兴凯湖地区土地利用遥感监测及景观格局变化

发布时间：2020-10-29 16:10

　　 兴凯湖地区有着丰富的自然资源,是国家重点保护区之一。兴凯湖自然保护区在涵养水源、补充地下水、调解地表径流、调节气候和维持水平衡等方面都起着巨大的作用。为了更好地掌握兴凯湖地区土地利用／覆被变化(LUCC)的空间分布特征及其景观格局特征变化规律,本文基于2005年和2011年SPOT5高分辨率遥感数据,在GIS软件的支持下,提取了兴凯湖地区土地利用类型；在此基础上,从数量和空间分异方面分析了该区土地利用／覆被变化及景观格局特征变化特点,总结动态变化规律；从景观指数和梯度带角度定量分析了土地利用景观格局特征的变化规律；同时对自然因子和社会经济因子进行了探讨,意在探明该区土地利用类型变化的驱动因素,这对当地自然资源保护有着重要帮助。 主要研究成果： 1、兴凯湖研究区涉及范围359750.03hm2,该区2011年耕地面积139134.33hm2,占研究区总面积的38.68%,其中水田94258.69hm2,旱田44875.64hm2,分别占研究区总面积的26.20%和12.47%；天然水体总面积以131345.37hm2位居第二,其中湖泊130367.04hm2,河流978.33hm2,分别占研究区总面积的36.24%和0.27%；沼泽面积以58826.76hm2处于第三位,占研究区总面积的16.35%；植被20631.68hm2,占5.74%；工矿居民用地总面积4948.77hm2、人工水体总面积4503.22hm2和沙地总面积199.41hm2,总共占研究区总面积的2.68%。整体来看,研究区从西到东依次以植被、旱田、水田、沼泽、再到水田、然后沼泽为主的土地利用类型成片分布。 2、2005-2011年研究区大部分的变化斑块较细碎,个别地区有耕地大面积新增；耕地、沼泽、植被和湖泊在研究区内相对其余地类而言发生了较大变化。与人类活动有关的土地利用类型的变化情况更加明显。其中工矿用地增加面积最多和增速最快；耕地在整个研究区范围内占有比例较大,并仍处于面积增加态势。2005-2011年兴凯湖地区土地利用类型的变化强度和动态度主要受到人类活动的影响。 3、从信息熵角度来看,研究区西部由于受到道路、居民用地、水渠等土地利用类型面积的增加,使其西区土地利用结构呈无序化方向发展,自然保护区内大部分地区向有序化方向发展、小部分地区存在低程度的无序化发展；从土地利用程度综合指数来看,人们在研究区内对自然景观格局的改造程度逐渐增强,该区还有较大程度的开发潜力,在今后的开发过程中政府部门需要制定合理的规划,研究区东部的自然保护区内,人类活动强度呈减弱趋势。 4、湖泊在天然水体中占居主导地位,西北方向的湖泊面积逐渐增加；水渠在人工水体中占居主导地位,西南方向的水渠面积增加；耕地移动的方向和距离是西部旱田面积减少和东部水田面积增加共同作用下的结果；西部的工矿居民用地的增加量明显大于东部地区,这与研究区东部是国家自然保护区有密切关系。 5、在这6a期间沼泽的转入转出较频繁,基本在每一种地物类型的转换过程中沼泽的贡献率都较大。湿地保护政策使该区出现较多退耕还湿、退耕还林的现象,但是沼泽的开垦仍继续进行,在耕地增加的过程中,开发沼泽仍是其主要手段,沼泽的农田化进程不断深入。植被覆盖区有小面积增加区域,这主要是人类退耕还林的结果。总体来看,兴凯湖地区沼泽和水田彼此之间相互转换量大；旱田主要与植被进行相互转化,同时有部分旱田逐步转换为水田。 6、从景观指数角度来看,2005-2011年兴凯湖地区沼泽和植被景观的斑块数量、斑块类型面积、最大斑块面积和分形维数呈减少趋势,说明此阶段有沼泽和植被斑块呈现消失或面积减少的趋势,这主要是被人类直接开发为耕地所致；河流有萎缩趋势,而湖泊和池塘连通性增强、以前彼此相对孤立的小湖泊和小池塘,现在有相连的趋势,二者正处于成片化发展的初期；随着不具优势景观的面积的逐渐增加(如小面积的人工景观),使其2011年景观整体优势度较2005年的降低,斑块密度的减少是细小斑块(如沼泽和植被等天然景观)的消失以及人工景观连片化发展造成的。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：P901;TP79
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 土地利用/土地覆被变化研究进展
        1.2.2 景观格局的研究进展
        1.2.3 兴凯湖地区土地利用变化研究进展
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文组织
        1.3.3 技术路线
第2章 研究区概况与数据处理
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地质地貌
        2.1.3 水文气候
        2.1.4 生态资源
        2.1.5 人类活动
    2.2 数据源及其预处理
        2.2.1 遥感数据
        2.2.2 非遥感数据
第3章 兴凯湖地区土地利用信息提取
    3.1 土地利用类型分类系统及其解译标志
        3.1.1 分类系统的建立
        3.1.2 解译标志的建立
    3.2 土地利用信息提取
        3.2.1 踏勘前的影像分类方法
        3.2.2 野外调查验证
        3.2.3 人机交互目视解译
    3.3 土地利用遥感监测结果
第4章 兴凯湖地区土地利用时空变化分析
    4.1 土地利用动态变化分析
        4.1.1 土地利用面积变化强度
        4.1.2 土地利用动态度分析
        4.1.3 土地利用信息熵分析
        4.1.4 土地利用程度综合变化分析
        4.1.5 土地利用重心变化分析
    4.2 土地利用转移状况分析
        4.2.1 土地利用转移矩阵
        4.2.2 耕地与各种土地利用方式的转化
        4.2.3 沼泽与各种土地利用方式的转化
        4.2.4 植被与各种土地利用方式的转化
        4.2.5 天然水域与各种土地利用方式的转化
        4.2.6 兴凯湖地区土地利用转化模式
    4.3 土地利用变化的空间分异研究
        4.3.1 网格单元的划分
        4.3.2 土地利用类型面积变化分异
        4.3.3 土地利用动态度分异
        4.3.4 土地利用信息熵分异
        4.3.5 土地利用程度综合变化分异
第5章 兴凯湖地区景观格局特征变化分析
    5.1 区域景观格局特征动态变化
        5.1.1 基本统计特征
        5.1.2 景观指数分析
        5.1.3 景观组分分析
    5.2 土地利用景观格局特征梯度变化
        5.2.1 梯度带的划分
        5.2.2 天然水域
        5.2.3 人工水域
        5.2.4 耕地
        5.2.5 工矿居民用地
        5.2.6 沼泽
        5.2.7 植被
    5.3 人类综合干扰程度
第6章 兴凯湖地区土地利用变化驱动因子分析
    6.1 自然因子分析
        6.1.1 地形对土地利用方式的影响
        6.1.2 气候对土地利用方式的影响
    6.2 社会经济因子分析
        6.2.1 经济因子
        6.2.2 人口因子
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
附录
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

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本文编号：2861144