基于小流域尺度胶州湾海岸带土地利用变化及其景观生态风险评价

发布时间：2020-07-26 23:54

【摘要】：本论文以胶州湾海岸带为研究对象,将30 m分辨率DEM数据及2000年、2016年ETM+/OLI影像作为数据源,运用ArcGIS、ENVI技术,解译土地利用信息,并将研究区划分为若干个小流域;借助Fragstats景观分析软件、Geoda及GS+软件等集成技术方法,得到研究区景观格局指数、生态风险等级及空间分异等图谱;应用土地利用变化模型、聚类分析、空间统计学等方法,分析了小流域尺度土地利用变化情况及其影响因素,并对研究区生态风险等级变化、自相关及异质性等问题进行探讨。研究结果显示:(1)2000-2016年,各小流域土地利用结构及面积变化明显,建设用地扩增并成为最主要地类,盐田、耕地及养殖池所占比例显著降低;小流域动态度差别明显,小流域1-4(研究区西南部)中耕地、养殖池为负变化,林草地、建设用地为正变化,小流域5-10(研究区中部)中林草地、耕地和盐田皆为负变化,建设用地为正变化,小流域11-13(研究区东部)内耕地、养殖池为负变化,建设用地、盐田为正变化,小流域14(研究区东南部)中养殖池、滩涂、建设用地及水域为负变化,林草地、盐田为正变化;土地利用综合动态度中,1到14小流域以小流域9的年变化率最高,变化程度最为剧烈,其中以小流域14为最低。主要原因是建设用地扩增及区域经济的发展导致了不合理土地利用方式的出现。(2)同一时间节点,不同小流域之间有序程度存在明显差异,小流域内各地类所占比例不同导致其内有序程度的不同。小流域2、14处于衰退期,其它小流域为发展期。以土地利用信息熵和土地利用程度综合指数将小流域聚为4类,土地利用程度及单一化状况为ⅣⅢⅠⅡ,除Ⅱ类小流域2、14外,其它均为发展期且趋于单一化,其中以Ⅳ类小流域9发展及单一化程度最高,城市化水平及经济政策的实施对各小流域单一化及发展程度产生重大影响。4类小流域中地类空间转化以其它地类与建设用地之间最为频繁。(3)建设用地成片扩增且比较稳定,耕地和盐田的破碎化程度升高,林草地部分区域发生全部转出,在固定区域的斑块发生扩张,养殖池和滩涂分布分散,稳定性降低。2000年和2016年,研究区主要由低生态风险区覆盖,面积分别占全区域面积的79.63%、79.35%,2000年高生态风险区分布在胶州湾近海区域,较高风险区在高生态风险区外围,呈半环状分布。2016年高生态风险区只剩下零星几点分布,较高生态风险区沿胶州湾北部近海区域分布,中等生态风险区大部分分布于较高生态风险区外围。小流域中生态风险区变化明显,2000-2016年较高生态风险区分布由小流域3-10和12缩减到小流域3、6、7、9、10和12;高生态风险区由小流域3,4,6-10,12缩减到小流域3,6,7,9。(4)生态风险级别不同,各地类所占比例及变化趋势有很大区别,其内主导地类亦区别明显。2000-2016年Moran's I指数减小,空间自相关程度及空间趋同性降低。研究区生态风险指数分布均以高-高集聚(H-H)和低-低集聚类型为主(L-L),高-高集聚(H-H)主要分布在研究区内侧近海区域及棘洪滩水库区域。低-低集聚(L-L)由小流域2、4、5、10、13和14等向研究区东部及南部聚集。块金值/基台值为增加趋势,研究区中非结构因素作用对生态风险指数的空间分异效应在增强。各级生态风险区之间转化主要集中在小流域4-10及12等近海区域,其他地区的风险等级之间转化以中等、低等及较低生态风险区转化为主,且分布分散。除低生态风险区向较高生态风险区以及低生态风险区向高生态风险区不发生转化,较高生态风险区向高生态风险区不发生转化外,其余均发生转化现象。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X826;F301.2
【图文】：

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表 3.3 kappa 统计值与分类精度对应关系kappa 统计值分类精度＜0.00 较差0.00-0.2 差0.2-0.40 正常0.4-0.60 好0.6-0.80 较好0.8-1.00 非常好于 DEM 的小流域划分流域的数字高程模型（Digital Elevation Model 简称 DEM）包含了丰富的和水文信息等，是流域地形划分和水文分析的重要的基础资料[83]。主要为美国 ESRI 推出的 ArcGIS 中的水文分析模块。

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【参考文献】