基于GIS的海口市滨海旅游区土地利用的生态环境效应研究

摘要

选取海口市滨海旅游区为研究对象，以1991，2001，2008年遥感影像为主要数据源，基于地物的光谱特征，采用面向对象信息提取技术，提取了海口市滨海旅游区1991～2008年土地利用/覆盖信息。在GIS的支持下分析近18年海口市滨海旅游区土地利用/覆盖变化的时空特点、土地利用类型的转化过程，并结合景观生态学的基本理论与方法研究了土地利用景观格局空间特征，对未来20年左右土地利用变化的趋势进行了预测，采用“压力-状态-响应”(P-S-R)指标体系模型建立研究区环境影响效应评价指标体系，对区域生态环境效应和土地利用变化的生态环境效应进行了综合评价。结果表明：
　　 1.在遥感影像数据预处理的基础上，采用面向对象信息提取方法获取土地利用/覆盖类型分类结果，分类总精度达到85％以上，Kappa指数达到0.79以上，分类精度高，是一种比较有效的信息提取方法。
　　 2.海口市滨海旅游区主要以耕地和建设用地为主，两者总和约为整个研究区土地面积的3/4，有林地和水域分别各占研究区土地面积的6.47％，14.54％，湿地和未利用地是用地类型中比例最小的，分别占总面积的2.19％和1.92％。
　　 3.1991～2008年，建设用地增幅最为明显，面积变化率为1.09％；耕地减少最为明显，每年减少的速率为0.73％。研究区土地利用综合程度较高，并且逐年增加。建设用地的扩张非常明显，水域面积有所增加，耕地面积减少趋势明显，有林地面积减少，未利用地面积锐减，湿地面积稍微有所减少；转化方向主要是耕地、有林地和未利用地转化为建设用地。在空间上，各种用用地类型的转化集中在近海岸地带。
　　 4.1991～2008年，海口市滨海旅游区多样性指数有所增加，景观破碎化程度有所降低，部分景观类型趋于聚集，部分景观要素类型趋于分散。各景观类型斑块重心空间动态变化过程特征明显，建设用地景观斑块重心向西南方向偏移扩展了1.84km；有林地向西南方向发生偏移并退缩了7.55km；耕地景观斑块重心基本上向东偏移，整体上向东偏移了1.38km；湿地景观斑块重心向东北方向整体偏移了仅0.4km；水域景观斑块重心明显向东南扩展偏移了3.66km；未利用地景观斑块重心向东北方向发生偏移，整体上向东北方向退缩了2.16km。
　　 5.根据马尔柯夫预测，在未来20年左右的时间里，有林地、耕地、湿地和未利用地将不断减少，至2029年，面积分别为2489.47hm2，21474.88hm2，1233.37hm2，756.10hm2；建设用地持续增加至24605.34hm2，水域缓慢增加到10870.14hm2。研究区各土地利用类型在2008～2015年间变化幅度最大，而后变化的幅度有所减弱。
　　 6.研究区2008年生态环境综合效应指数为0.582，该区域生态环境处于一般状态，生态系统服务功能已有退化。有林地和湿地的生态环境处于理想状态，水域生态系统处于良好状态，耕地生态环境状态一般，生态环境较差的是未利用地，生态环境处于恶劣状态的是建设用地。