四川省杂谷脑河流域景观格局与生态脆弱性评价研究
发布时间：2021-01-08 07:17
岷江江上游是四川省乃至西部地区重要的生态屏障,天然林保护工程的重点实施区域和长江上游的生态屏障,且长期以来人类不合理的资源开发和利用方式造成人口-资源-环境之间的矛盾日益突出,成为区域经济社会发展的主要限制性因子,造成生态环境脆弱化且已危及到长江流域的生态安全。基于此背景下,本文以岷江上游干旱河谷—杂谷脑河流域为研究对象,借助空间信息技术GIS和RS),以1980-2006年四期遥感数据为主要数据源,结合地形分析,从时间序列上和空间尺度上对研究区域的土地利用及其景观格局进行了深入分析,运用土地利用图谱模型对土地利用类型的数量变化、时空演变过程和空间转移规律进行了剖析,在此基础上,对研究区域开展生态环境脆弱性的评价研究,探索生境脆弱性生态区的生态恢复途径和方法,以期为研究区的生态保护和可持续发展提供理论基础和科学建议,对该区域生态环境的恢复与重建、流域可持续发展等方面具有重要的战略意义。本文得出的结论如下：‘（1）研究区域内各景观类型面积、斑块数量与优势度分布不均衡,差异明显。区域自然景观（森林景观、草地、灌木林地、岩石裸露地等）占绝对主导地位,面积总和均达到90%以上,而半自然景观、人...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的背景
1.2 相关概念的解释
1.2.1 景观
1.2.2 景观格局
1.2.3 生态脆弱性
1.3 相关研究现状及进展
1.3.1 景观格局研究
1.3.2 生态脆弱性研究
1.4 研究的目的与意义
1.4.1 研究的目的
1.4.2 研究的意义
1.5 研究的主要内容
1.6 研究方法与技术路线
2 研究区域概况
2.1 研究区域地理位置
2.2 自然状况
2.2.1 气候条件
2.2.2 水文状况
2.2.3 地形地貌、土壤状况
2.2.4 植被概况
2.2.5 生态与环境状况
2.2.6 森林干扰历史和现状
2.3 社会和经济发展状况
2.3.1 社会发展状况
2.3.2 经济发展状况
3 研究方法与数据处理
3.1 遥感数据处理
3.1.1 数据来源
3.1.2 遥感图像处理
3.2 土地分类体系的建立
3.2.1 土地分类体系
3.2.2 土地判读解译标志
3.3 遥感图像分类
3.3.1 分类模板评价
3.3.2 分类方法选择
3.3.3 分类后处理
3.3.4 分类结果的精度评价
3.4 数字高程模型
3.4.1 数字高程模型（DEM）
3.4.2 地形图矢量化
3.4.3 数字地形分析
本章小结
4 研究区域土地利用/覆被变化时空特征研究
4.1 土地利用结构变化（幅度和速度）
4.1.1 土地利用结构变化（幅度）
4.1.2 土地利用结构变化（速度）
4.2 土地利用程度综合指数模型分析
4.3 基于地形基础上的定量分析
4.3.1 土地利用的高程分异特征
4.3.2 土地利用的坡度分异特征
4.3.3 土地利用的坡向分异特征
4.4 土地利用空间模型
4.5 土地利用格局变化的图谱信息
4.5.1 土地利用格局变化信息图谱的构建
4.5.2 土地利用格局变化信息图谱分析
本章小结
5 土地利用景观格局动态演变分析
5.1 景观格局指数
5.1.1 类型斑块特征指数
5.1.2 景观异质性特征
5.1.3 景观要素空间相互关系指标
5.2 景观格局动态变化分析
5.2.1 主要景观类型的格局和过程分析
5.2.2 景观尺度的区域景观格局变化特征
5.3 景观格局的粒度效应研究
5.3.1 斑块类型水平上的粒度效应
5.3.2 景观镶嵌体水平上的粒度效应
5.4 景观组分动态变化
5.4.1 研究区景观组分保留率分析
5.4.2 景观组分转入/转出贡献率分析
5.5 植被景观格局变化驱动因素分析
5.5.1 自然因素
5.5.2 人为因素
本章小结
6 研究区域土地利用预测分析
6.1 土地利用变化模型
6.2 CA-Markov模型
6.2.1 Markov模型
6.2.2 终极状态概率
6.2.3 CA模型
6.2.4 CA-Markov模型
6.2.5 土地转变适宜性图像集
6.2.6 元胞自动机循环次数的设定与模型校验
6.3 土地格局预测分析
6.4 预测分析的结果分析
6.5 终极状态矩阵建立
本章小结
7 研究区域生境脆弱性评价
7.1 生境脆弱性评价
7.1.1 评价总体思路
7.1.2 评价方法
