基于MATLAB GUI的土地生态安全测评系统设计与实现 ——以河北省为例
发布时间：2022-10-30 20:25
积极开展土地生态安全测评研究,及时掌握土地生态安全现状和变化趋势,对于指导区域土地合理利用和制定科学的经济发展对策具有重要作用。国家环保总局也曾指出我国将构建和开发国家生态安全监测、预警系统。基于此,本研究在总结了国内外相关领域的研究成果的基础上,利用MATLAB GUI可视化编程技术,开发了土地生态安全测评系统。并利用该系统对河北省土地生态安全状况进行评价和预测研究,主要取得了以下研究成果:1.经过总体设计、模型设计和详细设计,综合应用MATLAB GUI可视化编程技术、数据库技术和数学模型开发了可视化、自动化的土地生态安全测评系统。2.利用土地生态安全测评系统对河北省土地利用状况进行了分析:（1）从时间和空间维度上分析了河北省土地利用数量和结构变化;（2）估算出2002年、2004年、2006年和2008年河北省土地生态系统服务价值分别为192877.234万元、196638.962万元、196188.403万元和196057.299万元。3.基于“压力―状态―响应（PSR）”模型构建了河北省土地生态安全评价指标体系,利用土地生态安全测评系统中的熵值法和投影寻踪模型分别对河北省20...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 相关研究进展
1.3.1 土地生态安全的概念
1.3.2 土地生态安全评价研究
1.3.3 土地生态安全预测研究
1.3.4 相关技术应用研究
1.3.5 河北省土地生态安全评价研究
1.4 研究内容
1.5 研究方法及技术路线
1.5.1 研究方法
1.5.2 技术路线
1.6 创新点
第二章 土地生态安全测评的基本理论
2.1 生态安全理论
2.2 土地生态安全理论
2.2.1 土地生态安全的内涵和特征
2.2.2 土地生态安全的研究内容
2.2.3 土地生态安全的研究意义
2.3 土地生态安全评价理论
2.3.1 土地生态安全评价的概念
2.3.2 土地生态安全评价的基本原则
2.3.3 土地生态安全评价的基本流程
2.4 土地生态安全预测理论
第三章 土地生态安全测评系统总体设计
3.1 系统设计的必要性
3.2 系统开发的可行性
3.3 总体设计
3.3.1 图形用户界面（GUI）
3.3.2 系统运行环境
3.3.3 系统功能
第四章 系统模型设计
4.1 土地利用概况模型
4.1.1 土地利用时间变化模型
4.1.2 土地利用空间变化模型
4.1.3 土地生态服务价值模型
4.2 土地生态安全评价模型
4.2.1 基于熵值法的土地生态安全评价
4.2.2 基于遗传算法的投影寻踪模型土地生态安全评价
4.3 土地生态安全度等级划分标准
4.4 土地生态安全评价结果分析模型
4.4.1 评价结果敏感性分析模型
4.4.2 影响因素分析模型
4.4.3 空间差异分析模型
4.5 土地生态安全预测模型
4.5.1 基于灰色预测法的土地生态安全预测
4.5.2 基于马尔科夫预测法的土地生态安全预测
4.5.3 预测结果敏感性分析模型
第五章 系统详细设计与实现
5.1 关键技术点与算法实现
5.2 主界面与主窗口设计与实现
5.2.1 系统主界面设计与实现
5.2.1.1 主界面设计
5.2.1.2 主界面编程与实现
5.2.2 系统主窗口设计与实现
5.2.2.1 主窗口设计
5.2.2.2 主窗口编程与实现
5.3 系统功能模块详细设计与实现
5.3.1 研究区土地利用概况模块
5.3.1.1 详细设计
5.3.1.2 编程与实现
5.3.2 土地生态安全评价模块
5.3.2.1 详细设计
5.3.2.2 编程实现
5.3.3 土地生态安全预测模块
5.3.3.1 详细设计
5.3.3.2 编程与实现
5.3.4 成果保存输出与打印输出模块
5.3.4.1 详细设计
5.3.4.2 编程与实现
5.3.5 帮助模块
5.3.5.1 详细设计
5.3.5.2 编程与实现
第六章 河北省土地生态安全测评应用实例
6.1 研究区概况
6.1.1 自然环境概况
6.1.2 社会经济概况
6.1.3 土地利用概况
6.1.3.1 土地利用数量与结构分析
6.1.3.2 土地利用时间变化分析
6.1.3.3 土地利用空间变化分析
6.1.4 土地生态环境概况
6.1.4.1 土地生态服务价值及其结构
6.1.4.2 土地生态服务价值变化分析
6.2 河北省土地生态安全评价
6.2.1 指标体系的构建
6.2.2 评价单元划分与数据来源
6.2.3 基于熵值法的河北省土地生态安全评价
6.2.4 基于遗传算法的投影寻踪模型河北省土地生态安全评价
6.2.5 结果分析
6.2.5.1 评价模型敏感性分析
