

2.1.3水文特征

2.1.4植被与土壤特征

2.2社会环境

第三章研究方法和数据处理

3.1研究方法

3.2原始材料及数据处理

3.2.1原始材料

3.2.2数据处理

3.3土地利用/覆被变化信息的提取

3.3.1分类体系方案和解译标志的建立

3.3.2遥感影像解译方法的选取

3.3.3分类结果后处理

3.3.4影像解译及分类精度验证

第四章土地利用/土地覆被动态变化分析

4.1土地利用/土地覆被总体特征分析

4.2土地利用/覆被变化动态变化趋势

4.2.1单一土地利用类型变化的动态度

4.2.2土地利用/土地覆被转移变化特征

4.2.3土地利用程度变化分析

4.3土地利用/覆被变化景观格局评价

4.3.1景观要素的划分

4.3.2景观格局评价指标的统计与空间格局分析

第五章土地利用/覆被变化驱动力分析

5.1自然因素

5.2人口因素

5.3经济因素

5.4政策因素

第六章土地利用/覆被变化环境效应分析

6.1洋河流域生态系统服务价值变化

6.1.1生态系统服务价值计算

6.1.2研究区生态系统服务价值变化

6.2对官厅水库水质的影响

6.3对北京沙尘天气的影响

第七章结论与讨论

7.1结论

7.2 讨论

参考文献

致 谢