生态用地遥感信息提取及网格化管理研究

发布时间：2017-07-29 04:00

  本文关键词：生态用地遥感信息提取及网格化管理研究

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【摘要】：土地资源是维持人类与动植物生存和发展的不可或缺的重要资源,生态用地是土地资源的重要组成部分,其变化对区域生态环境及生态安全有着重要的影响。随着人口的增长和集聚,城市化、工业化的快速发展,生态环境日趋恶化,威胁到区域土地生态安全,生态用地在保障区域生态安全和提高人们生活环境质量中发挥着愈来愈重要的作用。生态用地的利用和管理是建设“资源节约型、环境友好型”社会的重要研究内容,是促进经济社会可持续发展的重要保证。遥感技术的发展及网格化技术的出现,为实现生态用地监测的准确性和时效性提供保证,为实现国土资源信息由粗放型到精细化管理的转变提供技术支持。本文选择土地利用类型丰富、生态环境较为脆弱的黑龙江省杜蒙县为研究区,以可持续利用理论、土地生态学理论为指导,从土地功能角度出发构建生态用地分类体系,利用高分辨率遥感影像,采用3S技术、遥感信息提取技术及网格化技术,开展生态用地遥感信息提取及生态用地网格化管理研究。全文研究的主要内容和成果如下:(1)生态用地分类体系的构建研究。本文通过总结前人生态用地分类研究成果,以土地的功能性为切入点兼顾土地利用分类遥感信息提取的可操作性,将生态用地分为湿地类生态用地、绿地类生态用地及修复类生态用地3个一级类别。其中,湿地类生态用地具有重要的生态服务价值,应对其实施严格保护且禁止开发;绿地类生态用地对调节区域气候、防风固沙及水土保持方面起着重要的作用,应以保护和强化为主;修复类生态用地因其自身的脆弱性,应以治理和修复为主。该分类体系全面涵盖生态用地类型,并便于开展遥感动态监测,在实际应用中可操作性强,有利于实现对生态用地的差别化管理及网格化管理。(2)开展基于3S技术的生态用地遥感信息提取与精度验证。根据确定的生态用地分类体系,利用SPOT5影像运用监督分类、面向对象及基于对象和DEM的信息提取方法对研究区生态用地分类体系二级类进行了信息提取,采用3S集成技术进行实地样点精度验证,比较分析不同信息提取方法的生态用地提取结果及精度。实验表明,三种方法的信息提取总体精度分别为77.33%、85.67%及89.67%;与监督分类相比,面向对象的分类精度显著提高,且“椒盐现象”明显减轻;基于对象和DEM的信息提取方法适用于湿地比重较大的生态用地信息提取。运用面向对象与人工目视解译相结合的方法对生态用地分类体系子类进行信息提取,可同时兼顾提取效率及提取精度。(3)生态用地网格划分与编码研究。本文基于网格划分原则,从生态用地网格化建设与管理的目标出发,采用基于行政区划的不规则网格与规则网格划分相结合的方法对研究区生态用地进行网格划分,并采用21位的编码结构对网格单元进行编码,该编码结构简洁、直观,与宗地码有较好的继承性。研究区生态用地网格划分结果表明,2.5km×2.5km可满足网格间生态用地种类相对均衡的要求,该格网尺度可较好地满足北方地区县级尺度的生态用地网格化管理需求。(4)生态用地网格化配套设施是确保网格化管理思想得以实现,网格化管理信息平台的构建、互动信息系统平台和手持移动终端的开发及监督评价体系的构建为无碍、有序、高效的生态用地网格化管理与监测提供技术保障。本研究在明晰生态用地类型的基础上,利用遥感技术实时、快速、准确地掌握生态用地分布及其覆被变化,初步实现生态用地网格化管理,为促进区域生态环境建设具有一定的现实指导意义。
【关键词】：生态用地 信息提取 面向对象 网格化 杜蒙县
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P237
【目录】：

• 摘要10-12
• 英文摘要12-14
• 1 引言14-22
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究目的和意义15
• 1.3 国内外研究动态15-19
• 1.3.1 生态用地分类体系研究动态15-17
• 1.3.2 土地利用遥感信息提取研究动态17-18
• 1.3.3 网格化管理研究动态18-19
• 1.4 研究的主要内容、重点及难点19-20
• 1.4.1 研究的主要内容19
• 1.4.2 研究的重点及难点19-20
• 1.5 研究方法及技术路线20-22
• 1.5.1 研究方法20
• 1.5.2 技术路线20-22
• 2 研究的理论基础与技术方法22-29
• 2.1 理论基础22-23
• 2.1.1 可持续发展理论22
• 2.1.2 生态文明理论22
• 2.1.3 人地协调理论22-23
• 2.2 相关技术23-29
• 2.2.1 遥感信息提取技术23-27
• 2.2.2 土地网格化管理的关键技术27-29
• 3 生态用地分类体系构建29-37
• 3.1 研究区概况29-31
• 3.1.1 自然地理概况29-30
• 3.1.2 社会经济概况30
• 3.1.3 土地利用状况30-31
• 3.2 生态用地的概念及内涵31-32
• 3.3 生态用地分类原则32-33
• 3.3.1 区域性原则32
• 3.3.2 生态异质性原则32
• 3.3.3 可遥感性原则32
• 3.3.4 与土地利用分类系统可衔接性原则32-33
• 3.3.5 土地综合性原则33
• 3.4 生态用地分类方式33-34
• 3.5 生态用地分类体系的构建34-37
• 3.5.1 生态用地分类体系34-36
• 3.5.2 研究区生态用地分类体系36-37
• 4 研究区生态用地遥感信息提取37-53
• 4.1 数据获取及预处理37-40
• 4.1.1 数据获取37
• 4.1.2 数据预处理37-40
• 4.2 基于象元的监督分类法的生态用地信息提取40-42
• 4.2.1 生态用地信息提取40-41
• 4.2.2 分类结果精度检验41-42
• 4.3 面向对象的信息提取42-45
• 4.3.1 影像分割参数的选择依据42-43
• 4.3.2 影像分割试验43-44
• 4.3.3 生态用地信息提取44-45
• 4.3.4 分类结果精度检验45
• 4.4 基于对象和DEM的生态用地信息提取45-48
• 4.4.1 生态用地信息提取45-47
• 4.4.2 分类结果精度检验47-48
• 4.5 面向对象与目视解译相结合的信息提取48-52
• 4.5.1 生态用地信息提取结果48-50
• 4.5.2 精度检验50-52
• 4.6 生态用地信息提取结果比较与分析52-53
• 5 生态用地网格化管理53-58
• 5.1 网格化管理的内涵及功能53
• 5.2 生态用地网格划分与编码53-56
• 5.2.1 网格划分原则53-54
• 5.2.2 生态用地网格的划分54-55
• 5.2.3 网格的编码55-56
• 5.3 生态用地网格化管护的配套设施建设56-58
• 5.3.1 信息平台的搭建56
• 5.3.2 互动信息系统平台和手持移动终端的开发56-57
• 5.3.3 监督评价体系的构建57-58
• 6 结论与讨论58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 讨论59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文65

【参考文献】

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本文编号：587315