【摘要】：近年來由于社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,以及全球氣候變化和人類對自然資源的開發(fā)利用,生態(tài)環(huán)境脆弱性程度和承載能力隨之發(fā)生了變化。一方面,為滿足人類對生產(chǎn)生活的需要,很多地區(qū)自然資源被過度開采,土地利用類型和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,人類活動影響造成了生態(tài)環(huán)境惡化;另一方面,國家又通過大的生態(tài)環(huán)境建設工程,退耕還林還草,實施重點生態(tài)區(qū)域的生態(tài)修復,使部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境得以改善。再者,我國自然環(huán)境類型多樣,區(qū)域差異明顯,使得不同地區(qū)在環(huán)境與發(fā)展的壓力下,有著不同程度的脆弱性。生態(tài)環(huán)境脆弱性是衡量區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力的重要指標,“脆弱性評價”的研究受到越來越多的關(guān)注,生態(tài)環(huán)境脆弱性問題已逐漸成為了焦點問題之一。四川位于我國大陸西南腹地,是諸多大江大河的發(fā)源地,是長江上游重要的生態(tài)屏障,對維持我國整體生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性具有重要作用。本區(qū)地形復雜多樣,自然資源豐富且種類較全,生態(tài)環(huán)境具有多樣性。四川的生態(tài)環(huán)境狀況對整個長江流域乃至全國的社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展起著重要作用。本研究在參照了行業(yè)標準和已有研究成果的基礎(chǔ)上,采用3S技術(shù),應用遙感數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、統(tǒng)計年鑒和調(diào)查數(shù)據(jù),建立了生態(tài)環(huán)境脆弱性評價數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了BP神經(jīng)網(wǎng)絡和極限學習機兩種人工神經(jīng)網(wǎng)絡生態(tài)環(huán)境脆弱性評價模型,并對模型進行了顯著性檢驗。最后,選擇效果較好的BP-ANN模型對研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境脆弱性進行了客觀的評價,研究成果對保護本區(qū)生態(tài)環(huán)境具有重要的理論和實踐意義,為國家、省市有關(guān)部門制定生態(tài)環(huán)境保護政策和生態(tài)修復工程提供重要的決策依據(jù)。本文主要研究成果及創(chuàng)新點如下:(1)針對研究區(qū)地形復雜、生態(tài)環(huán)境具有多樣性的特點,參照行業(yè)標準和已有研究,基于“成因-結(jié)果”理論體系建立了一套科學合理、實用性強的生態(tài)環(huán)境脆弱性評價標準體系。收集、處理各類指標數(shù)據(jù),共計得到9個對生態(tài)環(huán)境脆弱性有較大影響的影響因子。通過對9個影響因子進行分級標準化處理后,得到研究區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性評價數(shù)據(jù)庫。(2)在處理Landsat系列影像時,建立了川西高原、平原地區(qū)和川東丘陵地區(qū)的解譯標志樣本信息庫。采用面向?qū)ο蟮闹С窒蛄繖C算法提取研究區(qū)的土地利用信息,節(jié)省了信息提取的時間。本文創(chuàng)新性地對難以量化的影響因子(如地質(zhì)災害影響因子)進行先分級后量化的處理,提出了一套適用于大尺度生態(tài)環(huán)境脆弱性評價的方法。(3)構(gòu)建了BP-ANN模型和極限學習機兩種人工神經(jīng)網(wǎng)絡生態(tài)環(huán)境脆弱性評價模型,分別探討了兩種算法的最佳隱含層神經(jīng)元數(shù)量。對比了兩種評價模型的有效性和優(yōu)缺點。發(fā)現(xiàn)兩者的可決系數(shù)值在0.7左右,BP-ANN模型的均方誤差更具穩(wěn)定性,訓練結(jié)果更具規(guī)律性且模型顯著性效果較好而極限學習機訓練結(jié)果也具有一定穩(wěn)定性,缺乏規(guī)律性,但模型更加簡單易用,運算速度快,在一定程度上節(jié)約了人力與時間。(4)利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型開展以省為單位的生態(tài)環(huán)境脆弱性評價研究較少。本文嘗試了以縣作為評價單元,利用BP-ANN人工神經(jīng)網(wǎng)絡對研究區(qū)生態(tài)環(huán)境進行評價,為以省為單位的脆弱性評價研究做出了有益的探索。分析了研究區(qū)的評價結(jié)果和空間格局,結(jié)果表明:研究區(qū)生態(tài)環(huán)境東部地區(qū)最好,盆地好于山區(qū)。成都平原地區(qū)自然條件最好,生態(tài)環(huán)境相對較穩(wěn)定,周邊次之,三州地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱,破壞嚴重,生態(tài)環(huán)境脆弱性嚴重,需引起重視。根據(jù)評價結(jié)果,為研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提出了建議。
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【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X826

【參考文獻】

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本文編號：2270575