7.1.3 数据收集
7.2 生态环境脆弱性评价指标及其模型
7.2.1 评价指标体系
7.2.2 生态敏感度的表达模式及计算方法
7.2.3 生态弹性度的表达模式及计算方法
7.2.4 生态压力度的表达模式及计算方法
7.3 指标权重确定
7.3.1 评价单元的确定
7.3.2 评价指标因子及其权重
7.4 综合评价模型和评价流程
7.4.1 综合指数评价模型
7.4.2 综合指数评价的标准与分级
7.4.3 生态脆弱区空间分布
7.4.4 生态脆弱性评价结果的验证
7.5 生态脆弱性评价空间分布趋势
7.5.1 生境脆弱度度沿海拔和坡向梯度的空间分布趋势
7.5.2 生境脆弱度沿坡向和坡度梯度的空间分布趋势
7.5.3 生境脆弱度沿海拔和坡度梯度的空间分布趋势
7.6 研究区域生境脆弱生态区恢复与重建措施
7.6.1 微度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.2 轻度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.3 中度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.4 重度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.5 极度脆弱生态区生态恢复措施
本章小结
8 结论与讨论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于功能分类的城市湿地公园景观格局——以西溪湿地公园为例[J]. 李玉凤,刘红玉,郑囡,曹晓. 生态学报. 2011(04)
[2]集成LiDAR和遥感影像生成高质量真正射影像研究[J]. 钟成. 测绘学报. 2011(01)
[3]北京湿地景观格局演变特征与驱动机制分析[J]. 宫兆宁,张翼然,宫辉力,赵文吉. 地理学报. 2011(01)
[4]扎龙湿地生态脆弱性评价与分析[J]. 付博,姜琦刚,任春颖. 干旱区资源与环境. 2011(01)
[5]景观格局-土壤侵蚀研究中景观指数的意义解释及局限性[J]. 刘宇,吕一河,傅伯杰. 生态学报. 2011(01)
[6]利用景观格局指数的空间分辨率对水域面积提取影响的分析[J]. 熊金国,王世新,周艺,阎福礼. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(01)
[7]基于RS与GIS的乐清湾湿地景观格局变化分析[J]. 宋国利,李玉宝,付春雷,鄂勇. 东北林业大学学报. 2010(12)
[8]三峡库区消落带生态环境脆弱性评价[J]. 周永娟,仇江啸,王姣,王效科,吴庆标. 生态学报. 2010(24)
[9]青海湟水流域植被覆盖度时空变化分析[J]. 王兮之,陆龙,梁钊雄. 水土保持研究. 2010(06)
[10]北京山区森林景观格局与环境关系的CCA研究[J]. 周彬,余新晓,陈丽华,张振明,贺淑霞. 水土保持通报. 2010(06)
博士论文
[1]多尺度的景观空间关系及景观格局与生态效应的变化研究[D]. 高凯.华中农业大学 2010
[2]县域尺度环境脆弱性演变及其土地利用/覆盖效应[D]. 王瑞燕.山东农业大学 2009
[3]川西亚高山红桦—岷江冷杉天然次生林的空间格局分析[D]. 缪宁.中国林业科学研究院 2009
[4]吉林西部生态景观格局变化与空间优化研究[D]. 汪雪格.吉林大学 2008
[5]新开河流域景观格局动态变化及图谱分析[D]. 张国坤.东北师范大学 2008
[6]局地土地利用变化及景观格局研究[D]. 王成.西南大学 2007
[7]川滇农牧交错带景观格局与生态脆弱性评价[D]. 乔青.北京林业大学 2007
[8]山西省庞泉沟森林群落特征与景观格局特征分析的研究[D]. 刘宏文.北京林业大学 2007
[9]北京山区森林景观格局及其尺度效应研究[D]. 邓向瑞.北京林业大学 2007
[10]岷江源头区植被景观与流域土壤侵蚀的动态相关性[D]. 刘洋.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]基于系统动力学和元胞自动机的土地利用结构优化研究[D]. 杨莉.贵州大学 2009
[2]基于GIS的川西道孚林区森林景观格局研究[D]. 赖长鸿.四川农业大学 2006
