基于RS與GIS的螳螂江流域土地覆被變化分析及模擬預(yù)測研究
發(fā)布時間:2017-09-10 22:13
本文關(guān)鍵詞:基于RS與GIS的螳螂江流域土地覆被變化分析及模擬預(yù)測研究
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【摘要】:土地利用/覆被變化是自然因素和人為因素綜合作用的結(jié)果,影響區(qū)域土地資源管理、環(huán)境、氣候和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在螳螂江流域,隨著近二十幾年來采礦業(yè)的急速發(fā)展,使得該區(qū)域的土地利用/覆被變化更加的迅速和復(fù)雜,也對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況和生態(tài)環(huán)境帶來巨大的影響,因此開展土地利用/覆被變化分析與模擬研究有重要的學(xué)術(shù)意義和社會意義。本文通過解譯TM、和OLI影像,得到了螳螂江流域1991年~2014年間4期土地覆被圖。通過對4期土地覆被解譯結(jié)果進(jìn)行分析,研究了螳螂江流域的土地覆被現(xiàn)狀,結(jié)合DEM、交通線路等數(shù)據(jù)分析得到了螳螂江流域土地覆被變化驅(qū)動力。使用CA-Markov模型與GIS結(jié)合的方法,通過分析螳螂江流域各土地覆被類型的空間分布規(guī)律制定了元胞轉(zhuǎn)換規(guī)則,對螳螂江流域的土地覆被進(jìn)行了模擬預(yù)測研究。研究成果如下:(1)在目視解譯遙感影像的基礎(chǔ)上,結(jié)合全國第二次土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)、云南省采礦權(quán)數(shù)據(jù)庫以及野外調(diào)查等數(shù)據(jù),制作了螳螂江流域1991年、2000年、2009年、2014年等4期土地覆被專題圖。研究中,通過運(yùn)用主成分分析方法選取了遙感影像的波段組合,并使用傅里葉變換和色彩拉伸對圖像飽和度進(jìn)行增強(qiáng)拉伸處理,有效提高了遙感影像的目視效果和解譯精度。(2)對研究區(qū)土地覆被現(xiàn)狀進(jìn)行了空間分布規(guī)律研究,發(fā)現(xiàn)螳螂江流域土地覆被類型的空間分布呈一定特征。城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn)、耕地和水體濕地主要分布在高程為1660-2060m范圍內(nèi),采礦用地、林地主要分布在高程為1860-2460m范圍內(nèi),草地、裸地和稀疏植被地段主要分布分高程為1860-2260m范圍內(nèi)。當(dāng)坡度為0-5°時,研究區(qū)所有土地覆被類型分布比重超過了自身的40%,后隨著坡度的增加各地類分布比重逐漸減小,但林地減小的趨勢不明顯。研究區(qū)的所有土地覆被類型在坡向為0-90°、135-180°、225-2700范圍內(nèi)呈聚集趨勢,而在其余坡向范圍內(nèi)分布較少。(3)采用轉(zhuǎn)移矩陣對研究區(qū)1991~2014年土地利用/覆被變化進(jìn)行了分析,結(jié)果表明采礦用地、農(nóng)村居民點(diǎn)和城鎮(zhèn)呈快速增長的趨勢,耕地呈逐漸減少趨勢,水體濕地整體變化不大,林地、草地與裸地呈先增加后減小趨勢。(4)通過GIS空間分析方法改進(jìn)了CA模型傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則,即使用GIS空間分析功能對研究區(qū)的高程、坡度、坡向與圖斑自身空間特征的綜合分析后,改進(jìn)了傳統(tǒng)CA模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則,探索出一種適合研究區(qū)的改進(jìn)的CA-Markov土地覆被變化預(yù)測方法。以2000年為基期,采用2009年的預(yù)測圖與現(xiàn)狀圖相比較的方法對模型進(jìn)行了檢驗,結(jié)果表明使用該預(yù)測方法得到的土地覆被圖準(zhǔn)確率達(dá)到了94.18%,表明該方法能夠較準(zhǔn)確的預(yù)測螳螂江流域土地覆被分布狀況。最后,通過該模型預(yù)測得到研究區(qū)2018年、2027年研究區(qū)土地覆被圖,將該圖與2014年現(xiàn)狀圖進(jìn)行比,結(jié)果表明采礦用地、農(nóng)村居民點(diǎn)、城鎮(zhèn)、裸地呈增加趨勢,耕地、草地、林地呈減小趨勢,水域呈快速增加趨勢。
