本文關(guān)鍵詞：基于ANN-CA模型的琿春市土地利用格局模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土地作為陸地系統(tǒng)最重要的組成部分,是人類與環(huán)境關(guān)系研究中的紐帶和橋梁,隨著人口持續(xù)增長、生物多樣化減少、臭氧層破壞和損耗、水資源危機(jī)與海洋地質(zhì)破壞等眾多全球性問題的日趨激化,使其成為國際眾多研究中最為活躍的領(lǐng)域,而土地利用覆被變化的研究則成為重點(diǎn)靶區(qū),儼然已經(jīng)成為全球?qū)W者研究熱點(diǎn)之一,且正在加速的全球城市化引起土地利用/覆蓋的變化,進(jìn)而導(dǎo)致區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的變化,并由此產(chǎn)生更加復(fù)雜的土地利用格局和功能的演變過程,引發(fā)更多自然現(xiàn)象和生態(tài)過程的變化,如土壤性質(zhì)、地表徑流與侵蝕等[46]。因此,在多方面分析區(qū)域土地利用變化的基礎(chǔ)上,探求影響土地利用變化的驅(qū)動力因素,構(gòu)建土地利用格局動態(tài)模擬模型,重建過去和預(yù)測未來土地利用格局,探索區(qū)域土地利用最佳模式,對于把握未來區(qū)域土地利用趨勢,制定區(qū)域土地生態(tài)建設(shè)等具有現(xiàn)實(shí)與理論指導(dǎo)意義。本文以琿春市為研究區(qū)域,以土地利用變更數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、柵格GDP數(shù)據(jù)等為數(shù)據(jù)源,采用局部空間自相關(guān)模型、轉(zhuǎn)移矩陣模型、空間重心遷移模型多角度分析琿春市近幾年來土地利用變化情況;在此基礎(chǔ)上,對土地利用變化數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,構(gòu)建土地利用變化樣本數(shù)據(jù)矩陣和土地利用變化驅(qū)動因子矩陣,采用典范對應(yīng)分析法研究土地利用變化與驅(qū)動因子之間的相互關(guān)系,重點(diǎn)探求驅(qū)動因子對土地利用變化的影響程度;依據(jù)驅(qū)動因子的選取與設(shè)置,構(gòu)建ANN-CA模型,在對模型校正和精度驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,以2014年土地利用數(shù)據(jù)為初始數(shù)值,模擬琿春市2020年土地利用格局,為琿春市未來土地利用方式提供理論參考。主要研究結(jié)論如下:(1)通過空間自相關(guān)模型、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣模型和空間重心遷移模型對琿春市土地利用現(xiàn)狀的分析與研究,得出琿春市各地類在空間位置上呈空間正相關(guān),相關(guān)程度依次為林地、耕地、建設(shè)用地、其他土地、水域、草地、園地,地類空間分布主要表現(xiàn)為耕地分布零散,林地集中的分布在東北部和北部,園地分布呈現(xiàn)隨機(jī)狀;近五年之間,各地類向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化比較活躍,尤其是耕地和林地占比較大,且耕地的有效補(bǔ)充不足,造成琿春市近年來耕地?cái)?shù)量呈現(xiàn)出“入不敷出”的情況;建設(shè)用地重心由東南方逐漸向西北方偏移,偏移距離為395米,方向性特別明顯。(2)通過典范對應(yīng)分析方法研究土地利用類型與驅(qū)動因子之間的相關(guān)性,分析結(jié)果表明:GDP、坡度、政策、DEM成為琿春市土地利用變化的主要驅(qū)動因素,其次為距道路距離、距河流的距離、距城鎮(zhèn)的距離,且在資料有限、年期間隔較短的情況下,CCA分布圖能較好的反映在驅(qū)動因子的制約下,土地利用類型的分布格局,直觀的展示出驅(qū)動因子與土地利用變化的影響。(3)綜合ANN模型處理非線性關(guān)系的能力及CA模型空間表達(dá)能力,構(gòu)建ANN-CA模型,設(shè)置6種不同的參數(shù)組合,對2014年琿春市土地利用進(jìn)行模擬,結(jié)果表明:在a=1,T=0.95的參數(shù)組合下,各地類模擬精度都比較高,通過數(shù)量精度檢驗(yàn)、Kappa系數(shù)驗(yàn)證及Kappa指數(shù)系列驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明:數(shù)量精度均高于75%,綜合Kappa指數(shù)為0.9840,Kappa系列指數(shù)分別為Kstandard=0.9923,Kno=0.9953,Klocation=0.9975,KlocationStrata=0.9975,均大于75%,表明研究區(qū)域內(nèi)模擬柵格圖與實(shí)際柵格圖一致性很高,可信度較高。