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《广西师范学院》 2017年
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基于3S技术的广西海岸带生态风险评价研究

钟喆  
【摘要】:海岸带是海洋向陆地的过渡地带,同时受到海洋与陆地的共同作用和影响,物质、能量、结构以及功能体系交替作用频繁,具有明显的复合边缘特征,拥有丰富的物种资源、较高的生产能力、社会经济价值和能源开发利用的巨大潜力。广西海岸带是北部湾经济开发区重要组成部分,是广西与东盟开放交流与合作的前沿。随着经济建设快速发展,人类对海岸带开发和改造的力度不断加大,各类景观遭受不同程度的破坏,对海岸带生态系统的调节和恢复能力造成了威胁。广西海岸带地处低纬度地区,常年受亚热带季风气候以及海洋性季风气候的影响,热带气旋、洪涝、干旱等自然灾害频发,给广西海岸带生态带来了严重的影响,增加了自然生态的风险。使用多时相的卫星遥感数据资料,利用“3S”技术对广西海岸带的景观格局变化情况进行监测,采用景观指数和区域生态风险评价方法,结合常见自然灾害所造成的影响,评价分析广西海岸带景观生态存在的风险,以及未来发展的趋势,为广西海岸带资源开发利用对生态环境的影响提出意见和建议,对促进广西海岸带生态文明建设、构建人与自然和谐可持续发展具有重要意义。本文以广西海岸带为研究区域,参照土地利用类型标准,将海岸带生态景观分为林地、农田、草地、水体、城镇用地、人工湿地、自然湿地和裸地8种景观类型;利用2000年、2005年、2010年、2015年4个时相的TM、OLI数据,采用CART决策树算法,分析景观类别遥感影像特征,构建景观分类决策树规则,提取分类信息;分析近15年广西海岸带景观格局的演变过程,了解其分布特征及变化规律;结合自然灾害数据资料,利用景观指数与自然灾害危险度,构建广西海岸带生态风险评价模型,得出广西海岸带生态风险评价结果。主要结论有:(1)基于景观在遥感影像中的光谱特征,通过SEaTH算法和CART决策树两种算法的比较,两者均可以快速准确的获取区分两种地类的最优特征及其分离阈值,阈值相近,分类精度均在80%以上;其中SEaTH算法调整的灵活性较强,样本数量为全局分割对象的2%~5%即可,适用于专题信息提取;CART决策树的层次性强,生成的决策树包含分类最优特征、阈值以及分类逻辑关系,其样本数量决定着建模评估精度,适用于分类数目较多的分类。(2)通过景观时空分布特征分析,发现2015年广西海岸带景观类型结构主要由林地、农田、城镇用地与人工湿地组成,其所占比重分别为57.88%、29.16%、7.8%和3.2%,其中农田、城镇用地以及人工湿地主要集中分布于海岸带东部地区,林地主要分布于沿海西部以及西北部区域,中部区域各类景观均匀分布;2000年至2015年广西海岸带植被面积总量增加了5个百分点,内部结构发生了较大变化。(3)2000年至2015年期间广西海岸带景观损失度总体呈逐渐升高的趋势,损失程度呈现由东向西、由内陆向海域降低的分布特点,景观损失指数与人口分布有着密切的关系,相关系数为0.46,即人口密度越高的区域,其景观损失指数越高,遭受风险源破坏时,损失程度越大。(4)广西海岸带自然灾害高危险区主要集中于研究区域东部北海、合浦县区域;其中干旱灾害危险度整体呈现东高西低的分布特点;洪涝灾害危险度整体呈东北内陆高西南沿海低的分布特点;热带气旋灾害危险度整体呈东南沿海向西北内陆降低的分布特点。(5)广西海岸带综合生态风险呈现东高西低的分布特点,高、较高、中等、较低、低各等级区域所占总面积百分比分别为4.2%、10.62%、20.53%、31.09%、33.57%;高风险区主要集中于北海市城区和合浦县部分区域,总面积为589.9km2,是城镇用地景观与农田景观的集中区域。
【学位授予单位】:广西师范学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X826;P748

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