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《华中农业大学》 2004年
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基于RS和GIS的土地利用和景观格局变化研究

柳晓华  
【摘要】:传统的土地利用变化模型在处理空间格局时往往以国家或行政区作为基本单元,从而在很大程度上难以详细地反映土地利用斑块的动态变化规律。另外研究的结果往往存储在封闭独立的数据系统内,研究成果信息难以共享。本研究在对潜江市土地利用/覆盖变化进行分析过程中,引入了景观格局分析方法开展土地利用变化过程的研究;使用了通用的关系型数据库SQL Server来存储大量的土地利用信息的空间数据与属性数据,对数据的共享技术做了一些尝试;同时将遥感与地理信息系统技术有机地结合起来,综合运用计算机自动分类技术与人工目视解译,大大提高了土地利用分类的精度与效率。主要研究结果如下: 1、选取了1986年和2000年的两幅TM遥感影像作为提取两期土地利用景观类型的数据源。在没有高分辨率SPOT全色影像的情况下,尝试使用Landsat 7的第8波段(全色波段)代替SPOT全色影像,与分辨率为30米的多光谱图像进行了基于主成分变换的影像融合(分辨率为15米),用来获得较准确的2000年土地利用景观分布图,并进行了精度评估,分类精度达到了90.64%。 2、采用了阈值法来提取实验区两期TM影像的水体界限;对于建设用地(城镇居民地)则采用基于光谱知识的城镇提取模型来提取,以修正监督分类的结果。对于水体的提取主要采用遥感图像处理软件ERDAS 8.5提供的空间模型模块,通过条件函数(Criteria Function)来反复实验提取水体的阈值(TM5<45);然后将重新提取的水体和建设用地导入ARC/INFO,使用UPDATE命令来更新监督分类的结果。从而找出了一条利用ERDAS与ARC/INFO的优势功能与人工目视解译相结合的方法来进行遥感图像的自动分类的途径,提高了分类精度。 3、应用样区遥感图像解译的结果,将ARC/INFO下的INFO数据库导入到其他数据库软件中进行了面积统计和相关景观指数的计算。最终获得了土地利用转换矩阵,从而可以分析各种土地利用景观的变化,结合景观格局分析来找出影响潜江市土地利用景观变化的主要因素。为实时动态监测土地利用变化找出了一条有效的途径。为农业产业结构的调整以及城市化进程的合理调控等提供依据。 4、通过土地利用转换矩阵和景观指数的计算,获得了如下有意义的结果:①潜江市境内有大量的农场,地块平整而规则,耕地的地块反而不那么破碎,相比而言水面和林地则比较破碎,水面由原来的规则的湖面转化成大量零星的鱼塘与不规则的水产养殖水面,水面面积大幅度增加,增幅达12.08%;②林地主要分布在潜江市的北部和主要支流的周围,一般由与大的支流和防洪大堤相伴的人工林和天然林场构成。由于各建制镇和潜江市区的城市化进程在过去的14年中不断加快,某些城市面积扩张了近1/3;③在研究中引入了景观生态学的景观格局分析方法,交叉使用斑块和景观两个尺度来分析潜江市土地利用景观类型整体 的空间结构特征和变化过程。结果表明在斑块尺度上两期土地利用景观都以农田 为主,占整体面积的66%,其他景观镶嵌其中。两期TM影像对比,农田、林地、 未利用地均有不同程度减少,而水面和建设用地(人文景观)则有所增加,特别 是林地减少特别快,两期对比林地减少9.6%,而且斑块面积和数量变小,而人 文景观增加明显,增幅达到3.06%。在景观尺度上多样性指数和均匀度指数都有 所下降,人工干扰的结果是造成景观多样性下降的主要原因。分析潜江市土地利 用景观动态变化可以看出,城市化进程和农业产业结构的调整和政策导向是改变 景观格局的根本原因,相反自然因素作用甚小。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P901

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【引证文献】
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6 关瑞华;基于3S达里诺尔国家级自然保护区景观格局演变及监控技术的研究[D];内蒙古农业大学;2011年
7 傅瓦利;土地利用格局变化及优化设计研究[D];西南农业大学;2001年
8 王晓春;中国东北亚高山林线对全球气候变化的响应[D];东北林业大学;2004年
9 王炜;城镇景观生态规划方法与实践研究[D];中国农业大学;2005年
10 王斌;火地塘林区景观格局动态及其生态效益研究[D];西北农林科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗慧君;城市公园绿地景观格局与树种结构相关性研究——以杭州花港观鱼公园为例[D];浙江大学;2004年
2 冯文兰;成都市景观格局分析与景观生态规划[D];四川大学;2004年
3 黄华兵;基于遥感与GIS的景观类型信息提取及景观格局分析[D];中国科学院研究生院(青海盐湖研究所);2005年
4 张彤;崇明东滩景观格局与变化研究[D];华东师范大学;2004年
5 屈双荣;基于GIS重庆岩溶区景观格局状况分析[D];西南农业大学;2003年
6 李婷;闻溪河流域景观格局演变与土壤养分时空变异研究[D];四川农业大学;2005年
7 李海丽;南水北调沿线景观格局研究[D];山东师范大学;2006年
8 李增慧;内蒙古鄂托克旗农牧交错区景观变化趋势分析[D];东北师范大学;2006年
9 王欢;我国高科技产业园景观设计中的文化表现[D];西安建筑科技大学;2007年
10 李晓琴;基于遥感的北京山区植被覆盖景观格局动态变化研究[D];中国农业大学;2003年
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