闽东土地利用/覆盖变化的时空分异规律及其区域生态安全综合评价
发布时间：2023-08-26 00:44
宁德俗称闽东,位于福建省东北部,介于我国最发达的长三角、珠三角和台湾省三大经济区的中心地带,北承浙江省温州市,南连福建省会城市福州市,东望台湾,具有“北承南联、西进东出”的区位优势。近年来,随着温福高速铁路、沈海高速公路等大量基础设施建设建成,给闽东经济带来迅猛发展的同时,也对区域生态环境与生态安全造成深远的影响。 有鉴于此,本文以三期(1990、2001和2007年)TM遥感影像为数据源,结合野外实地调查,并运用“3S”技术,对闽东9个县市(蕉城、福安、福鼎、霞浦、古田、寿宁、屏南、柘荣、周宁)近20年土地景观格局和时空动态变化规律、闽东土地景观分形特征与稳定性、闽东土地景观变化驱动机制等方面进行了深入的研究,在此基础上构建了闽东景观生态安全指标体系,从景观水平上科学评价了闽东景观生态安全状况、动态变化及其空间分异特征。同时,创新地将灰色关联度、径向神经网络(RBF-ANN)、基于人工免疫投影寻踪(AIS-PPE)和支持向量机(SVM)等多种方法引入到区域生态安全评价研究中,并对闽东区域生态安全水平进行了全面系统分析与评价。结果如下: 1、闽东近20年来的土地利用/覆盖格局及其演变规...
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
1.1 土地利用和土地覆盖
1.1.1 土地利用/土地覆盖的内涵
1.1.2 土地利用/土地覆盖变化
1.2 土地利用/土地覆盖变化研究方法
1.2.1 遥感资料法
1.2.2 模型研究方法
1.2.3 野外试验观测法
1.3 土地利用/覆盖变化研究内容及其国内外进展
1.3.1 土地利用/覆盖变化时空演变规律研究
1.3.2 土地利用/覆盖变化分形特征研究
1.3.3 土地利用/覆盖变化的驱动力机制研究
1.3.4 土地利用/覆盖变化下生态响应研究
1.3.5 土地利用/土地覆被变化模型研究
1.3.6 土地利用/覆盖变化对生态安全影响评价研究
第2章 研究区概况、研究意义与技术路线
2.1 研究区概况
2.1.1 地貌
2.1.2 气候
2.1.3 水文
2.1.4 土壤
2.1.5 植被
2.1.6 经济与社会
2.2 研究意义、研究目标和技术路线
2.2.1 研究意义
2.2.2 研究目标
2.2.3 技术路线
第3章 闽东土地利用/覆盖变化的时空演变规律研究
3.1 数据来源与分类
3.1.1 数据来源与处理
3.1.2 分类体系构建
3.2 研究方法
3.2.1 土地利用/覆盖变化数量特征研究方法
3.2.2 土地利用/覆盖变化的空间格局变化研究方法
3.3 结果与分析
3.3.1 闽东土地利用与土地覆盖
3.3.2 闽东土地利用/覆盖变化时空特征分析
3.3.3 闽东土地利用/覆盖空间格局变化分析
3.4 小结
第4章 闽东土地景观分形特征研究
4.1 数据来源
4.2 研究方法
4.2.1 土地景观的分形特征研究方法
4.2.1.1 土地景观斑块形状分形计算
4.2.1.2 土地景观空间结构分形计算
4.2.1.3 土地景观空间分布分形计算
4.2.1.4 土地景观形态半径维数计算
4.2.2 土地结构稳定性指数计算
4.2.3 灰色关联度分析
4.3 结果与分析
4.3.1 土地景观的分形特征研究
4.3.1.1 土地景观斑块形状分形特征研究
4.3.1.2 土地景观空间结构分形特征研究
4.3.1.3 土地景观空间分布分形特征研究
4.3.1.4 土地景观区域形态分形特征研究
4.3.2 基于分形理论的土地生态系统稳定性评价
4.3.3 土地景观复杂性和稳定性影响因子分析
4.4 小结
第5章 闽东土地利用变化驱动力分析
5.1 数据来源与研究方法
5.1.1 数据来源
5.1.2 研究方法
5.2 闽东土地利用/覆盖变化
5.2.1 闽东土地利用数量变化
5.2.2 闽东土地利用程度变化
5.3 土地利用变化驱动力及驱动力机制分析
5.3.1 土地利用/覆盖变化驱动因素
5.3.2 土地利用/覆盖变化驱动因子提取
5.3.3 驱动力因子对土地利用变化影响分析
5.4 小结
第6章 闽东景观生态安全评价及其时空分异规律研究
6.1 数据来源
6.2 研究方法
6.2.1 景观生态安全研究方法
6.2.1.1 景观干扰指数
6.2.1.2 景观脆弱性指数
6.2.1.3 区域景观生态安全指数构建
6.2.2 景观生态安全空间自相关研究方法
6.2.2.1 全局自相关
