本文關(guān)鍵詞：哈爾濱市建設(shè)用地擴展變化及模擬研究

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【摘要】：城市發(fā)展依托于建設(shè)用地的利用,作為土地利用重要的組成部分,城市用地的擴張引起了各專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。由于建設(shè)用地的利用具有不可逆性,過度開發(fā)、盲目擴張無疑會給本就緊張的土地資源帶來諸多問題,給耕地資源以及生態(tài)環(huán)境安全帶去不可轉(zhuǎn)變的摧毀,因此如何科學(xué)合理的研究建設(shè)用地的現(xiàn)有變化趨勢以及模擬其將來的變化格局對土地資源的可持續(xù)發(fā)展顯得至關(guān)重要。本文以黑龍江省省會城市哈爾濱市市轄區(qū)為研究區(qū)域,基于1992、2003、2014年三期遙感解譯數(shù)據(jù),并提取出各期建設(shè)用地數(shù)據(jù),從擴展速率、擴展強度指數(shù)、擴展貢獻率三方面分析了哈爾濱市的建設(shè)用地擴展時間變化情況。同時,在Arc GIS平臺的支持下,運用自然斷點法分析了各區(qū)建設(shè)用地變化速率的空間擴展情況,并運用重心轉(zhuǎn)移模型從重心坐標(biāo)、遷移距離及遷移速率三方面來分析哈爾濱市的重心分布情況。最后,通過IDRISI軟件,分析建設(shè)用地變化的影響因素,制定轉(zhuǎn)換規(guī)則并運用CA-Markov模型模擬哈爾濱市2025年土地利用圖。得到如下結(jié)論:(1)1992-2014年間,哈爾濱市建設(shè)用地規(guī)模呈持續(xù)增長態(tài)勢,共增加了396.6 km2,占研究區(qū)的土地總面積由7.62%上升到13.22%。不同時段各區(qū)的擴展面積差異顯著,其中1992-2003年擴展面積比2003-2014年擴展面積大的區(qū)域有呼蘭、道外、香坊,其他五區(qū)則正好相反。1992-2003年,松北區(qū)(6.55%)和香坊區(qū)(4.66%)的擴展速率較大,占到該時段八個區(qū)域速率總和的42.02%。香坊區(qū)(1.02)擴展最劇烈。呼蘭和香坊對整個研究區(qū)的建設(shè)用地擴展面積貢獻最大,分別占27.02%、21.46%,幾乎是該時段貢獻率的一半。2003-2014年,平房擴展速率遠(yuǎn)大于其他區(qū)域,達到了7.94%。南崗和平房擴展強度指數(shù)較大,均超過了1。呼蘭、松北、道里、阿城、香坊的擴展貢獻率較大,尤其是松北和阿城,加和占到總擴展貢獻率的34.45%,作為老城區(qū)的道外建設(shè)用地擴展貢獻率最低。(2)從哈爾濱市各區(qū)的擴展速率空間分布情況看,松北區(qū)是八個區(qū)中擴展最為活躍的區(qū)域,在1992-2003、2003-2014、1992-2014這三個時期的變化趨勢是高速擴展—快速擴展—高速擴展。南崗區(qū)和道外區(qū)的建設(shè)用地一直處于低速擴展或者緩慢擴展,其他區(qū)域在三個時段擴展快慢不穩(wěn)定�？傮w而言,三個時段哈爾濱市各區(qū)的建設(shè)用地變化速率的空間分布特征均呈現(xiàn)出“西高東低、中間高于兩邊”的變化態(tài)勢。(3)哈爾濱市的建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移方向是不確定的。1992-2014年建設(shè)用地重心往西北方向遷移,遷移距離為2081.63 m,遷移速度為189.24 m/a。2003-2014年,建設(shè)用地重心以218.98 m/a的遷移速度開始往西南方向遷移,遷移距離為2408.81 m。整體上看,哈爾濱市1992-2014年建設(shè)用地分布的重心遷移規(guī)律為西北—西南方向。人口增長、經(jīng)濟建設(shè)以及城市規(guī)劃都對哈爾濱市建設(shè)用地的重心分布產(chǎn)生重要作用。(4)2003-2014年哈爾濱市建設(shè)用地和耕地互相轉(zhuǎn)化最為活躍,今后應(yīng)注重耕地的保護。本文將建設(shè)用地轉(zhuǎn)變適宜性圖像和其他五種地類對應(yīng)的條件概率圖像合并為土地利用適宜性圖集,使其參與到CA-Markov模型的運算。其中,建設(shè)用地轉(zhuǎn)變適宜性圖像是由基本農(nóng)田保護區(qū)限制因子、水域限制因子、已有建設(shè)用地限制因子和道路限制因子組成的約束條件和已有建設(shè)用地鄰近度、中心城區(qū)鄰近度、道路鄰近度、水域鄰近度及建設(shè)用地條件概率圖像組成的適宜性因子通過加權(quán)線性合并得到。(5)經(jīng)驗證Kappa系數(shù)為0.9410,說明CA-Markov模型的可信度較高。2025年哈爾濱市建設(shè)用地總面積達到1295.35 km2,比2014年增長了358.99 km2。各個區(qū)的擴展面積差異顯著,擴展面積最多的是呼蘭,達到90.03 km2,阿城、松北次之,擴展最少的是南崗。哈爾濱市的建設(shè)用地主要是圍繞主城區(qū)以及松北區(qū)擴展,未來松北區(qū)依然是城市用地擴展的主力。
【關(guān)鍵詞】：哈爾濱市 擴展變化 CA-Markov模型 建設(shè)用地模擬
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F299.23
【目錄】：

