忻州市忻府区土地利用/覆被格局的模拟及应用

摘要

人类出于自身目的对土地资源加以利用和改造构成土地利用/覆被变化的主要内容，这一领域成为近年来全球变化研究重点关注的领域之一，也是全球可持续发展研究的重要组成部分。对土地利用/覆被变化的研究，需要对诸多不同时期的土地利用/覆被状况加以“拼接”，利用模型探索这一变化过程是当前研究的重要手段，然而研究某一时刻土地利用/覆被格局与其影响因素之间的关系是构建土地利用/覆被变化模型的基础。
　　 本文选取忻州市忻府区为研究区域，以该区域2009年的土地利用/覆被格局为研究对象，探讨了30米×30米和90米×90米两种尺度下四类土地利用/覆被格局与影响因素之间的关系，并构建Logistic回归模型模拟其分布格局。同时利用模拟结果探讨了在保护区范围划定方面的应用。
　　 本研究的主要内容有:
　　 (1)数据的提取和量化。在ArcGIS平台上，从土地利用图中提取分别提取水浇地、旱地、林地和草地数据，对其二值化处理构成模型的被解释变量;同时结合忻府区的人口统计资料和数字高程模型(DEM)，提取出社会经济数据和自然地理数据，对其量化构成模型的解释变量。
　　 (2)模型的构建。利用Logistic回归方法，在SPSS软件的支持下对四种土地利用/覆被格局与其影响因素之间的关系进行统计学分析，通过得到的参数构建各地类的Logistic回归模型，为下一步模拟结果的得出做铺垫。
　　 (3)精度验证与模拟结果。本文在SPSS软件的支持下，考察模型精度的四方面指标，同时利用ROC方法检验模型的解释能力。在ArcGIS平台上，利用所得的模型模拟四类土地利用/覆被格局，并从景观生态学的角度进一步分析旱地模拟失败的原因。
　　 (4)模拟结果的应用。本文并未止步于得出模拟结果，而是利用Logistic回归模型及其模拟结果提出保护区范围划定的方法，使模拟结果有了实践意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 研究目的

1．3 研究范围

1．4 研究方法和论文创新之处

1．4．1 研究方法

1．4．2 论文创新之处

1．5 文章结构与研究流程

1．5．1 文章结构

1．5．2 研究流程图

2 相关理论研究与概念介绍

2．1 土地利用与土地覆被

2．1．1 概念

2．1．2 土地利用／覆被变化(LUCC)研究

2．2 数字高程模型

2．3 ROC检验

3 研究区域概况与数据源

3．1 研究区域基本概况

3．1．1 区位

3．1．2 行政区划

3．1．3 自然环境条件

3．1．4 社会经济状况

3．2 研究区域特点

3．3 数据来源

3．4 数据预处理

3．4．1 被解释变量

3．4．2 解释变量

3．4．3 数据配准

4 模型的构建

4．1 土地利用／覆被格局模拟中的Logistic回归模型

4．2 Logistic回归模型的构建

4．2．1 水浇地

4．2．2 旱地

4．2．3 林地

4．2．4 草地

5 精度验证与模拟结果

5．1 精度验证

5．1．1 水浇地

5．1．2 旱地

5．1．3 林地

5．1．4 草地

5．2 土地利用／覆被格局的模拟结果

5．2．1 水浇地

5．2．2 林地

5．2．3 草地

5．2．4 旱地

6 模拟结果的应用——保护区范围的划定

6．1 水浇地保护区范围的划定

6．2 林地和草地保护区范围的划定

7 结论与讨论

7．1 结论

7．2 讨论

7．3 建议

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文