[3]基于DEM的地形信息提取与景观空间格局分析[D]. 王妍.西南大学 2006
[4]基于GIS的土地利用变化及驱动力研究[D]. 李吉英.东北农业大学 2006
[5]基于3S技术闽江流域土地利用演化及其空间格局过程研究[D]. 亓兴兰.福建农林大学 2006
[6]中山陵景区SPOT5融合及分类技术研究[D]. 徐达.南京林业大学 2005
[7]基于遥感的龙海市土地利用变化动态监测与专题研究[D]. 许榕峰.福州大学 2004
[8]岷江上游干旱河谷葡萄的土宜和生态布局研究[D]. 向双.四川农业大学 2002
本文编号：2964175
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的背景
1.2 相关概念的解释
1.2.1 景观
1.2.2 景观格局
1.2.3 生态脆弱性
1.3 相关研究现状及进展
1.3.1 景观格局研究
1.3.2 生态脆弱性研究
1.4 研究的目的与意义
1.4.1 研究的目的
1.4.2 研究的意义
1.5 研究的主要内容
1.6 研究方法与技术路线
2 研究区域概况
2.1 研究区域地理位置
2.2 自然状况
2.2.1 气候条件
2.2.2 水文状况
2.2.3 地形地貌、土壤状况
2.2.4 植被概况
2.2.5 生态与环境状况
2.2.6 森林干扰历史和现状
2.3 社会和经济发展状况
2.3.1 社会发展状况
2.3.2 经济发展状况
3 研究方法与数据处理
3.1 遥感数据处理
3.1.1 数据来源
3.1.2 遥感图像处理
3.2 土地分类体系的建立
3.2.1 土地分类体系
3.2.2 土地判读解译标志
3.3 遥感图像分类
3.3.1 分类模板评价
3.3.2 分类方法选择
3.3.3 分类后处理
3.3.4 分类结果的精度评价
3.4 数字高程模型
3.4.1 数字高程模型（DEM）
3.4.2 地形图矢量化
3.4.3 数字地形分析
本章小结
4 研究区域土地利用/覆被变化时空特征研究
4.1 土地利用结构变化（幅度和速度）
4.1.1 土地利用结构变化（幅度）
4.1.2 土地利用结构变化（速度）
4.2 土地利用程度综合指数模型分析
4.3 基于地形基础上的定量分析
4.3.1 土地利用的高程分异特征
4.3.2 土地利用的坡度分异特征
4.3.3 土地利用的坡向分异特征
4.4 土地利用空间模型
4.5 土地利用格局变化的图谱信息
4.5.1 土地利用格局变化信息图谱的构建
4.5.2 土地利用格局变化信息图谱分析
本章小结
5 土地利用景观格局动态演变分析
5.1 景观格局指数
5.1.1 类型斑块特征指数
5.1.2 景观异质性特征
5.1.3 景观要素空间相互关系指标
5.2 景观格局动态变化分析
5.2.1 主要景观类型的格局和过程分析
5.2.2 景观尺度的区域景观格局变化特征
5.3 景观格局的粒度效应研究
5.3.1 斑块类型水平上的粒度效应
5.3.2 景观镶嵌体水平上的粒度效应
5.4 景观组分动态变化
5.4.1 研究区景观组分保留率分析
5.4.2 景观组分转入/转出贡献率分析
5.5 植被景观格局变化驱动因素分析
5.5.1 自然因素
5.5.2 人为因素
本章小结
6 研究区域土地利用预测分析
6.1 土地利用变化模型
6.2 CA-Markov模型
6.2.1 Markov模型
6.2.2 终极状态概率
6.2.3 CA模型
6.2.4 CA-Markov模型
6.2.5 土地转变适宜性图像集
6.2.6 元胞自动机循环次数的设定与模型校验
6.3 土地格局预测分析
6.4 预测分析的结果分析
6.5 终极状态矩阵建立
本章小结
7 研究区域生境脆弱性评价
7.1 生境脆弱性评价
7.1.1 评价总体思路
7.1.2 评价方法
7.1.3 数据收集
7.2 生态环境脆弱性评价指标及其模型
7.2.1 评价指标体系
7.2.2 生态敏感度的表达模式及计算方法
7.2.3 生态弹性度的表达模式及计算方法
7.2.4 生态压力度的表达模式及计算方法
7.3 指标权重确定
7.3.1 评价单元的确定
7.3.2 评价指标因子及其权重
7.4 综合评价模型和评价流程
7.4.1 综合指数评价模型
7.4.2 综合指数评价的标准与分级
7.4.3 生态脆弱区空间分布
7.4.4 生态脆弱性评价结果的验证
7.5 生态脆弱性评价空间分布趋势
7.5.1 生境脆弱度度沿海拔和坡向梯度的空间分布趋势
