基于GIS与RS的上海市崇明岛土地利用与景观格局变化研究

摘要

崇明岛地处中国最大河流长江入海口，是全世界最大的河口冲积岛，也是中国仅次于台湾岛、海南岛的第三大岛屿，土地资源相当丰富。随着上海经济的发展，人地之间的矛盾越来越突出，因此，崇明岛在今后的经济发展中受到了越来越多的重视。然而崇明岛经济相对落后，生态环境较为脆弱，其土地利用方式和土地覆盖类型正发生着剧烈的变化。因此，研究崇明岛的土地利用/土地覆盖及景观格局的变化对于崇明岛的经济建设和可持续发展具有重要的理论意义和实际应用价值。 本论文运用1990、1997、2002年的TM图像，在ERDAS IMAGE、ARCGIS软件的支持下，对崇明岛的土地利用/土地覆盖的动态演变及景观格局进行了研究分析，在此基础上，探讨了引起该区土地利用以及景观格局变化的驱动力机制。最后，利用分形理论对崇明到的土地利用类型进行了初步分析，进而得出各土地利用类型之间的内在联系与其发展规律。研究成果为了解社会经济发展与城市化过程中，引起该区土地利用及景观格局变化的规律及原因，实现区域土地的可持续发展提供了科学依据，同时也可为上海其它区域解决城市发展中遇到的问题提供一定的借鉴。 论文的主要成果有： 1.通过计算机监督分类获取了崇明岛1990、1997、2002年的土地类型分布图，并在ERDAS IMAGE、ARCGIS软件的支持下，分析了崇明岛土地利用数量变化、土地利用结构变化、土地利用流转速度以及土地类型转移矩阵。研究结果表明，1990-2002年崇明岛土地利用类型以及面积发生了很大的变化。1990-1997年，崇明岛的耕地和滩涂出现大幅度的减少，水体、建筑用地、绿林地和未利用土地出现较大幅度的增加。1997-2002年，耕地依然大幅度减少，建筑用地、绿林地和滩涂的变化不大，基本保持平缓，而水体和未利用土地出现较大幅度的增加。 2.通过分析三个时期的土地利用类型图，得到了崇明岛土地利用空间演变规律。十二年间，崇明岛大量的耕地转变成绿地以及建设用地，演变沿着主要的交通道路展开，逐渐向两侧延伸，建设用地由点状逐渐形成不同的散片状到最终连成片状。 3.根据景观生态学原理，选取并计算崇明岛不同时期的3个具有代表性的景观格局指数，即景观均匀度、景观破碎度、景观分离度，得到不同时期崇明岛的景观格局特征.十二年间，崇明岛的土地景观结构发生了较大变化，整体而言，格局还是较为零乱。具体表现为：1990-1997年间建筑用地增多，但之后逐渐趋于集聚。1997-2002年间，由于政策导向，绿林地面积增多，布置逐渐趋于合理。1990-1997年间，由于水产养殖的影响，滩涂破碎化程度变大，之后滩涂斑块趋于集中合理。 4.利用分形理论原理，对1990、1997、2002年的崇明岛建筑用地、绿林地、滩涂进行了分维分析。结果表明，按镶嵌结构的复杂性排序：滩涂>建筑用地>绿林地；相应的稳定性指数排序：绿林地>建筑用地>滩涂，说明绿林地在这三种用地类型中相对稳定。

目录

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摘要

第一章绪论

1.1研究背景及研究意义

1.2研究现状

1.2.1土地利用/土地覆被

1.2.2景观格局

1.3研究内容及研究方法

1.4崇明岛土地利用/土地覆被研究现状

1.5论文特色

第二章研究区概况

2.1地理位置

2.2自然环境

2.2.1 地貌

2.2.2气候

2.2.3水文

2.2.4土壤

2.2.5植被

2.3社会经济情况

2.3.1人口

2.3.2 经济

第三章遥感影像特征分析及图像处理

3.1资料来源

3.2相关软件介绍

3.3影像特征分析及波段组合

3.4图像预处理

3.5图像分类

3.5.1遥感图像分类方法概述

3.5.2确定分类体系

3.5.3阈值法提取水体与掩膜

3.5.4监督分类模板精度和分类结果评价

3.5.5分类后处理及结果检验

3.5.6最终分类结果

第四章崇明岛土地利用/土地覆被动态演变及景观格局分析

4.1土地利用/土地覆被的动态演变

4.1.1土地利用数量变化分析

4.1.2土地利用结构变化分析

4.1.3土地利用类型转移矩阵

4.2景观格局分析与驱动力分析

4.2.1景观格局分析

4.2.2土地利用变化的驱动力分析

第五章崇明岛土地利用类型分形分析

5.1分形理论简介

5.2分形理论的研究现状

5.3研究方法

5.4崇明岛三种用地类型的分维分析

第六章结语和展望

6.1结语

6.2展望

参考文献

后记