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崇明东滩土地利用动态模拟与预测方法研究

章伟伟  
【摘要】: 土地覆被情况是地球表层和亚表层自然状况的直接反映,而土地利用状况的研究也从一方面反映了人类对土地自然属性利用的目的、方式和意图。通过土地利用/土地覆被的研究,不仅可以定性和定量评价人类活动对全球环境变化的影响,更能评估生态环境、模拟预测土地利用动态变化,进而为资源、环境的可持续开发和利用提供依据。本文的研究区域崇明东滩的土地资源相当丰富,而随着上海经济的迅猛发展,城市化进程的加快,人地之间矛盾日益突出,生态环境受到较大影响,其土地利用方式和土地覆盖类型也发生了明显的变化。可见,对崇明东滩的土地利用/土地覆盖变化进行研究是为东滩的可持续发展提供重要的理论参考和实际决策支持。 本文通过运用2000、2003、2005、2008四年的TM遥感影像,以及调查统计数据,在ArcGIS、ENVI、Erdas Imagig、Fragstats、Matlab等软件的支持下,对崇明东滩土地利用/土地覆被动态演变以及景观格局进行研究分析,结合3S技术和现场调查,建立土地利用/土地覆被演变研究的方法和指标体系,对土地利用/土地覆被的动态演变过程进行模拟预测,为进一步了解在城市化过程中,研究区域土地利用以及景观格局变化的规律及原因,实现区域土地的可持续发展提供一定的参考。 本论文的主要成果有: (1)土地利用动态变化综合研究 在ArcGIS 9.2中,统计不同时期土地利用类型的数量及结构,并建立崇明东滩的土地利用转移矩阵,在此基础上分析土地利用/土地覆被时空分布特征以及变化规律。 (2)土地利用景观格局变化及盖度研究 利用Fragstats软件计算崇明东滩四年的5个具有代表性的景观格局指数,分析不同时期东滩的景观格局特征。同时,在ENVI中提取原始遥感图像的波谱信息,计算典型植被的盖度,从象元级别分析东滩的土地利用变化规律。 (3)土地利用模拟与预测 运用BP神经网络算法在Matlab软件中利用前几年数据模拟2008明东滩土地利用状况,与原图进行对比从而评价模拟的准确性。在此基础上,对崇明东滩的土地利用进行预测,达到本次研究的目的。


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