(4)利用訓(xùn)練好的ANN-CA模型對研究區(qū)2020年土地利用情況進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果表明:林地、耕地、草地、其他土地均呈現(xiàn)減少趨勢,其中林地和耕地減少幅度較大,分別減少1087.92公頃、929.97公頃,園地、建設(shè)用地呈現(xiàn)增加趨勢,其中建設(shè)用地增加幅度較大,增加3094.92公頃,從土地利用變化空間格局來看,新增建設(shè)用地主要分布在琿春市地勢較為平坦的河流附近,其中新城區(qū)、邊境合作區(qū)及敬信鎮(zhèn)新增建設(shè)用地分布較多。
【關(guān)鍵詞】：ANN-CA 典范性分析 土地利用變化 驅(qū)動因子 琿春市
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F301.2
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 選題背景及研究意義12-13
• 1.1.1 選題背景12-13
• 1.1.2 研究目的、意義13
• 1.2 國內(nèi)外研究綜述13-15
• 1.2.1 國外研究進(jìn)展13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展14-15
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線15-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-17
• 1.3.3 技術(shù)資料來源17-19
• 第2章 研究區(qū)土地利用狀況分析19-27
• 2.1 研究區(qū)概況19-22
• 2.1.1 研究區(qū)自然條件19-20
• 2.1.2 研究區(qū)經(jīng)濟(jì)概況20-22
• 2.2 土地利用現(xiàn)狀分析22-24
• 2.2.1 空間自相關(guān)模型22
• 2.2.2 空間自相關(guān)性分析22-24
• 2.3 地類轉(zhuǎn)移變化分析24-25
• 2.3.1 轉(zhuǎn)移矩陣?yán)碚?/span>24
• 2.3.2 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析24-25
• 2.4 土地利用空間變化分析25-27
• 2.4.1 空間重心遷移模型25-26
• 2.4.2 空間重心遷移分析26-27
• 第3章 琿春市土地利用變化與驅(qū)動因子的關(guān)系分析27-34
• 3.1 典范對應(yīng)分析（CCA）27-28
• 3.2 CCA排序28-31
• 3.2.1 驅(qū)動因子選取與處理28-29
• 3.2.2 構(gòu)建CCA分析矩陣29-31
• 3.3 結(jié)果與分析31-34
• 3.3.1 驅(qū)動因子相關(guān)性檢驗(yàn)31
• 3.3.2 土地利用變化類型與驅(qū)動因子關(guān)系分析31-34
• 第4章 土地利用格局模擬與分析34-46
• 4.1 ANN-CA模型構(gòu)建原理34-38
• 4.1.1 CA模型34-36
• 4.1.2 ANN模型36-37
• 4.1.3 ANN-CA模型構(gòu)建37-38
• 4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與模型校正38-40
• 4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練38-39
• 4.2.2 模型校正39-40
• 4.3 模型精度驗(yàn)證40-43
• 4.4 研究區(qū)2020年土地利用預(yù)測與結(jié)果分析43-46
• 第5章 結(jié)論與不足46-49
• 5.1 結(jié)論46-47
• 5.2 不足47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果53-54
• 致謝54

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于ANN-CA模型的琿春市土地利用格局模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：309070