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基于地学住处图谱的济南城市绿地时空变化及预测研究

张伦  
【摘要】:随着全球工业化的发展和城市化进程的加快,世界城市在生态环境都承受着非常大的压力。城市面积的扩大,一些负面效果也逐渐显现出来,城市居民对自己的生活环境的满意度大大下降。济南市作为山东省省会,如何把济南市建成为安全环保的景观城市,是我们面临的一项重大任务。 城市绿地是评价一个城市环境好坏的重要指标,在构建良好的生态系统中起非常重要的作用。城市绿地是城市的心肺,是体现一个城市市民生活质量的重要标志。其规划建设在济南市今后的可持续发展道路中,在提高人们生活水平和改善人们生活环境的进程中,成为一个研究新课题,具有重要的意义。 地学信息图谱是一种反映地物某种时空规律的信息处理与显示的方法。运用地学信息图谱这一方法来研究济南市绿地的时空变化规律,可以利用地理信息系统技术对地图强大的表达能力,使人们对城市绿地变化有着更直观的认识和理解,为今后的城市规划建设提供重要的科学依据。 本研究运用高分辨率遥感影像作为基础数据源,经过对图像预处理和几何校正后,通过目视解译提取得到绿地信息,然后对绿地信息进行重新组合、分类,构建了两两相近年份间的绿地转移图谱。本文选用了济南市城区2000年-2010年四期影像,对城市绿地发展变化最快的这一时期开展研究,分析济南市城市绿地的时空变化特点,在对变化原因作出合理解释的基础上,采用灰色系统预测方法对济南市城市绿地的发展进行预测研究。经过统计分析得到济南市2000年,2003年,2005年,2010年的绿地总面积和各类绿地类型的分布状况,随着城市的发展,济南市的建成区面积在不断加大,城市绿地的总面积也在随之加大;2000-2010年城市绿地增长的速度较为缓慢,从预测结果来看,城市绿地增长的速度会超过之前的增长速度;从城市绿地结构的角度上进行分析,公共绿地所占比例是最大的,其他依次是道路绿地、单位绿地和居住区绿地。沿路绿地发展的滞后导致了道路绿地的比重下降;而单位绿地也由于“腾龙换业”的影响,使得绿地有所减少;居住区绿地因城市居住商品房的发展比重会有显著地增长。 全文共分为六个部分。 第一部分是基础理论部分,主要介绍地学信息图谱的一些概念,包括地学信息图谱的定义、地学信息图谱的形成与发展、地学信息图谱的特点等,以及地学信息图谱与“图谱”、“信息图谱”、“地学图谱”的区别与联系。 第二部分主要是对本文的研究区济南市的状况进行阐述,包括了它的地形、气候、水文、土壤等一些与绿地生长环境有关的自然因素,以及济南市的城市特色。重点介绍了济南市城市绿地的分布现状和存在的一些不足的方面。 第三部分主要介绍遥感图像的数据来源,详细论述了所用的遥感图像的优势,对遥感图像的预处理过程进行了介绍,阐述了本次研究提取的城市绿地的分类方法。 第四部分根据遥感图像目视解译得到的绿地数据,得到济南市2000年,2003年,2005年,2010年四年的绿地分布图。通过对相邻两年间绿地数据进行重新组合分类,构建绿地和建成区的转移图谱,从不同角度分析了济南市城市绿地的特点以及时空变化规律,为济南市的城市规划提供支持。 第五部分,通过分析解译得到的四期绿地数据和绿地转移图谱中得到的数据,运用灰色系统预测方法对济南市城市的绿地总量和分布格局进行预测。结合绿地类型间的转移模式和济南市最近几年的发展特点,对济南市绿地的发展给出合理的解释和预测。 第六部分,对全文进行总结,提出本研究的难点和不足之处,以及对今后工作的展望。


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