• 摘要8-10
• 英文摘要10-13
• 1 引言13-22
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究目的和意義14-15
• 1.3 國內(nèi)外研究動態(tài)15-19
• 1.3.1 國外研究動態(tài)15-16
• 1.3.2 國內(nèi)研究動態(tài)16-19
• 1.3.3 當(dāng)前研究存在的特點及問題19
• 1.4 研究內(nèi)容19-20
• 1.5 研究方法20
• 1.6 技術(shù)路線20
• 1.7 研究的重點和難點20-22
• 2 建設(shè)用地擴展及模擬相關(guān)理論概述22-25
• 2.1 核心問題概念的界定22
• 2.1.1 建設(shè)用地擴展22
• 2.1.2 建設(shè)用地需求預(yù)測22
• 2.2 理論基礎(chǔ)22-25
• 2.2.1 土地區(qū)位理論22-23
• 2.2.2 土地供需理論23
• 2.2.3 可持續(xù)發(fā)展理論23-24
• 2.2.4 理性增長理論24
• 2.2.5 GIS手段24-25
• 3 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)處理25-29
• 3.1 研究區(qū)概況25-27
• 3.1.1 自然概況25-26
• 3.1.2 社會經(jīng)濟概況26-27
• 3.2 數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理27-29
• 3.2.1 數(shù)據(jù)來源27
• 3.2.2 數(shù)據(jù)處理27-29
• 4 哈爾濱市建設(shè)用地擴展時空變化分析29-36
• 4.1 哈爾濱市建設(shè)用地利用現(xiàn)狀29
• 4.2 建設(shè)用地擴展時間分析29-32
• 4.3 建設(shè)用地擴展空間分析32-36
• 4.3.1 建設(shè)用地擴展速率的空間差異32-33
• 4.3.2 重心測算33-36
• 5 哈爾濱市建設(shè)用地變化模擬及預(yù)測36-50
• 5.1 哈爾濱市建設(shè)用地模擬的元胞自動機的組成36-37
• 5.1.1 哈爾濱市建設(shè)用地模擬的元胞確定36
• 5.1.2 哈爾濱市建設(shè)用地模擬的元胞狀態(tài)確定36
• 5.1.3 哈爾濱市建設(shè)用地模擬的元胞空間確定36
• 5.1.4 哈爾濱市建設(shè)用地模擬的元胞鄰居確定36
• 5.1.5 哈爾濱市建設(shè)用地模擬的元胞規(guī)則確定36-37
• 5.1.6 哈爾濱市建設(shè)用地模擬時間的確定37
• 5.2 哈爾濱市土地利用轉(zhuǎn)移矩陣的生成37-38
• 5.3 地類轉(zhuǎn)變適宜性圖像集的創(chuàng)建38-47
• 5.3.1 轉(zhuǎn)換規(guī)則的確定和方法的選擇38-39
• 5.3.2 建設(shè)用地擴展影響因素分析及因子標(biāo)準(zhǔn)化39-45
• 5.3.3 權(quán)重的確定45-46
• 5.3.4 加權(quán)線性合并46
• 5.3.5 合并圖像集46-47
• 5.4 模型精度驗證47-48
• 5.5 2025年哈爾濱市建設(shè)用地擴展預(yù)測及結(jié)果分析48-50
• 6 結(jié)論與討論50-52
• 6.1 結(jié)論50-51
• 6.2 討論51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57

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本文編號：839033