【摘要】：土地利用/土地覆蓋變化(Land-Use and Land-Cover Change，簡稱LUCC)是研究全球環(huán)境變化與資源可持續(xù)發(fā)展的主要內(nèi)容，對區(qū)域水循環(huán)、大氣循環(huán)、環(huán)境質(zhì)量、氣候變化及陸地生態(tài)系統(tǒng)等具有重要影響。人們在利用土地以促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中直接引起了土地利用和土地覆蓋的劇烈變化，對生態(tài)環(huán)境、生態(tài)效益產(chǎn)生了巨大的影響。近幾十年來，隨著昆明市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市規(guī)模的擴(kuò)大，加重了滇池流域生態(tài)環(huán)境壓力，水體受到污染，導(dǎo)致湖泊嚴(yán)重富營養(yǎng)化，滇池面臨著嚴(yán)重水環(huán)境污染的困境。而國內(nèi)外大量研究表明，，流域內(nèi)不合理的土地利用和不科學(xué)的土地管理會引發(fā)土壤侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致水土流失和營養(yǎng)物隨地表徑流流失造成大面積的非點(diǎn)源污染，因此研究土地利用變化具有重要的生態(tài)意義。 LUCC的復(fù)雜性決定了土地利用研究必須采取復(fù)雜系統(tǒng)的理論方法，因此本研究選擇采用復(fù)雜系統(tǒng)理論支持下的多智能體(Multi-Agent)、元胞自動機(jī)模型（Cellular Automata，CA）和GIS技術(shù)相結(jié)合，從流域尺度上對土地利用/土地覆蓋變化進(jìn)行模擬預(yù)測，并對其空間格局變化特征進(jìn)行分析，對于尋求如何合理發(fā)展流域生態(tài)環(huán)境和保護(hù)流域生態(tài)安全都具有重要的意義。此模型利用GIS獲取所需要的各種空間變量，并使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Network，ANN）代替復(fù)雜的轉(zhuǎn)換規(guī)則獲取模型參數(shù)，大大簡化CA模型的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換規(guī)則的定義。多智能體體現(xiàn)了“人地關(guān)系”中“人”的主動性，而CA更加側(cè)重“地”的作用，它們相輔相成，使得模型模擬更加符合現(xiàn)實規(guī)律。 模型以滇池流域2002年的土地利用類型原始數(shù)據(jù)動態(tài)模擬了該流域2013年土地利用類型，以點(diǎn)對點(diǎn)精度和Lee-Salle指數(shù)來衡量模擬的精度。經(jīng)過反復(fù)的參數(shù)率定，最終模擬結(jié)果點(diǎn)對點(diǎn)精度達(dá)到70.0729%，Lee-Salle總指數(shù)也超過了0.5，滿足了精度的要求。精度達(dá)標(biāo)后，模擬預(yù)測了滇池流域2024年土地利用空間格局與結(jié)構(gòu)。模擬結(jié)果對加強(qiáng)滇池流域的保護(hù)，協(xié)調(diào)流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，優(yōu)化流域資源配置具有重大意義，并為流域可持續(xù)發(fā)展提供了決策參考。
[Abstract]:Land use / land cover change (Land-Use and Land-Cover Change,) is the main research content of global environmental change and sustainable development of resources. Climate change and terrestrial ecosystems have important impacts. In the process of land use to promote social and economic development, land use and land cover are changed dramatically, which has a great impact on ecological environment and ecological benefits. In recent decades, with the economic development of Kunming and the expansion of the city scale, the ecological environment pressure and water pollution in Dianchi Lake Basin have been aggravated, resulting in serious eutrophication of lakes, and Dianchi Lake is facing the dilemma of serious water environment pollution. A large number of studies at home and abroad have shown that unreasonable land use and unscientific land management in the watershed will lead to soil erosion and resulting in a large area of non-point source pollution caused by the loss of soil and water and nutrients along with the loss of surface runoff. Therefore, the study of land use change has important ecological significance. The complexity of LUCC determines that the study of land use must adopt the theory method of complex system. Therefore, this study chooses multi-agent (Multi-Agent) and cellular automata model (Cellular Automata,) supported by complex system theory. CA) and GIS technology combined to simulate and predict land use / land cover change in watershed scale, and to analyze the spatial pattern change characteristics of land use / land cover change. It is of great significance to find out how to develop the ecological environment and protect the ecological security of the watershed. In this model, GIS is used to obtain the required spatial variables, and artificial neural network (Artificial Neural Network,ANN) is used to obtain the model parameters instead of the complex transformation rules, which greatly simplifies the structure of the CA model and the definition of the transformation rules. Multi-agent embodies the initiative of "human" in "man-land relationship", while CA pays more attention to the role of "land". They complement each other and make the simulation of the model more in line with the practical law. Based on the original data of land use types in Dianchi Lake Basin in 2002, the model dynamically simulates the land use types of Dianchi Basin in 2013. The accuracy of the simulation is measured by point-to-point accuracy and Lee-Salle index. After repeated parameter rate determination, the simulation results show that the point-to-point accuracy is 70.0729 and the total index of Lee-Salle is higher than 0.5, which satisfies the requirement of accuracy. The spatial pattern and structure of land use in Dianchi Lake Basin in 2024 were simulated and predicted after reaching the standard of precision. The simulation results are of great significance for strengthening the protection of the Dianchi Lake basin, coordinating the economic development of the basin and optimizing the allocation of the basin resources, and providing a reference for the sustainable development of the basin.
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P208;TP18;F301.2

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本文編號：2398335