【摘要】：近年來,土地利用/覆被變化(LUCC)已成為全球變化研究的前沿和熱點。土地利用變化中表現(xiàn)最劇烈、最直觀的建設用地這一土地利用類型,其開放性、非線性和動態(tài)性等特征,決定了傳統(tǒng)研究方法難以真實準確的再現(xiàn)其數(shù)量和空間上的變化。因此,對區(qū)域建設用地變化進行模擬和預測,探討建設用地利用格局與驅(qū)動因子之間非線性關系、土地利用變化模擬中轉(zhuǎn)換規(guī)則的確立方法的研究,提高對土地利用變化的解釋與預測能力,對土地資源的合理利用與管理顯得至關重要。湘鄉(xiāng)市是湖南省湘潭市轄的縣級市,地處長株潭“兩型社會”建設核心試驗區(qū)范圍。近年來,湘鄉(xiāng)市經(jīng)濟社會發(fā)展迅速,土地利用變化劇烈。本研究以湘鄉(xiāng)市為例,嘗試將典范對應分析(CCA)與基于IDRISI平臺的土地變化模型(LCM)模型相結(jié)合,對其建設用地變化進行模擬、預測,為高效利用市域建設用地,科學管理土地等提供理論依據(jù)。本研究以湘鄉(xiāng)市2009年和2014年土地利用變更數(shù)據(jù)、DEM、柵格GDP等數(shù)據(jù)為基礎,在ArcGIS平臺對基礎數(shù)據(jù)進行導入前歸一化處理。利用建設用地擴張速率模型、空間重心遷移模型,多層次分析湘鄉(xiāng)市2009年到2014年間的建設用地時空變化狀況。為探求驅(qū)動因子對建設用地變化的影響程度,采用典范對應分析法對湘鄉(xiāng)市建設用地變化與驅(qū)動因子之間的相互關系進行分析排序。在此基礎上,將轉(zhuǎn)換后的基礎數(shù)據(jù)及影響因子導入LCM模型中,構(gòu)建多層感知器(MLP)神經(jīng)網(wǎng)絡轉(zhuǎn)化潛力模型對湘鄉(xiāng)市2014年建設用地變化狀況進行模擬,獲取模型轉(zhuǎn)換規(guī)則并通過精度驗證,可用于湘鄉(xiāng)市2020年建設用地變化狀況模擬預測,主要研究結(jié)論如下:(1)本研究利用建設用地擴展速率模型、空間重心遷移模型等從時間和空間層次等對湘鄉(xiāng)市土地利用現(xiàn)狀分析與研究,結(jié)果表明:2009年到2014年期間,湘鄉(xiāng)市建設用地規(guī)模增長較快,且建設用地與經(jīng)濟增長具有較強的相關性。空間分布上,湘鄉(xiāng)市建設用地規(guī)模擴展高速率區(qū)基本集中在中心城區(qū),較高速率區(qū)逐漸形成東西向條帶狀。建設用地重心偏移呈由南向北略偏西,偏移距離為376米。(2)采用典范對應分析方法(CCA)研究2009年到2014年湘鄉(xiāng)市建設用地利用轉(zhuǎn)換類型與驅(qū)動因子之間的相關性,結(jié)果表明,在資料有限、年限間隔較短的狀況下,CCA分布圖能直觀的展示出驅(qū)動因子對建設用地規(guī)模和空間格局的影響,克服了傳統(tǒng)研究方法難以清晰揭示建設用地變化與驅(qū)動因子的非線性關系的局限性。(3)研究利用LCM模型先對湘鄉(xiāng)市2014年建設用地狀況進行模擬,并采用LCM模塊中的Validation功能對模擬結(jié)果進行檢驗,檢驗結(jié)果Kappa指數(shù)較高,2014年土地利用模擬圖和2014年土地利用現(xiàn)狀圖有著高度的一致性,表明2014年土地利用模擬結(jié)果較好,可用于湘鄉(xiāng)市2020年建設用地規(guī)模和空間結(jié)構(gòu)變化的預測。(4)為了提高模擬結(jié)果的科學性,本研究還利用ANN-CA模型模擬了湘鄉(xiāng)市相同年份建設用地變化狀況,并對兩種模型的模擬結(jié)果進行了比較。結(jié)果表明,相對ANN-CA模型,LCM的4類Kappa系數(shù)都具有極高的匹配度,且LCM模型運行速度更快,進一步驗證了LCM模型用于區(qū)域土地利用變化的模擬和預測研究具有明顯優(yōu)勢,該模型對土地利用變化等復雜非線性問題有較好的處理效果。
【圖文】：

圖３－１建設用地總規(guī)模變化圖逡逑Ｆｉｇ．３－１邋Ｔｏｔａｌ邋ｓｃａｌｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｌａｎｄ逡逑３．２．１．２建設用地增長與經(jīng)濟發(fā)展相關性分析逡逑根據(jù)湘鄉(xiāng)市歷年統(tǒng)計年鑒，統(tǒng)計公報數(shù)據(jù)與土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫，逡逑對湘鄉(xiāng)市建設用地增長與經(jīng)濟發(fā)展相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析（表３－１）。逡逑表３－１邋２００９－２０１４年建設用地與經(jīng)濟發(fā)展狀況統(tǒng)計逡逑Ｔａｂ．３－１邋Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋Ｌａｎｄ邋Ｕｓｅ邋ａｎｄ邋Ｅｃｏｎｏｍｉｃ邋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｐａｓｔ邋２００９－２０１４逡逑￣地區(qū)生產(chǎn)總值第二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值邐建設用地規(guī)模邐地均第二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值逡逑＾邐（億元）邐（億元）邐（公頃）邐（萬元／公頃）逡逑２００９邐１３５．１邐１００．６９邐２１０６６．２４邐４７．８０逡逑２０１０邐１６１．７７邐１２４．８邐２１４３７．６５邐５８．２２逡逑２０１１邐２０２．３９邐１６２．７１邐２１６０２．２７邐７５．３２逡逑２０１２邐２３１．７５邐１８９．３５邐２１７２５．６７邐８７．１５逡逑２０１３邐２６３．６５邐２１９．１７邐２１８６３．０７邐１００．２５逡逑

Ｖｔ＿ｕ：在Ａｔ內(nèi)的建設用地年均遷移速率。逡逑利用上述公式分別計算湘鄉(xiāng)市各時段內(nèi)的建設用地重心坐標、遷移距離及遷逡逑移速率如表３－４、圖３－４所示，，建設用地重心遷移軌跡很好的反映了湘鄉(xiāng)市近幾逡逑２３逡逑
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：F301.2

【參考文獻】

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本文編號：2668653