黄水河流域景观动态变化及其预测研究

摘要

土地利用变化一直是学术界研究的重点问题,而随着研究手段的不断发展,从景观生态学的角度来研究其引起的生态环境效应也越来越受到关注,同时景观格局动态变化也逐渐成为研究的热点问题。黄水河流域以其独特的经济和地理地位,一直作为众多学者的研究区域,因而对其进行景观格局动态变化及模拟预测研究,对规划流域景观的合理布局,维护整个流域的生态环境均具有重要借鉴意义。 本文以景观生态学理论为指导,基于1992年、2000年和2008年三期的黄水河流域遥感影像数据,借助3S分析处理技术以及其它自然、航空图片和土地利用现状图等辅助资料,对景观格局变化信息进行提取,借助系统分析的方法,分析流域景观动态变化状况,并结合研究区自然、社会等多方面资料,建立预测模型,预测研究黄水河流域在未来的可能景观格局状态。 具体研究内容及成果如下: (1)对黄水河流域景观格局动态变化的信息进行了提取。根据黄水河流域具体情况,将其土地利用类型进行分类,借助RS、GIS、GPS技术以及研究区地形图等资料,以研究区的TM遥感影像为数据源,采用计算机分类中的监督分类,并结合研究区高分辨率航空图像以及土地利用现状图等资料,以及借助人工手动修改等处理,最终制成了研究区三期的景观分类图。 (2)对黄水河流域景观格局动态变化情况进行了分析。借助GIS技术,对各景观格局类型在不同年份之间的转移变化情况进行了分析,同时借助格局指数计算软件——FRAGSTATS3.3软件,重点研究了斑块类型水平和景观水平两个方面的景观格局演变,其中占据主导地位波动较大的格局类型为耕地、园地和建设用地景观类型。 (3)景观类型转变适宜性图像集的建立。为了更加全面的考虑影响景观格局演变的各种因素,主要从地形地貌、气象因素、可达性因素以及社会经济人文因素四个方面对影响各种景观类型的因素分别进行了分析评定,在此基础上对每种景观格局类型的适宜性图像集进行了制作。 (4)选取了研究区预测的最适尺度,预测了其2016年的景观格局情况。在10个空间尺度上分别对研究区的景观格局演变情况进行了预测模拟研究,以Kappa精度指数为依据,选取了4×4m为最适模拟预测尺度,利用CA-Markov模拟模型预测了研究区2016年的景观格局演变情况,得出了黄水河流域的景观格局会继续延续耕地减少、园地及建设用地增加的主体态势。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究的内容与方法

2.1 研究区自然概况

2.2 研究区社会经济概况

2.3 研究区生态环境概况

3 流域景观动态变化信息提取

3.1 遥感数据的选取

3.2 遥感影像的预处理

3.3 遥感影像的增强处理

3.4 景观分类系统建立

3.5 遥感影像解译

3.6 分类结果的优化处理

3.7 分类精度评价

4 景观动态变化研究

4.1 景观动态变化基本情况分析

4.2 景观空间结构变化情况分析

5 流域景观动态变化预测研究

5.1 模型简介

5.2 预测模型的建立

5.3 目标年景观格局的动态模拟及结果分析

6 结论与讨论

6.1 主要结论

6.2 存在的问题与探讨

参考文献

致谢

附录