神木市土地利用时空变化研究

发布时间：2020-03-23 12:54

【摘要】：土地利用时空变化是一个复杂的系统,主要体现于不同土地类别的不同功能和各土地类型之间的结构复杂性,它们都需要从空间变化和时间过程中进行分析。其次土地利用模型具有模拟复杂变化的功能,其能够从土地利用的趋势变化,数量变化和空间变化上进行研究。土地利用模型能够有效地反映土地类别的变化,尤其是复杂地理空间系统的动态模拟,土地利用模型在模拟时空动态变化方面具有一定的优势。因此,使用土地利用模型进行土地利用时空变化模拟研究具有其实用性和合理性,也有助于提出土地利用优化的途径和对策。本研究以神木市全域为研究区域,第一步是对神木市的遥感图像进行解译,得到神木市土地利用分类图;第二步通过IDRISI软件执行CA-Markov模型,得到神木市的土地转换概率和土地转移矩阵来得到2015年和2020年神木市土地利用预测图,得到2020年的土地利用预测图,2020年的预测图分为自然发展模式和可持续发展模式;第三步结合土地转移概率,利用土地利用指数模型和ArcGIS的空间叠加分析功能对神木市2005-2015之间的土地数量变化和空间变化进行分析;第四步对比2015年的现状图和预测图对结果进行分析,再对2020年的两幅预测图进行数量分析和空间分析;最后,结合土地利用图分析结果,针对神木市的土地利用特点和存在的问题进行分析,提出优化的土地利用对策和实现其的途径。本研究的研究结果如下:(1)CA-Markov模型能够结合CA模型的空间模拟复杂地理系统的优势和Markov模型模拟土地数量变化的优势,是模拟土地利用变化的优势模型。能够为模拟未来的土地利用趋势提供良好的模型基础。(2)结合土地转移概率和土地利用指数模型对神木市2005-2015年间的土地利用变化分析结果如下:林地或草地、建设用地和交通用地的交换变化化量较大,耕地交换变化量较大,净变化量较小,水域两种变化均不明显。神木市2005-2010年的空间变化主要呈较为无序的增长状态,在原有地类的向外扩张。2010-2015年的空间变化主要集中在神木市中心和锦界镇的建设用地和交通用地增长,后五年的空间变化较前五年更为明显。(3)在CA-Markov模型模拟的2020年土地利用预测有两种模式,分别为自然发展模式和有约束的可持续发展模式。两种结果对比表明:在无约束的自然发展模式下,神木市的林地或草地和耕地遭到了大量的占用,建设用地扩张速度较快,照此下去耕地保护的原则难以维持,对生态环境保护和可持续发展造成挑战;在有约束的可持续发展模式下,受到建设用地管制区和基本农田保护区的政策因素影响下,神木市建设用地增速放缓,耕地和林地或草地收到了保护。因此,如果耕地和环境保护能够长效地实行,土地利用结构会更加稳定,人地矛盾能够得到缓解。(4)对神木市的如何优化土地利用,提出以下几点建议:继续加强对耕地和基本农田保护;大力推行节约集约建设用地;加强对生态环境的建设和保护;通过土地整治的手段改善神木市的用地环境和用地质量,提高土地的投入产出比,减少荒置土地的比例;设立土地功能分区,加强各功能区的相互联系,共同推进神木市土地利用空间和数量结构优化。
【图文】：

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图 2-1 CA 组件之间的关系元是元胞自动机中最小的组件，本身具有离散的状态，即土地利用模拟预测是在二维元胞空间中进行的，即将土规则网格，每个网格可以看作一个元胞。态只能有一个，状态可以是 0 或 1，或者是一组离散的整组离散的整数。土地利用类型中的 CA 元胞具有离散的、林地或草地、建设用地、交通用路、水域和未利用地

元胞自动机,领域,类型,元胞

元胞自动机中最小的组件，本身具有离散的状态，地利用模拟预测是在二维元胞空间中进行的，即将则网格，每个网格可以看作一个元胞。能有一个，状态可以是 0 或 1，或者是一组离散的离散的整数。土地利用类型中的 CA 元胞具有离散林地或草地、建设用地、交通用路、水域和未利用单个元胞为中心的周围空间。二维元胞自动机的领型和摩尔型。如图所示，黑元胞为中心元胞，，灰元刻的中心单位状态。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F301.2

【参考文献】