6.2.5.2 河北省土地生态安全评价结果分析
6.2.5.3 河北省土地生态安全相关性分析
6.2.5.4 河北省土地生态安全空间聚类分析
6.2.5.5 河北省土地生态安全空间差异性分析
6.3 河北省土地生态安全预测
6.3.1 基于灰色预测法的河北省土地生态安全预测
6.3.1.1 预测结果
6.3.1.2 模型检验
6.3.2 基于马尔科夫预测法的河北省土地生态安全预测
6.3.2.1 预测结果
6.3.2.2 模型检验
6.3.3 结果分析
6.3.3.1 预测模型敏感性分析
6.3.3.2 河北省土地生态安全预测结果分析
6.4 河北省土地生态安全调控对策
6.4.1 优化人口结构，创新人口城镇化新模式
6.4.2 加快产业转型，构建绿色产业体系
6.4.3 统筹城乡发展，建立科学合理的城乡规划体系
6.4.4 合理利用土地，实行差别化土地利用政策
6.4.5 加大土地生态保护力度，建立协同治理机制
第七章 总结与讨论
7.1 主要研究成果
7.2 研究展望
参考文献
附录
附录A 基于投影寻踪模型的河北省各市土地生态安全评价指数表
附录B 基于马尔科夫预测模型的河北省各市土地生态安全预测表
附录C 系统开发源程序
攻读学位期间所取得的相关科研成果
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原山丘区土地生态安全动态评价及预测[J]. 荣联伟,师学义,高奇,杨静,李炳意. 水土保持研究. 2015(03)
[2]干旱区绿洲县域土地利用规划中土地生态安全预测——以新疆阿瓦提县为例[J]. 李钊,张永福,张景路. 水土保持研究. 2014(06)
[3]基于Matlab GUI的数字图像处理实验平台设计[J]. 张鑫,吴娱,平子良,丁启兰,金小溪. 现代电子技术. 2014(18)
[4]山地城镇化进程中土地生态安全动态评价研究——以贵阳市为例[J]. 熊勇,赵翠薇. 水土保持研究. 2014(04)
[5]基于熵值法和灰色预测模型的土地生态系统健康评价[J]. 孟展,张锐,刘友兆,钱旭. 水土保持通报. 2014(04)
[6]河北省环首都经济圈土地生态安全评价[J]. 尚国琲,郭爱请,吴莉敏. 石家庄经济学院学报. 2014(01)
[7]基于P-S-R模型的河南省土地生态安全评价及预测[J]. 李玲,侯淑涛,赵悦,郑绪玲. 水土保持研究. 2014(01)
[8]河北省邢台市土地生态安全评价及可持续发展对策研究[J]. 李玉平,朱琛,张义文. 水土保持通报. 2013(06)
[9]基于生态足迹的土地生态安全评价研究[J]. 黄海,刘长城,陈春. 水土保持研究. 2013(01)
[10]基于熵权系数和集对分析法的土地生态安全评价——以河北省为例[J]. 卓凤莉. 地域研究与开发. 2012(06)
硕士论文
[1]主体功能区划背景下广东省土地生态安全评价[D]. 王小丹.南京大学 2013
本文编号：3699424
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 相关研究进展
1.3.1 土地生态安全的概念
1.3.2 土地生态安全评价研究
1.3.3 土地生态安全预测研究
1.3.4 相关技术应用研究
1.3.5 河北省土地生态安全评价研究
1.4 研究内容
1.5 研究方法及技术路线
1.5.1 研究方法
1.5.2 技术路线
1.6 创新点
第二章 土地生态安全测评的基本理论
2.1 生态安全理论
2.2 土地生态安全理论
2.2.1 土地生态安全的内涵和特征
2.2.2 土地生态安全的研究内容
2.2.3 土地生态安全的研究意义
2.3 土地生态安全评价理论
2.3.1 土地生态安全评价的概念
2.3.2 土地生态安全评价的基本原则
2.3.3 土地生态安全评价的基本流程
2.4 土地生态安全预测理论
第三章 土地生态安全测评系统总体设计
3.1 系统设计的必要性
3.2 系统开发的可行性
3.3 总体设计
3.3.1 图形用户界面（GUI）
3.3.2 系统运行环境
3.3.3 系统功能
第四章 系统模型设计
4.1 土地利用概况模型
4.1.1 土地利用时间变化模型
4.1.2 土地利用空间变化模型
4.1.3 土地生态服务价值模型
4.2 土地生态安全评价模型
4.2.1 基于熵值法的土地生态安全评价
4.2.2 基于遗传算法的投影寻踪模型土地生态安全评价
4.3 土地生态安全度等级划分标准
4.4 土地生态安全评价结果分析模型
4.4.1 评价结果敏感性分析模型
4.4.2 影响因素分析模型
4.4.3 空间差异分析模型
4.5 土地生态安全预测模型
4.5.1 基于灰色预测法的土地生态安全预测
4.5.2 基于马尔科夫预测法的土地生态安全预测
4.5.3 预测结果敏感性分析模型
