基于RS/GIS的土地利用/覆盖变化与生态环境质量研究

【摘要】：本文以艾比湖沿岸绿洲为研究靶区,通过对土地利用/覆盖变化动态过程、环境响应和生态系统分类服务价值(VES)的研究,分析了生态环境质量演变随土地利用/覆盖变化的的演化规律及其驱动机制,力图通过将LUCC研究与VES研究相结合的方法来研究生态环境质量的演化问题,对干旱区绿洲的生态环境维护,区域可持续发展研究提供新的方法和参考意见。 本研究基于RS数据源(Landsat TM),运用GIS技术,辅以其它资料和前人的研究成果,结合野外调查,建立判读标志,运用人机交互解译获得1979—1999年土地利用/覆盖变化图。并利用GIS空间分析方法获得各土地利用类型面积数据、类型间转移的面积数据。随即,分析LUCC规律,并建立研究区生态系统服务功能单位价值测评模型,测算了该区域VES。文中,在面积转移矩阵的基础上,采用马尔柯夫链模型,对保持不同干扰条件不变前提下的LUCC及生态系统服务价值趋势演变进行了预测。接着,在VES分析的基础上,对区域生态环境质量演变进行了分析。最后,分析了区域环境对LUCC响应,并进行了LUCC和生态环境变化的驱动机制分析。 通过分析,得出如下主要结论: 1.利用先进的RS/GIS技术对于LUCC研究的数据的获取,在速度上和精度上都有很大的提高,这对于推动LUCC研究的发展非常有利。 2.通过数量、幅度变化分析,掌握了近21年来研究区各类型的动态变化规律;基于类型间面积转移矩阵,了解了近21年来各类型间时空流向规律。 3.本文采用土地利用程度综合指数模型和土地利用变化趋势模型进行分析,发现了研究区士地利用程度变化规律以及单一类型和整体演变趋势状态规律。 4.运用马尔柯夫链模型,本文分别在前后两个时期的干扰条件不变的前提下进行了预测,发现2010-2050年,两种预测有所不同,说明前期与后期的各种自然和人为干扰因素发生了变化。 5.本文提出利用生态系统服务功能价值来量化表征生态环境质量,并通过分析VES来研究生态环境质量演变的新思路。这也是本文的一个主要创新点所在。首先,核算出研究区各生态系统价值及区域总价值;再次,通过分析价值的变化,研究生态环境质量的演变。发现:研究区绿洲的生态环境质量出现了衰退—渐提升的下凹曲线演变趋势。 6.对研究区2010-2050年VES进行了预测,进而对该区生态环境质量演变趋势进行了