贵州清镇市土地利用空间格局演变与预测研究

论文摘要

土地利用/土地覆盖的变化（LUCC）在生态环境变化、可持续发展及城市规划中具有重要作用,“自然环境-人类活动-地类演变”之间作用关系的探讨与研究对提高人类生活质量,生态环境的保护,以及可持续发展的社会政策都具有重大的意义。目前,正在蓬勃发展的高科技技术,促使着城市的迅速扩张与发展,社会形态、社会经济及生态环境都在发生着剧烈的改变,使得城市土地利用类型也发生着变化。因此,对土地利用空间格局演变的分析与研究有利于土地合理利用与科学规划。CA-Markov模型具有时空离散、状态离散的特征,是一种动态链接式的模型,具有非常强大的预测复杂多变空间系统的模拟能力,是目前在土地利用演变模拟预测中最常用的模型。土地利用演变是一个复杂而长期的过程,影响其发展的因素较多。Logistic回归模型能够有效的进行多因子之间的定量分析。在研究上述理论的基础上,以贵州省清镇市作为研究区,选取2008年、2013年、2018年,时间间隔为5年的三期研究区土地利用数据,通过对研究区三期土地利用数据的统计,依托GIS平台,应用数量结构变化分析、转移矩阵分析及空间重心分析等进行了研究区10年间土地利用空间格局的演变机制探讨,并以Logistic回归模型对土地利用演变的驱动因子进行了定量研究。在此基础上,建立了Logistic-CA-Markov模型,对研究区2018年与2023年的土地利用空间格局进行了模拟预测,得到较好效果,为城市发展与规划提供数据依据。主要研究结论如下:（1）研究区主要以林地为主要土地类型,其次是耕地,再者是建筑用地。2008年至2018年十年间土地类型的变化主要是耕地与建筑用地,耕地数量先增多,再减少,建筑用地面积一直在增加;林地变化较小,总体趋势是先减少,后增加,但是增加的速率要小于减少的速率;水域变化是最小的,不管是面积、数量,还是转移方向及空间重心,但是在面积上一直处于减少趋势;其他用地的变化趋势是一直在减少,主要是随着其它类型的地类变化而变化。（2）研究区土地利用变化地类的转移主要是林地、耕地、建筑用地、其它用地之间的转移,其中,耕地与建筑用地之间的转移最为明显,林地的转移在2008-2013年较为明显,主要转移给耕地,2013-2018年间的转移量下降,而耕地向林地的转移在这一时期增加;水域的转移,无论是其它地类流向水域还是水域流向其它地类均不明显,基本保持不变;其它用地的转移方向较多,向林地、耕地、建筑用地均有转移。（3）研究区土地利用演变的驱动因子,影响林地的因素主要是高程、坡度、人类活动,远离城镇的区域,林地分布较多;耕地的影响因素较多,自然因素、人类活动及可达性因素都对其有影响,研究区耕地的分布特点是在人口密度较少,经济收入较低,高程坡度较低,但又靠近道路的地方;建筑用地主要与城镇自身分布关系密切,并且受人口密度、经济收入影响较大;水域基本只与原有水系分布有关,其它因素对其影响不大;其它用地除了高程和坡度对其有些影响,其它因子对它的影响也不是很大,并且优势比均差距不多。（4）构建了Logistic-CA-Markov模型,对研究区的土地利用演变结果进行模拟预测,模型精度较高,并对2023年研究区土地利用空间格局进行了预测,预测结果显示2023年研究区主要地类依旧以林地为主要分布,并且在空间结构上变化不大;耕地与其它用地减少,建筑用地增加;水域基本没变。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究的背景与意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 研究内容、步骤与技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究步骤
•     1.3.3 技术路线
• 第二章 研究区概况与数据处理
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 自然环境
•     2.1.2 社会经济
•   2.2 数据获取与处理
•     2.2.1 数据的来源
•     2.2.2 数据的预处理
• 第三章 研究方法
•   3.1 元胞自动机模型
•   3.2 马尔科夫模型
•   3.3 Logistic回归模型
• 第四章 土地利用空间格局演变分析
•   4.1 土地利用方式提取与精度验证
•     4.1.1 土地利用提取
•     4.1.2 土地利用精度验证
•   4.2 土地利用结构变化
•     4.2.1 土地利用总体变化
•     4.2.2 基于坡度等级的土地利用变化
•     4.2.3 基于高程的土地利用变化分析
•   4.3 土地利用类型转移矩阵分析
•   4.4 土地利用空间变化分析
• 第五章 基于Logistic回归的驱动因子分析
•   5.1 清镇市土地利用变化驱动因子
•     5.1.1 驱动因子的分析及选取原则
•     5.1.2 土地利用变化驱动因子
•   5.2 基于Logistic回归模型的分析
•   5.3 适宜性分析
• 第六章 基于Logistic-CA-Markov的土地利用演变预测
•   6.1 模型的原理与方法
•   6.2 模型的建立
•     6.2.1 数据的预处理
•     6.2.2 研究区元胞的构建
•     6.2.3 基于Markov的土地转移概率矩阵
•     6.2.4 适宜性图集生成
•   6.3 模型精度的验证
•     6.3.1 数量结构验证
•     6.3.2 KAPPA指数验证
•   6.4 传统元胞自动机模型预测
•     6.4.1 基于CA模型的土地利用空间格局预测
•     6.4.2 数量结构验证
•     6.4.3 Kappa指数验证
•   6.5 研究区2023 年土地利用空间格局预测与分析
• 第七章 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 不足与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘冰

导师: 赵永华

关键词: 土地利用演变,驱动因子,模型,模拟

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技,经济与管理科学

专业: 自然地理学和测绘学,计算机软件及计算机应用,农业经济

单位: 长安大学

基金: 国家自然科学基金项目“秦岭火地塘森林景观土壤微生物空间格局”(31670549),退化及未利用土地整治工程重点实验室开放基金“秦岭生命共同体景观格局及生态系统评估 ”(SXDJ2019-03),中央高校基金创新团队培育项目“土地生态与资源环境评估预测” (310827170263)

分类号: P208;F301.2

总页数: 73

文件大小: 3266K

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