6.2.2.2 局部自相关
6.2.3 景观生态安全区域分异研究方法
6.3 结果与分析
6.3.1 景观生态安全时空动态分析
6.3.1.1 土地利用类型干扰度现状及动态变化分析
6.3.1.2 土地利用类型生态安全现状及动态变化分析
6.3.1.3 闽东区域景观生态安全分布及其动态变化
6.3.2 景观生态安全空间相关分析
6.3.2.1 景观生态安全的全局自相关及其尺度变化的响应
6.3.2.2 景观生态安全的空间关联局域指标LISA 分析
6.3.3 景观生态安全空间分异分析
6.4 小结
第7章 闽东区域生态安全综合评价与分析
7.1 闽东区域生态安全评价体系的构建
7.1.1 评价体系的构建
7.1.2 评价指标的筛选
7.1.3 等级标准的建立
7.1.4 指标一致性处理
7.2 区域生态安全综合评价方法
7.2.1 灰色关联度方法
7.2.2 RBF 神经网络方法
7.2.2.1 RBF 神经网络模型
7.2.2.2 RBF 神经网络原理
7.2.3 基于人工免疫算法的投影寻踪方法
7.2.4 支持向量机（SVM）模型
7.2.4.1 线性SVM
7.2.4.2 非线性SVM
7.3 结果与分析
7.3.1 基于灰色关联区域生态安全评价分析
7.3.2 基于RBF 神经网络区域生态安全评价分析
7.3.3 基于人工免疫算法投影寻踪生态安全评价
7.3.3.1 建立区域生态安全等级标准PPE 评价模型
7.3.3.2 基于人工免疫算法投影寻踪闽东区域生态安全评价
7.3.4 基于SVM 区域生态安全评价
7.3.5 区域生态安全5 种评价模型比较
7.3.5.1 各评价模型特点
7.3.5.2 4 种模型评价结果比较
7.4 小结
第8章 闽东生态环境质量分析与土地资源优化对策
8.1 闽东生态环境质量分析
8.1.1 数据来源
8.1.2 生态环境质量分析方法
8.1.3 闽东生态环境质量分析结果
8.1.3.1 2001 年闽东各县市生态环境质量分析结果
8.1.3.2 2007 年闽东各县市生态环境质量分析结果
8.1.3.3 2001-2007 年闽东生态环境质量变化
8.2 闽东生态环境建设存在的问题
8.2.1 部分森林破坏相对严重，生态功能有所衰弱
8.2.2 污染排放有所加剧，环境压力呈加大趋势
8.2.3 土地开发程度增强，资源压力进一步加大
8.3 闽东土地资源优化利用的建议与对策
8.3.1 加强耕地资源保护，推进农业结构调整
8.3.2 增强森林资源管理，逐步改善林分结构
8.3.3 优化城乡产业结构，完善城市体系建设
8.3.4 规范矿产资源开发，加强部门协调沟通
8.3.5 增强环境保护意识，推动区域生态建设
8.4 小结
第9章 结论与讨论
9.1 结论
9.1.1 主要结论
9.1.2 论文创新点
9.2 讨论
参考文献
致谢
本文编号：3843618
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
1.1 土地利用和土地覆盖
1.1.1 土地利用/土地覆盖的内涵
1.1.2 土地利用/土地覆盖变化
1.2 土地利用/土地覆盖变化研究方法
1.2.1 遥感资料法
1.2.2 模型研究方法
1.2.3 野外试验观测法
1.3 土地利用/覆盖变化研究内容及其国内外进展
1.3.1 土地利用/覆盖变化时空演变规律研究
1.3.2 土地利用/覆盖变化分形特征研究
1.3.3 土地利用/覆盖变化的驱动力机制研究
1.3.4 土地利用/覆盖变化下生态响应研究
1.3.5 土地利用/土地覆被变化模型研究
1.3.6 土地利用/覆盖变化对生态安全影响评价研究
第2章 研究区概况、研究意义与技术路线
2.1 研究区概况
2.1.1 地貌
2.1.2 气候
2.1.3 水文
2.1.4 土壤
2.1.5 植被
2.1.6 经济与社会
2.2 研究意义、研究目标和技术路线
2.2.1 研究意义
2.2.2 研究目标
2.2.3 技术路线
第3章 闽东土地利用/覆盖变化的时空演变规律研究
3.1 数据来源与分类
3.1.1 数据来源与处理
3.1.2 分类体系构建
3.2 研究方法
3.2.1 土地利用/覆盖变化数量特征研究方法
3.2.2 土地利用/覆盖变化的空间格局变化研究方法
3.3 结果与分析
3.3.1 闽东土地利用与土地覆盖
3.3.2 闽东土地利用/覆盖变化时空特征分析
3.3.3 闽东土地利用/覆盖空间格局变化分析
3.4 小结
第4章 闽东土地景观分形特征研究
4.1 数据来源
4.2 研究方法
