基于RS与GIS的LUCC及马尔可夫过程趋势预测——以晋城矿区为例

摘要

土地利用/覆被变化影响着陆地的各生态系统运动过程的结构和功能（比如:能量交换、水分循环、土壤侵蚀与堆积、生物地球化学循环和作物生产等陆地生态过程）。特别是对于在开采活动前后均会对土地资源产生严重影响的煤矿区开发来说，土地利用/覆被变化影响着区域内各级生态系统内的能量、资源的输入、输出以及利用，从而对整个社会区域的可持续发展产生巨大而且深远的影响。因此，基于土地利用/覆被变化的煤矿区可持续发展的研究应当成为当前LUCC研究的主要内容之一。
　　在建设资源节约型，环境友好型社会的基本国策下，在煤矿区的开发过程中如何保护好生态环境、实现自然资源可持续利用以及整个社会的可持续发展，对整个规划矿区的发展来说是至关重要。本文以土地资源学、生态经济学以及区域可持续发展理论为理论框架，以“3S”技术（遥感RS、地理信息系统GIS和全球定位系统GPS）为主要技术支持，以马尔科夫转移矩阵和数理统计方法等为主要研究分析方法，选取山西省晋城矿区为典型研究区域，对土地利用/覆被变化与煤矿区可持续发展的相互关系进行研究，以期为我国煤矿区的可持续发展的科学决策提供依据。循此目标，论文核心内容包括:
　　1.以1990、2000和2007年的遥感影像数据为主要信息源，将遥感信息结合GIS的空间分析功能进行定量分析和应用马尔可夫转移矩阵对土地利用类型进行预测，全面开展对晋城矿区土地利用/覆被变化的特征研究。结果着重表现在土地利用类型的变化度、时空转移状态及土地利用程度等方面，并马尔可夫模型对各土地利用类型的发展趋势进行预测。
　　2.从煤矿区开发的生态环境效应的角度出发，在研究区土地利用/覆被变化的背景下，分析煤矿区开发过程中对生态环境的影响。并根据《生态环境状况评价技术规范（试行）》中的生态环境状况指数(EI)的计算方法进行计算，依据计算结果进行分析。
　　3.依据以上对研究区煤矿区开发引起生态环境效应的研究结果，为晋城矿区未来的可持续发展提出科学的决策参考与建议，在自然资源合理利用方面的发展策略的调整方面提出科学依据。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与选题依据

1．2 国内外研究进展

1．2．1 土地利用／覆被变化的驱动机制研究

1．2．2 土地利用／覆被变化及其生态效应研究

1．2．3 煤矿区的可持续发展研究

1．3 选题意义

1．3．1 理论意义

1．3．2 现实意义

第二章 科学问题及研究方案

2．1 科学问题

2．2 研究方案

2．2．1 研究区概况

2．2．2 内容与目标

2．2．3 方法与手段

2．2．4 数据及软件

第三章 研究的理论基础

3．1 土地资源学理论

3．2 生态经济学理论

3．3 区域可持续发展理论

第四章 LUCC(土地利用／覆被变化)特征分析

4．1 土地利用类型分类

4．1．1 土地利用类型分类系统

4．1．2 土地利用类型解译标志

4．1．3 土地利用类型分类结果

4．2 LUCC(土地利用，覆被变化)的时空动态特征

4．2．1 土地利用类型的数量动态特征

4．2．2 土地利用类型的时空转移特征

4．3 LUCC的趋势预测及土地利用程度分析

4．3．1 土地利用／覆被变化的趋势预测

4．3．2 土地利用程度分析

第五章 晋城矿区开发的生态效应分析

5．1 生态环境效应的分析

5．1．1 地表沉陷对生态环境的影响

5．1．2 对土壤生态环境的影响

5．1．3 对水生态环境的影响

5．1．4 对地质环境的影响

5．1．5 对人工生态环境的影响

第六章 晋城矿区可持续发展的对策与建议

6．1 晋城矿区可持续发展的影响及对策

6．1．1 规划实施对土壤的影响

6．1．2 规划实施对植物资源的影响

6．1．3 规划实施对区域气候的影响

6．1．4 地表沉陷对区域土地利用结构的影响

6．1．5 规划项目实施对土壤侵蚀的影响

6．1．6 生态环境影响的综述

6．2 晋城矿区未来发展的建议

6．2．1 借鉴国外的先进经验

6．2．2 利用资源优势

6．2．3 锅定调控政策

6．2．4 建立完善的可持续发展保障体系

第七章 结论与展望

7．1 研究的主要结论

7．2 今后研究工作的展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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