第五章 系统详细设计与实现
5.1 关键技术点与算法实现
5.2 主界面与主窗口设计与实现
5.2.1 系统主界面设计与实现
5.2.1.1 主界面设计
5.2.1.2 主界面编程与实现
5.2.2 系统主窗口设计与实现
5.2.2.1 主窗口设计
5.2.2.2 主窗口编程与实现
5.3 系统功能模块详细设计与实现
5.3.1 研究区土地利用概况模块
5.3.1.1 详细设计
5.3.1.2 编程与实现
5.3.2 土地生态安全评价模块
5.3.2.1 详细设计
5.3.2.2 编程实现
5.3.3 土地生态安全预测模块
5.3.3.1 详细设计
5.3.3.2 编程与实现
5.3.4 成果保存输出与打印输出模块
5.3.4.1 详细设计
5.3.4.2 编程与实现
5.3.5 帮助模块
5.3.5.1 详细设计
5.3.5.2 编程与实现
第六章 河北省土地生态安全测评应用实例
6.1 研究区概况
6.1.1 自然环境概况
6.1.2 社会经济概况
6.1.3 土地利用概况
6.1.3.1 土地利用数量与结构分析
6.1.3.2 土地利用时间变化分析
6.1.3.3 土地利用空间变化分析
6.1.4 土地生态环境概况
6.1.4.1 土地生态服务价值及其结构
6.1.4.2 土地生态服务价值变化分析
6.2 河北省土地生态安全评价
6.2.1 指标体系的构建
6.2.2 评价单元划分与数据来源
6.2.3 基于熵值法的河北省土地生态安全评价
6.2.4 基于遗传算法的投影寻踪模型河北省土地生态安全评价
6.2.5 结果分析
6.2.5.1 评价模型敏感性分析
6.2.5.2 河北省土地生态安全评价结果分析
6.2.5.3 河北省土地生态安全相关性分析
6.2.5.4 河北省土地生态安全空间聚类分析
6.2.5.5 河北省土地生态安全空间差异性分析
6.3 河北省土地生态安全预测
6.3.1 基于灰色预测法的河北省土地生态安全预测
6.3.1.1 预测结果
6.3.1.2 模型检验
6.3.2 基于马尔科夫预测法的河北省土地生态安全预测
6.3.2.1 预测结果
6.3.2.2 模型检验
6.3.3 结果分析
6.3.3.1 预测模型敏感性分析
6.3.3.2 河北省土地生态安全预测结果分析
6.4 河北省土地生态安全调控对策
6.4.1 优化人口结构，创新人口城镇化新模式
6.4.2 加快产业转型，构建绿色产业体系
6.4.3 统筹城乡发展，建立科学合理的城乡规划体系
6.4.4 合理利用土地，实行差别化土地利用政策
6.4.5 加大土地生态保护力度，建立协同治理机制
第七章 总结与讨论
7.1 主要研究成果
7.2 研究展望
参考文献
附录
附录A 基于投影寻踪模型的河北省各市土地生态安全评价指数表
附录B 基于马尔科夫预测模型的河北省各市土地生态安全预测表
附录C 系统开发源程序
攻读学位期间所取得的相关科研成果
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原山丘区土地生态安全动态评价及预测[J]. 荣联伟,师学义,高奇,杨静,李炳意. 水土保持研究. 2015(03)
[2]干旱区绿洲县域土地利用规划中土地生态安全预测——以新疆阿瓦提县为例[J]. 李钊,张永福,张景路. 水土保持研究. 2014(06)
[3]基于Matlab GUI的数字图像处理实验平台设计[J]. 张鑫,吴娱,平子良,丁启兰,金小溪. 现代电子技术. 2014(18)
[4]山地城镇化进程中土地生态安全动态评价研究——以贵阳市为例[J]. 熊勇,赵翠薇. 水土保持研究. 2014(04)
[5]基于熵值法和灰色预测模型的土地生态系统健康评价[J]. 孟展,张锐,刘友兆,钱旭. 水土保持通报. 2014(04)
[6]河北省环首都经济圈土地生态安全评价[J]. 尚国琲,郭爱请,吴莉敏. 石家庄经济学院学报. 2014(01)
[7]基于P-S-R模型的河南省土地生态安全评价及预测[J]. 李玲,侯淑涛,赵悦,郑绪玲. 水土保持研究. 2014(01)
[8]河北省邢台市土地生态安全评价及可持续发展对策研究[J]. 李玉平,朱琛,张义文. 水土保持通报. 2013(06)
[9]基于生态足迹的土地生态安全评价研究[J]. 黄海,刘长城,陈春. 水土保持研究. 2013(01)
[10]基于熵权系数和集对分析法的土地生态安全评价——以河北省为例[J]. 卓凤莉. 地域研究与开发. 2012(06)
硕士论文
[1]主体功能区划背景下广东省土地生态安全评价[D]. 王小丹.南京大学 2013
本文编号：3699424
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/shengtaijingji/3699424.html