4.2.1 土地景观的分形特征研究方法
4.2.1.1 土地景观斑块形状分形计算
4.2.1.2 土地景观空间结构分形计算
4.2.1.3 土地景观空间分布分形计算
4.2.1.4 土地景观形态半径维数计算
4.2.2 土地结构稳定性指数计算
4.2.3 灰色关联度分析
4.3 结果与分析
4.3.1 土地景观的分形特征研究
4.3.1.1 土地景观斑块形状分形特征研究
4.3.1.2 土地景观空间结构分形特征研究
4.3.1.3 土地景观空间分布分形特征研究
4.3.1.4 土地景观区域形态分形特征研究
4.3.2 基于分形理论的土地生态系统稳定性评价
4.3.3 土地景观复杂性和稳定性影响因子分析
4.4 小结
第5章 闽东土地利用变化驱动力分析
5.1 数据来源与研究方法
5.1.1 数据来源
5.1.2 研究方法
5.2 闽东土地利用/覆盖变化
5.2.1 闽东土地利用数量变化
5.2.2 闽东土地利用程度变化
5.3 土地利用变化驱动力及驱动力机制分析
5.3.1 土地利用/覆盖变化驱动因素
5.3.2 土地利用/覆盖变化驱动因子提取
5.3.3 驱动力因子对土地利用变化影响分析
5.4 小结
第6章 闽东景观生态安全评价及其时空分异规律研究
6.1 数据来源
6.2 研究方法
6.2.1 景观生态安全研究方法
6.2.1.1 景观干扰指数
6.2.1.2 景观脆弱性指数
6.2.1.3 区域景观生态安全指数构建
6.2.2 景观生态安全空间自相关研究方法
6.2.2.1 全局自相关
6.2.2.2 局部自相关
6.2.3 景观生态安全区域分异研究方法
6.3 结果与分析
6.3.1 景观生态安全时空动态分析
6.3.1.1 土地利用类型干扰度现状及动态变化分析
6.3.1.2 土地利用类型生态安全现状及动态变化分析
6.3.1.3 闽东区域景观生态安全分布及其动态变化
6.3.2 景观生态安全空间相关分析
6.3.2.1 景观生态安全的全局自相关及其尺度变化的响应
6.3.2.2 景观生态安全的空间关联局域指标LISA 分析
6.3.3 景观生态安全空间分异分析
6.4 小结
第7章 闽东区域生态安全综合评价与分析
7.1 闽东区域生态安全评价体系的构建
7.1.1 评价体系的构建
7.1.2 评价指标的筛选
7.1.3 等级标准的建立
7.1.4 指标一致性处理
7.2 区域生态安全综合评价方法
7.2.1 灰色关联度方法
7.2.2 RBF 神经网络方法
7.2.2.1 RBF 神经网络模型
7.2.2.2 RBF 神经网络原理
7.2.3 基于人工免疫算法的投影寻踪方法
7.2.4 支持向量机（SVM）模型
7.2.4.1 线性SVM
7.2.4.2 非线性SVM
7.3 结果与分析
7.3.1 基于灰色关联区域生态安全评价分析
7.3.2 基于RBF 神经网络区域生态安全评价分析
7.3.3 基于人工免疫算法投影寻踪生态安全评价
7.3.3.1 建立区域生态安全等级标准PPE 评价模型
7.3.3.2 基于人工免疫算法投影寻踪闽东区域生态安全评价
7.3.4 基于SVM 区域生态安全评价
7.3.5 区域生态安全5 种评价模型比较
7.3.5.1 各评价模型特点
7.3.5.2 4 种模型评价结果比较
7.4 小结
第8章 闽东生态环境质量分析与土地资源优化对策
8.1 闽东生态环境质量分析
8.1.1 数据来源
8.1.2 生态环境质量分析方法
8.1.3 闽东生态环境质量分析结果
8.1.3.1 2001 年闽东各县市生态环境质量分析结果
8.1.3.2 2007 年闽东各县市生态环境质量分析结果
8.1.3.3 2001-2007 年闽东生态环境质量变化
8.2 闽东生态环境建设存在的问题
8.2.1 部分森林破坏相对严重，生态功能有所衰弱
8.2.2 污染排放有所加剧，环境压力呈加大趋势
8.2.3 土地开发程度增强，资源压力进一步加大
8.3 闽东土地资源优化利用的建议与对策
8.3.1 加强耕地资源保护，推进农业结构调整
8.3.2 增强森林资源管理，逐步改善林分结构
8.3.3 优化城乡产业结构，完善城市体系建设
8.3.4 规范矿产资源开发，加强部门协调沟通
8.3.5 增强环境保护意识，推动区域生态建设
8.4 小结
第9章 结论与讨论
9.1 结论
9.1.1 主要结论
9.1.2 论文创新点
9.2 讨论
参考文献
致谢
本文编号：3843618
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