基于CA-Markov模型的百色市右江河谷土地利用景观格局动态模拟与预测

发布时间：2017-09-12 14:00

  本文关键词：基于CA-Markov模型的百色市右江河谷土地利用景观格局动态模拟与预测

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【摘要】：随着百色市社会经济的快速发展和城镇化进程的不断推进，作为百色市重要的资源富集区、工业集中区和城镇群发展区域的百色市右江河谷的土地利用方式发生了重大变化，景观格局也随之显著改变，这种变化势必会给社会经济和生态带来一定的影响。因此，及时准确地掌握该区景观格局现状和动态变换过程并预测变化趋势，对百色右江河谷区域制定合理的发展规划，实现社会经济生态的可持续发展具有重要意义。 本文选择百色右江河谷作为研究区域，以2000年、2005年和2010年的三期Landsat TM遥感影像为基础数据源，运用ERDAS软件对遥感影像进行解译，获得该区域三期土地利用景观类型分布图。基于解译数据，综合运用GIS和景观生态的有关理论与方法，对研究区2000-2010年期间的土地利用变化、景观空间格局特征和演变进行系统、全面的分析，从自然、经济、社会以及政策四方面探讨了研究区景观格局变化因素。在此基础，建立土地利用景观变化模拟的CA-Markov模型，基于模型对区域土地利用变化和景观格局变化进行模拟研究，并对模拟结果进行分析，，以为百色市右江河谷地区的土地利用管理提供相关借签。 文章的主要研究结论如下： （1）2000-2010年期间，百色右江河谷土地利用结构变化显著，从宏观角度来说，土地利用系统朝着有序的方向发展。利用结构总体上呈现建设用地、园林地、水域、未利用地增加和耕地、草地减少的趋势。 （2）2000-2010年间百色市右江河谷景观格局变化较大。整体景观格局趋于多样化，景观破碎化程度在逐渐加深，而斑块形状较为复杂，不同类型斑块的面积趋向于不均匀，耕地景观和建设用地景观类型的优势斑块作用明显。建设用地和园林地、水域、未利用地的面积增加显著，耕地和草地的面积下降。 （3）分析影响景观格局变化的因素表明，自然因素中坡度、距离行政中心和交通路线的远近对景观格局变化的影响较大；规划因素研究中，建设用地管制区和基本农保保护区的划定，将限制建设用地的发展和强化耕地保护。在对这些影响因素进行定性和定量分析的基础上，挖掘百色市右江河谷景观格局模拟的转换规则。 （4）构建土地利用景观变化模拟的CA-Markov模型，基于模型模拟2010年研究区域的景观格局，并将模拟结果与实际的景观格局图进行对照。从对比结果看，数量和空间模拟精度的检验均达到85%，表明模拟效果较好，可信度较高。通过精度检验之后，再模拟2020年的景观格局。根据模拟结果，2010-2020年百色右江河谷的景观类型变化显著：园林地，草地面积减少；耕地、建设用地、未利用地等景观类型面积增加；景观破碎化程度加深，斑块数量增加，景观多样性呈上升趋势，表明人类活动对百色右江河谷景观格局的影响程度在不断加深。
【关键词】：土地利用 景观格局 CA-Markov模型 景观动态模拟与预测 百色市右江河谷
【学位授予单位】：广西师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P237;P901
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究进展11-13
• 1.2.1 国内外景观格局研究进展11-12
• 1.2.2 国内外景观格局模拟预测研究进展12-13
• 1.3 研究思路与内容体系13-17
• 1.3.1 研究目标13
• 1.3.2 研究思路13-15
• 1.3.3 内容体系15-17
• 第二章 相关基础理论与方法17-22
• 2.1 土地利用景观格局研究的基础理论17-19
• 2.1.1 景观及景观生态学理论17-19
• 2.1.2 景观格局理论19
• 2.2 土地利用景观格局模拟预测的基础方法19-20
• 2.3 CA 模型原理20-21
• 2.4 Markov 模型原理21-22
• 第三章 研究区域概况与基础数据处理22-29
• 3.1 研究区域概况22-24
• 3.1.1 自然地理条件22-23
• 3.1.2 社会经济条件23-24
• 3.2 基础数据处理24-29
• 3.2.1 数据来源24
• 3.2.2 数据预处理24-26
• 3.2.3 土地利用景观分类26-29
• 第四章 百色市右江河谷土地利用景观格局变化研究29-50
• 4.1 土地利用结构特征分析与评价29-31
• 4.1.1 土地利用类型变化分析29-30
• 4.1.2 土地利用类型动态度30-31
• 4.2 景观格局变化及其景观特征分析31-39
• 4.2.1 景观格局指数的选取31-33
• 4.2.2 研究区景观格局最佳空间尺度的选择33-35
• 4.2.3 景观类型水平的格局特征分析35-38
• 4.2.4 景观水平的格局特征分析38-39
• 4.3 土地利用景观类型转移矩阵分析39-41
• 4.4 景观格局变化影响因素分析41-50
• 4.4.1 地形因素41-43
• 4.4.2 行政中心因素43-46
• 4.4.3 交通因素46-48
• 4.4.4 规划因素48-50
• 第五章 土地利用景观变化模拟 CA-Markov 模型的构建50-59
• 5.1 CA 模型与 Markov 模型耦合的可能性与优势分析50
• 5.2 CA-Markov 模型实现平台——IDRISI50-51
• 5.3 CA-Markov 模型构建的思路51-53
• 5.4 元胞转换规则的获取53-54
• 5.5 模型的构建54-59
• 5.5.1 数据准备54-55
• 5.5.2 基于 Markov 模型的土地利用变化总量预测55-56
• 5.5.3 基于 MCE 方法的转换适宜性图集56-59
• 第六章 百色市右江河谷土地利用景观变化模拟59-65
• 6.1 模型相关参数的确定59-60
• 6.1.1 元胞、元胞空间和元胞状态的确定59
• 6.1.2 领域的确定59
• 6.1.3 转换规则的确定59
• 6.1.4 预测年份确定59-60
• 6.1.5 循环次数确定60
• 6.2 CA-Markov 模型精度及检验60-62
• 6.3 研究区未来景观格局模拟与分析62-65
• 第七章 结论与展望65-67
• 7.1 结论65-66
• 7.2 创新点66
• 7.3 问题和展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 发表论文及主要参加科研活动72-73
• 1、公开发表的学术论文72
• 2、参加的科研活动72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 张志明;尹梅;孙振华;王文礼;欧晓昆;;基于GIS的梅里雪山国家公园土壤侵蚀敏感性情景分析[J];山地学报;2011年02期

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5 黄秋昊,蔡运龙;国内几种土地利用变化模型述评[J];中国土地科学;2005年05期

本文编号：837611