博乐市近20年景观格局与生态环境变化遥感监测分析

摘要

西北内陆干旱地区生态环境脆弱，如何解决区域水、生态环境和经济发展之间的矛盾，使人类生态系统和自然生态系统实现生物共生与可持续协调，是一个重要的科学问题。论文以景观生态学为理论指导，基于3S技术，探讨了干旱区生态环境脆弱的典型代表区域之一——博乐市土景观格局变化，并对其生态环境状况进行遥感监测分析与评价。
　　本研究首先采用多分类器集成法对1995年、2005年和2015年共三期Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像进行分类获取了近20年的博乐市土地覆盖景观格局变化信息；并运用多种土地覆盖的变化研究模型，从土地覆盖结构变化、数量变化、土地利用程度变化等三个角度来分析博乐市土地覆盖的时空变化特点，总结土地覆盖的变化规律；在斑块类型尺度和景观级别水平尺度上选取十个景观空间格局指数，分析博乐市的景观格局变化与演变特征；最后，根据遥感影像进行提取绿度、湿度、亮度、热度等四种生态环境主要因素，运用遥感生态指数（RSEI）评价以及分析了博乐市近20年的生态环境变化情况。
　　本研究的结论为：
　　（1）单一分类器相比，多分类器集成方法具有更好的分类效果。即不仅具有较高的分类精度，同时在该地区获得了更理想的分类效果，分类结果与实际土地类型极为相符。
　　（2）过去20年，博乐市耕地，城镇用地面积增长较快，未利用地和林地面积减少较多，自然植被逐年减少，人工植被与城镇用地逐年增加，土地类型转化的结果在一定程度上符合土地覆盖变化趋势。其中，1995~2005年间，博乐市未利用地及草地减少较快；2005~2015年间，有草地及城镇用地的增长速度加快，草地面积有所增加，林地和水域的增长速度减缓。
　　（3）运用ENVI5.1影像处理软件、Arcgis10软件与Fragstats4.2软件提取博乐市3期的景观类型分布图，并计算出3期的景观格局指数对博乐市近20年间的景观格局变化和景观类型相互转化特征进行分析。研究结果表明，1995-2015年间博乐市景观空间格局有显著变化。其中，博乐市景观异质性程度加深，景观优势度在持续下降。散布于并列指数显著上升，说明整个景观斑块间的邻接性正在增大，景观异质性增加，区域整个景观的破碎程度上升。
　　（4）总体上，博乐市过去20年的遥感生态指数RSEI的平均值呈先下降后上升趋势。即，在前期生态环境变差的区域面积比较大、后期生态环境变好的区域面积比较大。对于全市整体来说，生态环境质量总体有向较低水平发展的趋势，该市生态环境建设和生态环境保护还需要进一步努力。

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状与进展

1.3 研究内容和技术路线

第二章 研究区概况与数据预处理

2.1 自然地理概况

2.2社会经济概况

2.3生态环境问题

2.4数据处理

第三章 土地覆盖变化分析

3.1 研究区域土地覆盖分类体系构建

3.2 利用多分类器集成的土地覆盖类型分类

3.3 景观格局指数的选取与计算

第四章 博乐市景观格局变化特征分析

4.1 基于景观格局指数的土地覆盖变化分析

4.2 景观空间格局与时空变化分析

第五章 博乐市生态环境评价分析

5.1 生态环境关键要素遥感提取

5.2 生态环境遥感评价指数体系构建

5.3 生态环境遥感结果评价与变化分析

第六章 结论和展望

6.1 研究结论

6.2 创新点

6.3 不足与展望

参考文献

致谢

声明