基于多源数据的土地利用变化研究

【摘要】：论文以上海市嘉定区作为研究区域，以土地利用数据采集、处理、质量控制、建模、分析为研究主线，围绕时间域和空间域两个角度，对嘉定区土地利用数掘的采集与获取，土地利用数据处理与质量控制，土地利用变化测度、机制与驱动力，土地利用变化模型等进行了系统研究。本文的主要工作如下： 1、详细分析了国内外土地利用/覆盖变化的研究背景、研究进展和研究方法，由此提出了本文的主要研究内容和研究方法，即以上海市嘉定区为研究区域，研究以土地利用数据采集、土地利用数据质量控制、土地利用变化建模及分析等。 2、研究了嘉定区土地利用多源时空数据的采集与获取方法。在综合分析了通过GPS、全站仪得到的野外测量数据、地图数字化得到的GIS数据、调查统计的社会经济人文数据等基础上，着重探讨了基于遥感获取的土地利用分类数据。在分析比较了常用的遥感分类方法的基础上，提出了基于神经网络和遗传算法优化的土地利用遥感影像分类方法。通过对嘉定区的土地利用遥感分类试验表明，遗传算法优化神经网络应用于遥感影像分类，精度较高、效果较好，为后续的土地利用变化建模分析提供了基础数据。 3、研究了嘉定区土地利用多源时空数据的精度分析与处理。土地利用数据获取及数据的精度与质量控制问题一直是困扰土地利用变化研究的一个难题。从嘉定区土地利用多源时空数据的形成过程分析出发，重点对地图数字化与属性数据的逻辑一致性、遥感数据的精度评价进行了探讨；基于空间数据精度分析与质量控制理论，提出了对该地区土地利用面积误差调整的平差模型、方案以及适用性问题。 4、研究了嘉定区土地利用变化测度、演变过程和驱动力分析。土地空间位置的固定性和独特性，决定了不同区域的土地利用变化各具特征，而社会经济的快速发展深刻影响着嘉定区的土地利用。通过深入分析嘉定区土地利用多源时空数据，对土地利用变化过程进行了详细描述，在此基础上，建立了土地利用结构变化率模型和信息熵模型，对嘉定区土地利用变化测度、机制和主要驱动力进行了多视角深入探讨，揭示了该地区土地利用变化的规律。