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《福建农林大学》 2006年
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基于3S技术闽江流域土地利用演化及其空间格局过程研究

亓兴兰  
【摘要】:土地利用变化已经深刻影响到人类的生存和发展,是目前全球变化研究的核心主题之一。应用遥感技术调查研究土地利用状况及动态变化,可以为调整土地利用结构、合理规划与管理土地资源指明方向。本文以RS、GIS和GPS为主要技术手段,研究1986—2003年,闽江流域土地利用类型变化,并对其利用结构及空间格局变化进行了分析,进而对该流域的林地景观空间生态适宜性进行了评价,探讨应用3S技术进行林地空间适宜性评价研究途径。论文的主要内容包括: (1) 闽江流域一级分类土地利用结构动态变化及空间格局分析。采用分层分类方法对闽江流域两期遥感影像进行土地利用分类,并对该流域土地利用结构与空间格局动态变化进行了分析。研究结果表明:闽江流域最主要的土地利用/覆盖地类是林地和耕地,分别占该流域土地面积的60%以上和10%以上。闽江流域土地利用动态变化主导因素是退耕还林、居民点及工矿用地的扩展和农业内部结构的调整变化,其他动态扩展类型所占比重较小。17a来,林地面积增加9293.22km~2,耕地大幅减少,减少面积为4795.22km~2。闽江流域土地利用变化速度较快为4.79%。从空间分布来看,闽江中下游地区土地利用变化程度较闽江上游剧烈。利用马尔柯夫模型对该流域土地利用结构进行预测,发现林地与园地所占面积比例逐年增加,林地增加幅度较大;其余各类土地均呈递减趋势,特别是耕地减少幅度较大,系统稳定性逐渐降低,应调整土地利用结构,增加系统稳定性。通过空间格局分析表明,整体景观斑块数目增加,平均斑块面积减小,平均形状指数与分维数降低,破碎程度增加。人类活动对景观的有利干扰与不利干扰相互作用、相互影响使景观各要素发生了较复杂的结构变化和相互转化。从多样性指数来看,景观整体香农多样性指数和均匀度指数减小,表明优势组分林地对景观的控制作用不断增强,景观稳定性、异质性降低。 (2) 闽江流域林地利用结构动态变化及空间格局分析。分别基于NDVI变换采用阈值构造算法和基于缨帽变换采用非监督分类对两期遥感影像进行林地利用分类,并对分类结果进行结构动态变化与空间格局动态变化上的分析。研究结果表明:闽江流域林地总面积增加,尤其以有林地面积增加最为显著,而无立木林地与灌木林地面积大幅减少。林地景观的基质类型是有林地,闽江流域林地利用动态变化主导因素是大量的无立木林地转化为人工林,各地类变化速率较大,尤以无立木林地变化最快,为4.45%。空间区域分布表现为,闽江中下游地区林地利用变化程度较闽江上游大。空间格局分析表明:受人类活动影响,整体景观斑块数目增加,平均斑块面积减小,平均形状指数与分维数降低,破碎程度增加。从景观格局指数来看,景观整体香农多样性指数和均匀度指数减小,表明优势组分有林地对景观的控制作用不断增强。 (3) 林地利用空间格局生态适宜性评价。通过对土壤图、土地利用现状图、植被类型图的叠加分析,把土地类型确定为林地生态适宜性评价的基本单元,将林地资源与其空间分布相结合,从空间适宜性角度深入探讨土地资源利用的区域差异、空间适宜性及其存在问题。研究结果表明:闽江流域一等林地仅占该流域林地面积的32%,应采取措施,提高该流域林地生态功能。
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