基于GIS的上杭县城市景观格局演变研究

论文摘要

随着城市人口的不断增加,城市规模的不断扩大,原有的城市景观结构、城市形态、和城市功能必将会发生巨大的变化。各类研究表明,城市发展中出现的许多生态与环境问题,都与不合理的城市景观结构有关。以上杭县城区2009年、2013年和2017年的遥感影像,结合城区地形图、综合现状图、城市总体规划、相关统计数据以及实地调研,运用可持续发展理论、景观生态学和人地关系协调理论,以GIS为基础平台建立城市景观数据库,采用景观格局指数分析法、CA-Markov模型分析法,多元线性回归分析法对上杭县城区进行景观格局演变研究,取得研究成果如下:（1）研究时期内,各景观类型都发生了不同程度的变化,主要表现为城市居住景观、其他建设用地景观、绿地与广场景观、道路景观面积的大幅度增长,农业景观和林地景观呈持续减少趋势,水体景观面积在2013年达到最小值;上杭县城区内耕地景观转出面积最大,主要向城市居住景观、其他建设用地景观及道路景观转化,各类景观不断占用农业景观,说明农业景观减少主要是城市的扩展所引起,同时也存在农村居住景观、绿地与广场景观向农业景观回转的情况;水体景观与绿地与广场景观之间相互转化较为活跃。研究区整体的聚集度呈减少趋势,斑块数、均匀度、多样性指数呈上升趋势,景观的破碎度上升,景观类型在景观空间呈均衡化、多元化趋势分布,对整体景观贡献度最大的农业景观优势度下降,但仍然是研究区域内优势的景观类型。（2）运用CA-Markov模型模拟研究表明:到2025年,研究区城市居住景观、其他建设用地景观、绿地与广场景观呈增长趋势,农村居住景观、农业景观、林地景观呈减少趋势,均在2025年趋于平衡和稳定;景观格局整体破碎化程度增加,呈现出较高的异质性,但景观的聚集度减缓,景观分布更加均匀;研究区内各景观类型在景观空间逐渐向均衡化方向发展,这符合研究区内城市化发展的过程。（3）景观格局演变主导因子分析表明:城市居住景观、其他建设用地景观、绿地与广场景观、道路景观与除第一产业比重外的社会经济因子均呈较高的正关联度,农业景观、林地景观则恰恰相反;农村居住景观、水体景观与各社会经济因子的关联度均不高;通过多元线性回归分析法分析可知,上杭县城区城市景观演变的主导因子是:城市居住景观、其他建设用地景观、绿地与广场景观、农业景观和道路景观,这些景观类型对社会经济影响因子表现出较高的敏感性。（4）依据以上研究对上杭县城市景观发展提出对策与建议:①优化景观空间布局、合理划分功能分区;②改善农村生活条件,防止农村人口过度流向城市;③宏观社会经济调控,引导城市格局变化方向,通过控制几类社会经济因子的数值,来达到调控某各景观类型面积,从而优化城市景观格局的目的;④加大对建设用地和耕地的管控,提高建设用地、耕地的集约利用度;⑤加强生态环境保护与建设,提高景观连接度;⑥利用3S技术进行景观格局动态监测,获取具有时效性的景观格局数据,把控景观格局的演变进程及方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 相关概念界定
•     1.2.1 GIS应用
•     1.2.2 城市景观格局
•     1.2.3 景观格局指数
•   1.3 国内外研究现状
•     1.3.1 景观格局动态变化研究
•     1.3.2 景观格局驱动力研究
•     1.3.3 景观格局动态模拟研究
•     1.3.4 综述总结
•   1.4 相关理论概述
•     1.4.1 可持续发展理论
•     1.4.2 景观生态学理论
•     1.4.3 人地关系协调理论
•   1.5 研究目的与内容
•     1.5.1 研究目的
•     1.5.2 研究内容
•   1.6 技术路线
• 2 研究区概况及研究方法
•   2.1 县域概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 自然环境
•     2.1.3 社会经济概况
•   2.2 研究区概况
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 景观分类体系的确定
•     2.3.2 景观格局指数的选择
•     2.3.3 缓冲区分析法
•     2.3.4 多元线性回归分析
•     2.3.5 马尔科夫模型
•     2.3.6 元胞自动机
•     2.3.7 CA-Markov模型
•   2.4 数据来源及预处理
•     2.4.1 数据来源
•     2.4.2 数据处理
•   2.5 本章小结
• 3 2009—2017年上杭县城市景观格局时空演变分析
•   3.1 景观类型结构变化
•   3.2 景观空间转移矩阵
•     3.2.1 转移矩阵构建
•     3.2.2 景观类型流向分析
•   3.3 全局尺度景观格局时空变化分析
•     3.3.1 类型水平景观格局指数分析
•     3.3.2 景观水平景观格局指数分析
•   3.4 本章小结
• 4 上杭县城市景观格局演变模拟预测及分析
•   4.1 研究工具
•   4.2 数据格式转换
•   4.3 Markov转移概率矩阵构建
•   4.4 适宜性图集制作
•     4.4.1 影响因子确定
•     4.4.2 转换规则定义
•     4.4.3 适宜性图集制作
•   4.5 CA-Markov模型模拟2017年景观格局
•     4.5.1 模拟过程
•     4.5.2 模拟结果的精度检验
•   4.6 2021、2025年城市景观格局预测结果与分析
•     4.6.1 预测结果
•     4.6.2 预测结果分析
•   4.7 2009—2025年上杭县城区景观格局演变趋势分析
•   4.8 本章小结
• 5 上杭县城市景观格局演变主导因子分析
•   5.1 城市景观演变社会经济主要影响因子分析
•     5.1.1 关联度分析
•     5.1.2 多元线性回归分析
•   5.2 城市景观演变主导因子分析
•   5.3 本章小结
• 6 上杭县城市景观发展存在的主要问题及建议
•   6.1 主要问题
•   6.2 建议及对策
• 7 结论与讨论
•   7.1 结论
•   7.2 讨论
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间的主要学术成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 罗紫薇

导师: 胡希军

关键词: 城市景观格局,景观格局指数,模型,主导因子分析,上杭县城区

来源: 中南林业科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,建筑科学与工程,计算机软件及计算机应用

单位: 中南林业科技大学

分类号: P208;TU984.1

总页数: 110

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