地表景观格局视角下的土壤侵蚀模糊综合评价研究

发布时间：2017-09-05 02:18

  本文关键词：地表景观格局视角下的土壤侵蚀模糊综合评价研究

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【摘要】：土壤侵蚀作为我国耕地面临的主要危害之一,直接关系到耕地质量以及粮食产量。容易造成土壤侵蚀的因子一般为气候降水、土壤质地、地形地貌、植被覆盖等。地表景观的类型、组成和功能等对区域土地利用结构产生影响,导致区域土地生态系统的组成结构、功能发生变化,从而成为影响土壤侵蚀的重要因素。在经济、社会快速发展的大环境下,人类活动对地表景观格局的组成结构和空间分布起主导作用。基于地形地貌数据、地表覆盖以及其他统计数据,利用景观格局分析模型和方法,研究不同高程带侵蚀沟密度与景观指数的相关性,从地表覆盖要素空间配置的角度分析景观指数对土壤侵蚀的影响;围绕自然因素和社会因素两个方面选取评价指标构建地表景观格局视角下的土壤侵蚀模糊综合评价指标体系;采用GIS空间分析技术、多层次模糊综合评价模型进行试验区地表景观格局视角下的土壤侵蚀模糊综合评价的研究。主要内容为:(1)针对大多数基于土壤侵蚀过程选取的景观格局指数所采用的分析指标计算土壤侵蚀面积和侵蚀量等的局限性,利用地表覆盖景观指数分析模型,从景观空间格局的角度出发研究区域土壤侵蚀状况,以地表覆盖要素高程带分级尺度为切入点,利用SPSS软件将研究区沟壑密度指数与景观指数进行主成分分析,探究沟壑密度指数与景观指数之间的相互关系,评价区域高程分级景观格局尺度上的土壤侵蚀状况。研究结果证明,侵蚀沟密度与斑块密度和景观形状指数之间为正相关性,表明其是产生土壤侵蚀的因子,与平均斑块分维数、聚集度、蔓延度以及面积加权平均斑块形状指数之间为负相关性,表明这些因子对防治研究区土壤侵蚀发挥积极作用。(2)围绕自然因素和社会因素两个方面,从地理空间的角度建立地表景观格局视角下的土壤侵蚀模糊综合评价指标体系,运用层次分析软件、SPSS统计软件运用主成分分析法等分析各指标间的相关性及其相对于土壤侵蚀的重要性程度,对各指标赋权重。采用多层次模糊综合评价模型,构造地表景观格局视角下的土壤侵蚀模糊隶属函数,根据所构造的隶属函数计算模糊关系矩阵,用模糊合成算法得到单层模糊评价矩阵,再根据此矩阵计算得到多层次模糊综合评价结果。将结果进行单值化处理,并与评价论域的评语集进行比较,采用GIS空间分析技术,计算试验区地表景观格局视角下的土壤侵蚀模糊综合评价结果。(3)选取黑龙江省黑河市孙吴县作为试验区,针对以行政区划为尺度研究土壤侵蚀状况的片面性,提出了以研究区500m×500m的格网作为评价单元的模糊综合评价方法,运用空间叠加方法将各评价指标转为同一空间基底,用地图代数运算得到每个格网对应的土壤侵蚀综合指数,进行试验区土壤侵蚀模糊综合评价。结果表明,在孙吴县东北部低海拔地区土壤侵蚀状况加剧。在海拔较高的丘陵河谷地区,土壤侵蚀程度处于临界状态。在高海拔山地地区,土壤侵蚀程度逐渐减弱。本研究为孙吴县合理调整地表覆盖要素空间分布以及治理土壤侵蚀提供科学支撑。
【关键词】：土壤侵蚀 景观格局 模糊综合评价
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.1;P901
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 研究内容与技术路线13-16
• 1.3.1 研究内容13-14
• 1.3.2 研究方法14
• 1.3.3 技术路线14-16
• 1.4 本章小结16-17
• 2 基础理论研究17-24
• 2.1 地表景观指数17-18
• 2.2 地表景观格局特征分析18-19
• 2.3 基于地表景观格局的土壤侵蚀分析方法19-20
• 2.3.1 土壤侵蚀景观的概念19
• 2.3.2 土壤侵蚀景观结构分析方法19-20
• 2.4 模糊综合评价模型简介20
• 2.5 模糊综合评价步骤20-22
• 2.6 本章小结22-24
• 3 研究区概况及数据24-29
• 3.1 研究区概况24-25
• 3.2 数据来源及处理方法25
• 3.3 研究区地表景观格局特征分析25-29
• 3.3.1 研究区景观特征分析25-27
• 3.3.2 研究区景观空间分布27-29
• 4 评价因子指标体系29-35
• 4.1 评价指标体系的构建29-31
• 4.1.1 评价指标体系构建原则29
• 4.1.2 评价内容与指标的选取29-31
• 4.2 评价因子权重的确定31-34
• 4.2.1 评价指标归一化方法31-32
• 4.2.2 确定评价因子权重的方法32-34
• 4.3 本章小结34-35
• 5 土壤侵蚀模糊综合评价实验35-51
• 5.1 基于地表景观格局的土壤侵蚀分析实验35-42
• 5.1.1 试验区景观结构分析35-42
• 5.1.2 侵蚀沟密度与景观结构相关性分析实验42
• 5.2 基于地表景观格局的模糊综合评价实验42-49
• 5.2.1 模糊综合评价指标格网化42-43
• 5.2.2 模糊综合评价指标权重43-45
• 5.2.3 模糊综合评实验45-49
• 5.3 本章小结49-51
• 结论51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-59
• 攻读学位期间的研究成果59

【参考文献】

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本文编号：795235