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矿业城市土地利用与生态演化研究

渠爱雪  
【摘要】: 受资源与环境的特殊约束,矿业城市土地是土地利用/土地覆盖变化(Land Use and Land Cover Change,LUCC)研究的一个典型城市地域土地类型,矿业城市土地利用变化是LUCC研究的重要内容领域,也是从综合与系统的视角探讨矿业城市人地关系地域系统的重要切入点。 本文以江苏省典型矿业城市--徐州市为分析样本,充分利用RS与GIS技术,围绕土地利用变化“过程、格局、机制、效应”这一科学命题,系统分析矿业城市土地利用时空变化过程与格局特征,综合研究资源、经济、技术、交通、社会等因素对矿业城市土地利用变化的影响,并从生态系统视角分析矿业城市土地利用变化的生态环境效应。取得了以下主要研究成果: (1)根据研究区实际情况,将土地利用类型分为耕地、林地、建设用地、水体、未利用地,建立了符合徐州城市土地利用特征的遥感解译标志。 (2)基于RS、GIS技术,采用对遥感影像进行目视判读,人工交互解译,利用地形图、土地利用现状图等辅助数据,并进行实地勘察,最终生成了1987年、1994年、2000年、2003年、2007年的徐州城市土地利用现状数据图库。 (3)对矿业城市基本概念与内涵、土地利用变化主要特征进行梳理,并运用成因分析法,对矿业城市土地利用变化驱动力作用机制进行理论研究,形成了矿业城市土地利用变化机制一般理论框架。 (4)利用GIS技术,综合应用土地利用变化率、土地利用动态度与强度、开发度与耗减度、土地利用综合指数、重心转移模型、空间分异模型、空间叠加与空间插值分析,从过程到格局对研究区城市土地利用动态变化进行详细研究。 (5)通过土地利用结构熵值变化分析研究区建设用地结构演化过程与趋势;通过扇形分析、圈层分析、网格分析等GIS空间分析方法,对工业、居住和商服三种主要城市建设用地空间格局进行研究,并进行对比分析;运用CONTAG这一空间韵律测度指标对工业、居住和商服用地进行空间格局关系研究。 (6)构建矿业城市土地利用变化驱动因子系统指标体系,对资源、经济、技术、交通、社会等因素对研究区城市土地利用变化的影响进行分析,在此基础上,运用相关分析、主成分分析、灰色关联分析对各类驱动力因素的系统影响进行综合研究,并对不同时期的城市土地利用变化主要驱动力进行对比研究。 (7)运用生态服务价值、生态足迹和景观生态等生态系统理论,分别从土地利用类型及结构水平、土地利用的生物与能源资源消耗水平和土地利用景观格局水平等不同视角对徐州城市土地利用变化的生态效应进行研究。


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