基于CA-Markov模型的盐源县土地利用变化及预测研究

发布时间：2020-06-02 04:42

【摘要】：土地利用变化是全球变化与可持续发展的重要研究内容,与气候变化和人类活动在不同时间、空间尺度上相互影响。运用综合模型研究是深入了解土地利用变化过程、机理、环境影响的重要手段。对土地利用变化模型的研究,不仅能增进对土地利用变化机制和原因的理解,而且可以预测未来土地利用变化的速率,并给政府管理部门提供相关土地利用意见。本文依托中国地质调查局项目《四川石棉—冕宁地区矿产地质调查》(12120114078601)中的《四川石棉—冕宁地区遥感地质解译》专项,通过对国内外相关研究文献的探讨分析,并借鉴国内外土地利用处理方法,对2000-2015年盐源县四期土地利用数据进行了处理,然后运用CA-Markov模型进行了土地利用变化趋势预测、调控和验证,获得了土地利用变化预测结果,以期为盐源县的发展提供技术支持。本文以盐源县作为研究区,以该区的地理资料和遥感数据为基础,结合元胞自动机、马尔可夫模型,实现环山封闭式高原山地县域尺度综合预测模型的构建,对该区域未来土地利用分布状况和发展趋势进行了预测。本文的主要研究内容如下:(1)搜集了国内外有关土地利用变化遥感解译和分类的文献资料,综合对比分析后,找出适合的遥感地物识别的方法,建立规则集,采用面向对象的方法和监督分类方法分别提取2000,2005,2010,2015四期Landsat影像数据中的土地利用信息,建立土地利用变化数据库。(2)通过对盐源县2000-2015年四期土地利用变化的各类用地面积进行了统计计算,并对盐源县土地利用分布的时空变化特征进行了分析,获得了盐源县土地利用发展变化的动态趋势。(3)应用Logistic回归方法分析建立土地利用和驱动因子之间的关系,构建不同地类的概率分布。根据盐源县不同阶段土地利用变化类型的现状,构建了土地利用转移矩阵,运用CA-Markov模型,通过对2015年和2020年盐源县土地利用变化进行预测,验证精度符合要求后,进而模拟盐源县2025年土地需求数量和土地利用空间分布状况的不同情景下,再对土地利用变化状况进行模拟预测。(4)根据盐源县的重要交通线路、经济、人口、气候、水域分布、行政中心、重大工程项目和城市整体规划文献等相关数据,与CA-Markov模型等结合后预测出2025年盐源县土地利用变化数据,再进行综合对比分析,发现了研究区内土地利用变化发展过程中存在的主要问题,并提出了相应的调整方案。
【图文】：

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西与云南省宁蒗县接壤，且正北部与木里县相连接（图2-1）。盐源县境内地形以四周高山峡谷，中部丘陵盆地为总特点，平均海拔 1200m左右，最高海拔 4393m，最低海拔 1200m。三大主干道贯穿境内。图 2-1 盐源区位图

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图 2-3 盐源县 Landsat8 影像2.2.2.3 土地利用分类解译盐源县遥感影像谱分类流程有多个步骤；（1）数据收集和遥感影像的预处理：把研究区的基础影像转换为成图，并对盐源区域原始图像进行纠正，预、量、采。（2）以盐源县 2000 年到 2015 年 15a 的三个阶段的四期影像为基点，先提取 2015 年第四期遥感影像作为表样，后三期进行同样处理。（3）在盐源 2015 年影像数据中，找出具有共同特点的像素集合，，进行矢量提取，然后完成空间转换，并反映出相应特征。（4）利用运算，对具有相似性的像素集进行划分，采取特殊的矢量收集分类工具。分类的种别有：统计和结构，前者主要是定量统计，后者主要是用于描述结构的使用规则。分类前获取先验角度可以分为 Supervised C1assification 和Unsupervised Learning，即有监督分类和无监督分类。有监督分类：光谱距离、马式距、贝叶斯；非监督分类：k 平均、ISODATA 等，其次神经网络也在分类
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F301.2

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