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《河北师范大学》 2002年
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基于GIS和Landsat TM/ETM+遥感资料分析的城市土地利用/覆盖变化研究——以石家庄为例

肖捷颖  
【摘要】: 土地利用╱覆盖变化研究作为全球变化研究的重要组成部分之一,已经受到广泛的重视。城市土地利用和覆盖的变化研究近年来也受到很多学者的关注。本文结合石家庄市的发展轨迹和最近14年高速发展时期的两幅Landsat卫星遥感影像,对城市用地扩展的规律、原因、土地利用变化的特征、环境影响等进行了深入细致的研究,为城市土地利用/覆盖变化研究方法以及石家庄市的未来发展规划提供参考的依据。 本文首先采用1934,1947,1981,1991和2001年多幅不同时期的石家庄市地图,利用GIS软件MapInfo5.0对其坐标系和投影进行统一,并对不同时期的城区扩展速度和强度分布进行分析;结合经济统计资料分析了城市扩展的主要因素;然后利用地球资源卫星Landsat5和Landsat7的TM数据和ETM+数据,通过遥感分析软件ER Mapper6.0,利用最大似然法对石家庄市及其所辖郊区范围内1987年和2001年的土地利用╱覆盖进行分类并解析自该时段的土地利用变化;最后阐述了环境影响的效应。得出的结论,摘要如下: 1)石家庄自建市以来,城市用地扩展从时间上可以分为4个阶段,缓慢成长期(1934~1950年),快速发展期(1950~1955年),迂回增长期(1955~1981年),高速增长期(1981~2001年)。各阶段的年平均增长速度分别为1.15km~2、3.65km~2、0.46km~2和5.64km~2。 2)在空间上,城市用地呈圈层式向外扩展,可以概括为3种模式:战争时期以军事目的为主的特殊目的型,文革前后受革命形势左右的行政干涉型,以及改革开放时期的正常增长型。城市用地扩展的重心在京广铁路东西两侧交替摆动也是一个显著特征。 3)本文采用年平均相对扩展率来分析城市用地扩展速度的空间分布特点。1934~1947年间,年平均相对扩展率为1.9%,最大7.2%,分布在城市西部的军事用地区;1947~1981年间的年平均相对扩展率为1.32%,最大仅2.95%,分布在东北部的工业区和桥西的行政区;1981~1991年间年相对扩展率平均为3%,最大9.75%,分布在市区东南部和石太石德铁路北侧;1991~2001年间的年相对扩展率为7.81%,最大10.1%,达到了前所未有的高速增长,大于6.8%的高速增长区主要是市区西南和西北部的带状居住用地和市区东部高新技术开发区的用地增长。 4)Landsat卫星遥感资料的分析结果显示,利用最大似然法将所选研究区的土地覆盖分为城市用地、居住用地、耕地、菜地、林地、果园、水体、沙土/裸地和草地9个类型是适合的。分类精度也达到了普通精度要求的指标。1987年和2001年的总体分类精度分别为95.06%和79.45%,Kappa统计值分别为0.938和0.731。 5)从1987~2001年间,研究区内的土地利用和覆盖变化以城市用地、菜地、水体和草地的显著增加(净增加率分别为81.47%,73.46%和591.73%)以及耕地、林地、果园以及沙地的减少(净减少率分别为50.94%,74.26%和53.54%)为主要 特征。 6)各类用地之间的相互转化比较复杂,但主要依赖城市用地的增长。因此, 城市扩展是导致各类用地变化的最直接的动力。 7)影响城市扩展的主要原因有人口、交通、社会经济环境等。其中,人口因 素作用最为明显。 8)城市迅速扩展和土地利用履盖发生的巨大变化导致了城市环境的恶化,对 未来的进一步发展产生制约。
【学位授予单位】:河北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:F293.2

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