基于卫星遥感和元胞自动机模型提取深圳滨海湿地动态变化及模拟未来变化情景

发布时间：2018-11-11 08:30

【摘要】：本文以深圳市的滨海湿地为研究对象,以1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5个时期的Landsat TM遥感影像为数据基础,利用决策树法提取了深圳市的林地、城市建设用地、农田、红树林、湖泊、河流和近海水域。研究了深圳市1990-2015年湿地和非湿地类型的面积变化以及土地类型的动态转化情况。结合气象数据和经济发展数据,分析了深圳市土地利用变化的驱动力。借鉴人口重心原理,分析了深圳市各土地利用类型面积重心的偏移情况。用Logistic-CA和PSO-CA模型分别模拟了深圳市2015年和2030年的湿地和非湿地的变化情况并作了分析,研究的主要成果如下:(1)1990-2015年期间,深圳市土地利用类型除城市建设用地面积和湖泊面积有所增加以外,其它土地利用类型面积都有不同程度的减少。深圳市林地面积减少了43719.8ha,城市建设用地的面积增加了60697.12ha。农田的面积减少了2783.16ha,减少的面积约占1990年农田面积的32%。红树林由842.26ha减少到720.12ha,减少了14.5%。湖泊湿地面积由4525.01ha增加到了5321.45ha。河流湿地面积总体上是减小的趋势,由429.76ha减少到了350.29ha。养殖场的面积达到了9434.55ha,到2015年,养殖场的面积较少到了1400.9ha,与1990年相比,减少了85.15%。近海水域的面积也是逐年减少的。从1990年到2015年,深圳市近海水域的面积从94592.60ha减少到了87837.80ha,减少了7.14%。(2)1990-2015年期间,深圳市的林地、城市建设用地和农田之间的相互转化较多,除此之外,林地还向湖泊转化较多。城市建设用地和农田主要在这三者之间相互转化,农田的补充来源主要是林地的转化。红树林主要向城市建设用地和林地转化,但主要还是向城市建设用地转化,红树林的增加部分主要来源于养殖场和近海水域,养殖用地和近海岸的滩涂相比其它湿地类型更容易发展成为红树林。湖泊主要转化为林地和城市建设用地。河流较稳定,和其它类型之间相互转化较少,而河流的面积增加来源主要是养殖场、城市建设用地、林地和红树林。养殖场主要向林地、农田和红树林转化了,而养殖场的补充主要靠林地和近海水域。近海水域主要向城市建设用地、养殖场、林地和红树林转化。(3)1990-2015年期间,对湿地动态变化的驱动力分析的分析结果表明各土地利用类型与日照时数、降水量和平均气温的线性相关性研究表明只有林地、红树林和湖泊与降水量的相关性较高,R2达到了0.8724、0.9079和0.5825,与日照时数和平均气温的线性相关性不显著。根据各土地利用类型与经济指标的线性相关性分析可知,林地、城市建设用地、农田、红树林、养殖场、近海水域与年末常住人口数、第二产业、第三产业、人均GDP、房地产开发项目投资以及进出口总额均有着较高的线性相关,而与第一产业生产总值线性相关性不显著。湖泊、河流与这几项指标的线性相关性都不显著。(4)用Logistic-CA和PSO-CA模型对深圳市2015年和2030年的土地利用情况进行了模拟,2015年的模拟结果表明两种方法模拟的误差都在50%以内,总体来看,Logistic_CA模拟的效果比PSO_CA模拟的效果更好。2030年的模拟结果表明,与2015年相比,所有的湿地类型中只有养殖场的面积有所增加,2030年比2015年增加了26.56%,红树林、湖泊、河流和近海水域的面积均有不同程度的减少,减少的幅度分别是44.33%、7.06%、66.62%和1.26%。在非湿地类型中,只有城市建设用地的面积在增加,增加的幅度是13.8%,林地和农田的面积均减少,减少的幅度分别是11.54%和27.01%。研究各土地利用类型的动态变化结果表明非湿地类型之间相互转化比较明显,湿地类型之间也有一定的相互转化,但主要还是向非湿地类型转化,尤其是向城市建设用地转化。红树林、湖泊、河流、养殖场和近海水域向城市建设用地的转化百分比分别是61.03%、11.87%、70.85%、18.84%和1.03%。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P237

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