崇明东滩土地利用/土地覆盖变化遥感监测研究

摘要

崇明东滩是上海市最大的滩涂湿地之一，它在抵御风暴潮自然灾害、调节气候、净化水质等方面有重要的作用。然而，近年来受围垦以及引种互花米草等人类活动影响，崇明东滩的土地利用/覆盖状况和景观格局均发生了一系列的变化。因此，开展崇明东滩土地利用/覆盖监测研究具有十分重要的意义。崇明东滩潮滩湿地位于海陆交汇处，潮滩受潮涨潮落影响，始终处于不断变化中，且通达性差。近年来，随着3s技术的发展，遥感技术因具有宏观、同步、动态的优势，被广泛应用于大规模、大尺度的湿地土地利用/覆盖调查中。景观格局是关于自然、生物和社会等不同生态系统在时间和空间上相互作用的结果，借助生态学的原理与方法，对崇明东滩景观格局进行演变分析，有助于探讨景观空间动态变化与土地利用/覆盖的相互关系,因地制宜地制定可持续发展的土地利用/覆盖政策。本文借助相关基础数据，利用1985年TM影像、1989年TM影像、1995年TM影像、2002年ETM影像、2004年TM影像和2013年Landsat8影像进行遥感解译。分别采用监督分类和分层分类方法对人工景观和自然景观进行土地利用/覆盖信息的提取，合并人工景观和自然景观的分类结果进而实现研究区土地利用/覆盖信息的提取。分类后进行了分类精度评价和实地验证。借助六期遥感影像分类成果，分析崇明东滩土地利用/覆盖类型面积随时间变化情况，并通过土地变化转移矩阵，研究各土地利用/覆盖类型变化去向。最后，从景观水平和斑块水平两个角度上，分析研究区景观格局的变化。
　　本研究主要内容包括：⑴研究区人工景观分类精度为71.58%，自然景观为82.50%，结合实地采样点验证，整个研究区的分类精度在80%以上。⑵通过研究区六期影像分类成果以及相关的统计结果发现，近30年研究区土地利用/覆盖变化最大的地类是农业用地，其次是互花米草。2002年前后农业用地的比重逐渐增大，到2013年增加到10010.3ha；互花米草从引入以来，随着时间不断扩散到2013年占地面积为2614.23ha成为潮滩植被中优势物种。⑶近30年来研究区的自然景观和人工景观均发生了一定的变化，2002年前后有大量自然景观转化为人工景观。其中变化最明显的自然景观和人工景观分别是互花米草和农业用地。互花米草的斑块密度和最大斑块指数在2013年均是所以地类中最大，分别为0.0995和0.9734，说明互花米草成为优势自然景观。互花米草的不断扩散，导致芦苇和海三棱藨草的景观斑块面积降低及其破碎度增强。⑷1985年-2013年研究区内的香浓多样性指数和香浓均匀度指数分别从1.5309和0.6967下降到1.0862和0.6062，说明研究区景观多样性下降，景观破碎化增加。⑸导致研究区景观格局变化的驱动力主要有人类围垦和互花米草的扩散，崇明东滩的自然演变、潮汐潮流、风、浪以及自然侵蚀也对景观格局的变化有一定的影响。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 拟解决的关键问题和创新点

1.4 研究内容及技术路线

第二章 研究区概况及数据处理

2.1 研究区概况

2.2 数据来源

2.3 遥感影像预处理

2.4 本章小节

第三章 土地利用/覆盖信息提取

3.1 遥感信息提取方法概述

3.2 研究区地物特征及解译标志

3.3 研究区影像分类

3.4 分类结果验证及精度评价

3.5 本章小节

第四章 土地利用/覆盖变化分析

4.1 土地类型面积变化分析

4.2 不同时段各地类土地转换分析

4.3 本章小节

第五章 景观格局变化分析

5.1 景观格局指标选取

5.2 技术方法

5.3 东滩景观格局变化

5.4 东滩景观格局分析

5.5 驱动力分析

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间研究成果