双鸭山市土地利用时空变化及模拟研究

发布时间：2017-11-27 17:09

  本文关键词：双鸭山市土地利用时空变化及模拟研究

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【摘要】：土地利用/覆盖变化作为区域土地资源利用方式的直接反映,其相互作用、相互依存的要素通过能量、物质和信息的交流而形成时空复杂系统,其动态变化研究是全球和区域环境变化、可持续发展的核心和难点。土地利用/覆盖变化是相当复杂的过程,在不同时空尺度上进行LUCC的模拟研究有助于揭示人类社会影响下的区域及生态环境的变化、机理等,为制定科学、合理的土地利用管理及区域发展策略提供决策支持。矿产资源型城市,具有自身特殊的规律性与典型性,较易受生态环境脆弱性和矿业资源分布格局的双重制约,其在自然环境、社会经济以及发展模式等方面都存在明显差异,土地利用变化的演变过程与一般城市差别较大。因此对矿业城市土地利用时空格局变化与模拟研究具有重要的研究价值。作为小区域尺度的土地利用变化模拟模型,CLUE-S模型能够很好的解决小区域尺度未来土地利用情景变化的问题。本文以典型矿业城市双鸭山市辖区为研究对象,以1995年、2005年和2014年为研究时点,基于3期土地利用数据,综合运用遥感和地理信息系统技术,系统剖析历史研究时点下研究区土地利用变化的过程及特征,在此基础上运用CLUE-S模型模拟预测未来不同情景下土地利用变化过程和空间格局分布,以期为当地土地利用规划服务。主要研究内容和结论如下:(1)1995s-2005s土地利用变化剧烈程度明显强于后一时间区段。1995s-2005s,以园林地和耕地变化为主,土地利用变化主要围绕耕地和园林地进行,变化较为剧烈。2005s-2014s,耕地是期间内面积变化幅度最大的用地类型,耕地的增加主要来源途径主要是园林地,但面积大幅度减少;前后两个时间区段图谱信息差异较大,1995s-2005s转移发生的面积明显大于2005s-2014s时间区段,但转换的种类小于后一时间区段;前后两个时间区段内各土地利用类型单一土地利用动态度差异大,动态度差异明显,且前一时间区段动态度明显强于后一时间区段;1995s-2005s,东北-西南方向(蓝线)呈现跨度较大的“U”字形凹形曲线,在东南-西北方向(绿色)呈阶梯状平滑过渡拟合态势。2005s-2014s区段,东南-西北方向(蓝色)呈现先缓慢减少,后急剧增长的情形。东北-西南方向(绿色)呈现跨度较大的倒“U”字形凸形曲线。(2)运用二元Logistic逐步回归方法,对研究区域各地类分布变化的因子进行分析,结果显示,选取的10个解释因子能够较好地解释研究区土地利用变化情况,其中耕地主要与矿业从业人员相对比例、距居民点距离等因子相关,园林地和水域用地主要与海拔坡度因子状况相关,其中坡度因子β值达到0.16523,建设用地主要与矿业从业人员比例、坡度和距居民点距离相关性强,而针对工矿用地,其最主要的影响驱动因素包括人均矿区面积,距采矿区距离和距主干道路距离。(3)基于不同年份的土地利用数据模拟同一年份土地利用空间分布格局,即用1995年和2005年土地利用数据分别模拟2014年的土地利用空间分布格局,均取得了良好的效果。1995年模拟2014年和2005年模拟2014年的总体精度分别达到了88.15%和92.10%,在此基础上确定模拟目标年为2025年。研究结果表明CLUE-S模型在双鸭山市辖区具有较好的土地利用模拟能力,该模型在研究区的土地利用模拟研究中具有良好的适用性。(4)参考双鸭山市未来发展规划,构建未来11年(2014-2025年)四种土地利用变化情景,并对未来土地利用空间分布格局进行了四种不同情景预测。结果显示,各情景土地利用模拟结果差异明显,在趋势发展下,耕地和其他用地面积持续较少,建设用地增长幅度最大;耕地保护情景下,耕地仍保持下降态势,但速度明显下降,建设用地和工矿用地的扩张趋势有所抑制;经济发展情景下,建设用地面积增长速度显著上升,将大量侵占其周边的耕地和园林地,工矿用地面积增长幅度最大;生态保护情景下,耕地、其他用地和工矿用地面积以不同程度趋势下降,园林地和水域用地面积显著增加。研究结果可为当地规划编制及土地资源保护提供参考依据。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F301.2
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本文编号：1232563