本文關(guān)鍵詞：基于遙感的華北平原農(nóng)業(yè)土地利用時空變化特征及驅(qū)動力分析

  更多相關(guān)文章： 華北平原 遙感提取 農(nóng)業(yè)土地利用變化 時空變化 驅(qū)動力

【摘要】：華北平原作為中國第二大平原,是我國農(nóng)作物主產(chǎn)區(qū)之一。該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展耗水量較大,特別是主要糧食作物冬小麥,以及經(jīng)濟作物果樹和蔬菜,高產(chǎn)來自充分的灌溉保證。長期的地下水抽取灌溉使華北平原形成了世界上最大的復(fù)合型地下水位降落漏斗區(qū),了解該區(qū)主要作物種植區(qū)域的時空變化特征,并進行驅(qū)動力變化分析,能有效指導(dǎo)該區(qū)的農(nóng)業(yè)用水管理、作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和地下水保護工作。本文首先結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象觀測站提供的華北平原主要農(nóng)作物冬小麥—夏玉米、春季玉米、棉花和林果的物候觀測資料,簡單歸納其典型物候期特征。然后將每年間隔16天的NDVI值經(jīng)過Hants濾波得到平滑的作物時序曲線圖,依據(jù)不同的NDVI時序曲線圖通過分類回歸樹方法提取相應(yīng)作物2000—2013年的種植面積;蔬菜和水稻的種植面積較小,且相對破碎,連續(xù)年份間種植面積變化則更小,所以本文依據(jù)TM/ETM數(shù)據(jù)通過最大似然法來提取研究區(qū)蔬菜和水稻2002年和2012年的種植面積,并將結(jié)果分別作為2000—2006年和2007—2013年的蔬菜和水稻種植面積進行區(qū)域農(nóng)業(yè)土地利用時空變化分析。精度驗證可信后,分析華北平原主要作物的空間分布特征,并從作物種植概率、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、景觀格局指數(shù)等角度分析近14年來這些作物的時空變化特征,最后分析了引起這些變化的驅(qū)動力。得出以下結(jié)論:(1)本研究對作物的分類提取在縣域水平上精度較高,冬小麥、玉米和棉花的遙感監(jiān)測面積與農(nóng)業(yè)統(tǒng)計面積的相關(guān)系數(shù)都大于0.76(置信水平為95%),具有較高的相關(guān)性;而TM/ETM數(shù)據(jù)本身分辨率較高,分類精度也相對較高,所以本研究分類結(jié)果能夠用于作物種植的時空變化研究。(2)華北平原的冬小麥—夏玉米主要分布比例關(guān)系是豫北魯西北河北南部;單季玉米和林果在河北平原北部分布比例最高;而河北平原南部的棉花種植比例最高。從華北平原2000—2013年連續(xù)年份作物空間分布圖來看,總體上糧食作物呈下降趨勢,而經(jīng)濟作物則有明顯上升趨勢。統(tǒng)計該區(qū)各類型作物2000年和2012年種植面積,發(fā)現(xiàn)冬小麥—夏玉米的種植比例在55%左右,2012年到2000年種植面積雖有所下降,但整體變化不大;單季玉米、林果和棉花的種植比例在12%左右,且單季玉米和林果都有較大幅度的增加;蔬菜的種植比例次之,在6%左右,種植面積大幅增加,增加了44.77%;水稻的種植比例最低,且近些年種植面積還在下降。(3)基于作物種植概率,結(jié)合蔬菜、水稻分類結(jié)果,本文運用轉(zhuǎn)移矩陣和景觀格局分析華北平原主要作物主產(chǎn)區(qū)在近14年前后兩階段(2000—2006年和2007—2013年)的時空變化特征,結(jié)果顯示:林果、蔬菜和水稻的面積變化率較大,分別為56.45%、35.76%和23.16%,蔬菜和水稻的位置轉(zhuǎn)移明顯;整體上豫北以北地區(qū)作物種植多樣化增強,特別是京津附近地區(qū)地塊景觀格局相對復(fù)雜,河北平原以南冬小麥—夏玉米種植規(guī)�；潭忍岣�,斑塊出現(xiàn)聚合聯(lián)通趨勢。(4)最后分析了華北平原農(nóng)業(yè)土地利用時空變化的驅(qū)動力,華北平原的自然條件決定了當(dāng)?shù)氐闹饕Z食作物和可生長的果蔬,在經(jīng)濟發(fā)展、市場經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化、技術(shù)進步和政策法規(guī)等社會因素的共同影響下,該地區(qū)的主要農(nóng)作物在種植面積和空間分布上發(fā)生著上述數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的變化情況,協(xié)調(diào)著當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：華北平原 遙感提取 農(nóng)業(yè)土地利用變化 時空變化 驅(qū)動力
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F321.1;S127
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-18
• 1.1 研究背景和意義10
• 1.2 研究進展綜述10-15
• 1.2.1 農(nóng)業(yè)遙感綜述10-12
• 1.2.2 土地利用變化特征研究進展12-13
• 1.2.3 農(nóng)業(yè)土地利用變化研究進展13-14
• 1.2.4 土地利用變化驅(qū)動力研究進展14-15
• 1.3 研究目的和研究內(nèi)容15-18
• 1.3.1 研究目的15
• 1.3.2 研究內(nèi)容及論文框架15-18
• 2 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源18-21
• 2.1 研究區(qū)概括18-20
• 2.1.1 自然地理概況18-19
• 2.1.2 社會經(jīng)濟概況19-20
• 2.2 數(shù)據(jù)來源20-21
• 3 研究方法21-28
• 3.1 作物遙感提取方法21-23
• 3.1.1 時序曲線構(gòu)建方法21-22
• 3.1.2 復(fù)種指數(shù)的提取22-23
• 3.1.3 CART算法23
• 3.1.4 最大似然法23
• 3.2 分類結(jié)果的修正及驗證23-25
• 3.3 農(nóng)業(yè)土地利用時空變化分析方法25-28
• 3.3.1 作物類型轉(zhuǎn)移矩陣26-27
• 3.3.2 景觀格局指數(shù)27-28
• 4 農(nóng)業(yè)土地利用時空變化特征28-42
• 4.1 2000—2013年連續(xù)年份華北平原主要作物種植面積的時空變化28-35
• 4.1.1 華北平原主要作物的空間分布28-32
• 4.1.2 華北平原各作物種植面積的時空變化32-35
• 4.2 基于作物種植概率的時空變換分析35-42
• 4.2.1 主要農(nóng)作物的種植概率時空變化分析36-38
• 4.2.2 主要農(nóng)業(yè)土地利用類型時空變化分析38-40
• 4.2.3 基于景觀格局的主要農(nóng)作物種植格局分析40-42
• 5 農(nóng)業(yè)土地利用時空變化驅(qū)動力分析42-45
• 5.1 自然因素42
• 5.2 社會因素42-45
• 5.2.1 人口增長42-43
• 5.2.2 經(jīng)濟發(fā)展和科技進步43-44
• 5.2.3 市場經(jīng)濟調(diào)節(jié)機制44
• 5.2.4 政府因素44-45
• 6 結(jié)論與展望45-48
• 6.1 主要結(jié)論45-46
• 6.2 創(chuàng)新點46
• 6.3 研究中的不足與展望46-48
• 參考文獻48-54
• 致謝54-56
• 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果清單56

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本文編號：680010