7.5.2 生境脆弱度沿坡向和坡度梯度的空间分布趋势
7.5.3 生境脆弱度沿海拔和坡度梯度的空间分布趋势
7.6 研究区域生境脆弱生态区恢复与重建措施
7.6.1 微度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.2 轻度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.3 中度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.4 重度脆弱生态区生态恢复措施
7.6.5 极度脆弱生态区生态恢复措施
本章小结
8 结论与讨论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于功能分类的城市湿地公园景观格局——以西溪湿地公园为例[J]. 李玉凤,刘红玉,郑囡,曹晓. 生态学报. 2011(04)
[2]集成LiDAR和遥感影像生成高质量真正射影像研究[J]. 钟成. 测绘学报. 2011(01)
[3]北京湿地景观格局演变特征与驱动机制分析[J]. 宫兆宁,张翼然,宫辉力,赵文吉. 地理学报. 2011(01)
[4]扎龙湿地生态脆弱性评价与分析[J]. 付博,姜琦刚,任春颖. 干旱区资源与环境. 2011(01)
[5]景观格局-土壤侵蚀研究中景观指数的意义解释及局限性[J]. 刘宇,吕一河,傅伯杰. 生态学报. 2011(01)
[6]利用景观格局指数的空间分辨率对水域面积提取影响的分析[J]. 熊金国,王世新,周艺,阎福礼. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(01)
[7]基于RS与GIS的乐清湾湿地景观格局变化分析[J]. 宋国利,李玉宝,付春雷,鄂勇. 东北林业大学学报. 2010(12)
[8]三峡库区消落带生态环境脆弱性评价[J]. 周永娟,仇江啸,王姣,王效科,吴庆标. 生态学报. 2010(24)
[9]青海湟水流域植被覆盖度时空变化分析[J]. 王兮之,陆龙,梁钊雄. 水土保持研究. 2010(06)
[10]北京山区森林景观格局与环境关系的CCA研究[J]. 周彬,余新晓,陈丽华,张振明,贺淑霞. 水土保持通报. 2010(06)
博士论文
[1]多尺度的景观空间关系及景观格局与生态效应的变化研究[D]. 高凯.华中农业大学 2010
[2]县域尺度环境脆弱性演变及其土地利用/覆盖效应[D]. 王瑞燕.山东农业大学 2009
[3]川西亚高山红桦—岷江冷杉天然次生林的空间格局分析[D]. 缪宁.中国林业科学研究院 2009
[4]吉林西部生态景观格局变化与空间优化研究[D]. 汪雪格.吉林大学 2008
[5]新开河流域景观格局动态变化及图谱分析[D]. 张国坤.东北师范大学 2008
[6]局地土地利用变化及景观格局研究[D]. 王成.西南大学 2007
[7]川滇农牧交错带景观格局与生态脆弱性评价[D]. 乔青.北京林业大学 2007
[8]山西省庞泉沟森林群落特征与景观格局特征分析的研究[D]. 刘宏文.北京林业大学 2007
[9]北京山区森林景观格局及其尺度效应研究[D]. 邓向瑞.北京林业大学 2007
[10]岷江源头区植被景观与流域土壤侵蚀的动态相关性[D]. 刘洋.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]基于系统动力学和元胞自动机的土地利用结构优化研究[D]. 杨莉.贵州大学 2009
[2]基于GIS的川西道孚林区森林景观格局研究[D]. 赖长鸿.四川农业大学 2006
[3]基于DEM的地形信息提取与景观空间格局分析[D]. 王妍.西南大学 2006
[4]基于GIS的土地利用变化及驱动力研究[D]. 李吉英.东北农业大学 2006
[5]基于3S技术闽江流域土地利用演化及其空间格局过程研究[D]. 亓兴兰.福建农林大学 2006
[6]中山陵景区SPOT5融合及分类技术研究[D]. 徐达.南京林业大学 2005
[7]基于遥感的龙海市土地利用变化动态监测与专题研究[D]. 许榕峰.福州大学 2004
[8]岷江上游干旱河谷葡萄的土宜和生态布局研究[D]. 向双.四川农业大学 2002
本文编号：2964175
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