【關(guān)鍵詞】:土地覆被 螳螂江流域 CA-Markov模型 GIS RS
【學(xué)位授予單位】:云南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P237;P208
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展10-13
- 1.2.1 國外研究進(jìn)展10-12
- 1.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展12-13
- 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線13-15
- 1.3.1 研究內(nèi)容13-14
- 1.3.2 研究技術(shù)路線14-15
- 1.4 關(guān)鍵技術(shù)15-17
- 第二章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理17-32
- 2.1 研究區(qū)概況17-18
- 2.2 數(shù)據(jù)收集與整理18-20
- 2.2.1 數(shù)據(jù)來源18-19
- 2.2.2 野外調(diào)查19-20
- 2.3 遙感影像預(yù)處理20-28
- 2.3.1 波段組合21-24
- 2.3.2 圖像增強(qiáng)處理24-25
- 2.3.3 幾何校正25-26
- 2.3.4 遙感圖像處理結(jié)果26-28
- 2.4 基于RS的土地覆被信息提取28-32
- 2.4.1 分類體系方案28
- 2.4.2 基于RS的解譯標(biāo)志28-29
- 2.4.3 基于RS的螳螂江流域土地覆被解譯結(jié)果29-31
- 2.4.4 解譯精度驗證31-32
- 第三章 螳螂江流域土地覆被變化特征分析32-47
- 3.1 土地覆被數(shù)量結(jié)構(gòu)變化32-34
- 3.2 土地覆被類型轉(zhuǎn)移變化34-41
- 3.2.1 轉(zhuǎn)移矩陣?yán)碚?/span>34
- 3.2.2 土地覆被轉(zhuǎn)移矩陣分析34-35
- 3.2.3 基于轉(zhuǎn)移矩陣的土地覆被時序變化特征分析35-41
- 3.3 螳螂江流域土地覆被變化空間變化特征分析-以采礦用地為例41-43
- 3.3.1 空間質(zhì)心遷移模型41-42
- 3.3.2 采礦用地質(zhì)心遷移分析42-43
- 3.4 螳螂江流域土地覆被變化驅(qū)動力分析43-47
- 3.4.1 地形因子——地形地貌43-45
- 3.4.2 采礦業(yè)的快速發(fā)展45-46
- 3.4.3 國家政策與區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的影響46-47
- 第四章 螳螂江流域土地覆被模擬預(yù)測模型47-74
- 4.1 元胞自動機(jī)模型47-68
- 4.1.1 元胞自動機(jī)模型簡介47-48
- 4.1.2 地理元胞自動機(jī)模型48
- 4.1.3 地理元胞自動機(jī)模型在GIS中的應(yīng)用48-49
- 4.1.4 螳螂江流域土地覆被變化CA模型構(gòu)建49-50
- 4.1.5 螳螂江流域各年度土地覆被轉(zhuǎn)換規(guī)則分析50-67
- 4.1.6 螳螂江流域土地覆被轉(zhuǎn)換規(guī)則制定67-68
- 4.2 MARKOV模型68-71
- 4.2.1 Markov模型簡介68-69
- 4.2.2 Markov模型構(gòu)建69-71
- 4.3 CA-MARKOV復(fù)合模型71-74
- 第五章 螳螂江流域土地覆被模擬預(yù)測74-81
- 5.1 螳螂江流域土地覆被預(yù)測驗證74-77
- 5.1.1 螳螂江流域2009年土地覆被預(yù)測74-77
- 5.1.2 預(yù)測精度驗證77
- 5.2 螳螂江流域土地覆被預(yù)測77-78
- 5.3 螳螂江流域土地覆被預(yù)測結(jié)果分析78-81
- 第六章 結(jié)論與討論81-83
- 6.1 結(jié)論81-82
- 6.2 不足之處82
- 6.3 應(yīng)用展望82-83
- 參考文獻(xiàn)83-87
- 攻讀碩士學(xué)位期間完成的科研成果87-88
- 致謝88-89
本文編號:826928
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