本文關(guān)鍵詞：基于GIS的呼包鄂城市群生態(tài)安全空間格局研究

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【摘要】：呼包鄂城市群是祖國(guó)北方重要的生態(tài)屏障,也是內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)騰飛的引擎,但同時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也面臨著工業(yè)污染、礦產(chǎn)資源過(guò)度開(kāi)發(fā)和城市擴(kuò)展過(guò)快等問(wèn)題。因此掌握呼包鄂城市群生態(tài)安全空間格局的變化特征,對(duì)其可持續(xù)發(fā)展和制定有效地生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施具有重要意義。本文以GIS為技術(shù)平臺(tái),結(jié)合2000、2005、2010和2013年的遙感影像、景觀指數(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水資源、地形地貌以及土壤等數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)柵格圖之間的相關(guān)計(jì)算,指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化和空間主成份方法確定各指標(biāo)的權(quán)重,且通過(guò)ArcGIS里的地圖代數(shù)得到研究區(qū)的生態(tài)脆弱性指數(shù)(EVI),并運(yùn)用MODIS-NDVI指數(shù)和SOFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加以驗(yàn)證。最后,以生態(tài)脆弱指數(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際生態(tài)狀況設(shè)定生態(tài)安全等級(jí)閾值。生態(tài)安全等級(jí)依次分為：理想安全(I級(jí))、較安全(II級(jí))、臨界安全(III級(jí))、不安全(IV級(jí))和很不安全(V級(jí)),并定義生態(tài)安全I(xiàn)級(jí)最高,V級(jí)最低,且主要結(jié)論如下：(1)利用MODIS-NDVI對(duì)生態(tài)脆弱性指數(shù)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),2000、2005、2010和2013年生態(tài)脆弱性指數(shù)(EVI)與NDVI的相關(guān)關(guān)系分別為0.7015、0.6451、0.6851和0.6974,且相關(guān)系數(shù)通過(guò)p0.01的顯著性假設(shè)檢驗(yàn),由EVI與NDVI構(gòu)造一元回歸方程,得到回歸方程分別為y=-0.348x+0.636,y=-0.252x+0.584,y=-0.326x+0.595,y=-0.319x+0.625。生態(tài)脆弱性指數(shù)的空間分布基本與研究區(qū)植被覆蓋的程度相吻合；運(yùn)用自組織特征映射(SOFM)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)隨機(jī)采集的10000個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi),聚類(lèi)的結(jié)果與運(yùn)用GIS的空間主成份方法評(píng)價(jià)的生態(tài)脆弱性指數(shù)分布結(jié)果極為相似。(2)從時(shí)間特征來(lái)看,2000-2013年生態(tài)不安全(IV級(jí))所占面積均最大,占研究區(qū)面積比例分別為49.5%、49.1%、55.6%和43%。理想安全(I級(jí))面積均最小,所占面積比例分別為8.1%、10.6%、9.9%和10%。根據(jù)生態(tài)安全等級(jí)轉(zhuǎn)移矩陣得到：2000-2005年穩(wěn)定,發(fā)展和逆轉(zhuǎn)的生態(tài)安全面積分別占研究區(qū)總面積的81.9%、10.3%和7.8%。2005-2010年穩(wěn)定、發(fā)展和逆轉(zhuǎn)的生態(tài)安全面積分別占總面積的81.3%、5.8和12.9%。2010-2013年穩(wěn)定、發(fā)展和逆轉(zhuǎn)的生態(tài)安全面積占總面積的82.4%、15.4,和2.2%。2000-2013年穩(wěn)定、發(fā)展和逆轉(zhuǎn)的生態(tài)安全面積占總面積的82.6%、13%和4.4%。(3)2000-2013年,呼和浩特市各地區(qū)生態(tài)安全等級(jí)總體均呈上升趨勢(shì)。包頭市除東河市和固陽(yáng)縣生態(tài)安全等級(jí)下降外,其余均呈上升趨勢(shì)。鄂爾多斯市除烏審旗和鄂托克旗生態(tài)安全等級(jí)下降外,其余均呈上升趨勢(shì)。(4)從呼包鄂城市群整體空間格局來(lái)看,生態(tài)安全的分布的整體趨勢(shì)在各時(shí)段大體一致,空間上均為由西南向東北方向逐步遞增；以地域來(lái)劃分,東北部的呼和浩特和包頭市區(qū)生態(tài)安全等級(jí)較高,西南部的鄂爾多斯高原、中部的土默特平原和北部的達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗的生態(tài)安全等級(jí)較低；以地形地貌劃分,研究區(qū)東北部的山地、丘陵等海拔較高的地區(qū)生態(tài)安全等級(jí)較高,中部的平原地區(qū)生態(tài)安全等級(jí)較低,西部的沙地和荒漠地區(qū)生態(tài)安全等級(jí)最低。(5)從呼包鄂城市群各區(qū)域空間格局來(lái)看,生態(tài)安全等級(jí)最低的是鄂爾多斯市,其次是包頭市,呼和浩特市最高。具體到各地區(qū)生態(tài)安全最低的是鄂爾多斯市的鄂托克前旗,最高的是包頭市的石拐區(qū)。
【關(guān)鍵詞】：生態(tài)脆弱性 生態(tài)安全 空間格局 GIS 呼包鄂城市群
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P208;X321
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 綜述10-17
• 1.1 研究背景與研究意義10-11
• 1.2 研究進(jìn)展11-13
• 1.2.1 國(guó)外研究進(jìn)展11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展12-13
• 1.3 生態(tài)脆弱性的概念及特征13-14
• 1.3.1 生態(tài)脆弱性的概念13-14
• 1.3.2 生態(tài)脆弱性的特征14
• 1.4 研究思路14-17
• 1.4.1 研究方法14-16
• 1.4.2 論文框架16-17
• 2 研究區(qū)概況17-21
• 2.1 自然環(huán)境17-19
• 2.1.1 地形地貌特征17-18
• 2.1.2 氣候特征18
• 2.1.3 水文特征18-19
• 2.1.4 土壤特征19
• 2.1.5 植被特征19
• 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況19-21
• 3 呼包鄂城市群脆弱性指標(biāo)體系建立及地理建模21-45
• 3.1 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)處理21-22
• 3.1.1 數(shù)據(jù)源處理平臺(tái)21
• 3.1.2 數(shù)據(jù)源21
• 3.1.3 數(shù)據(jù)處理21-22
• 3.2 脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)選取原則22-23
• 3.3 脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取23
• 3.4 脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建23-34
• 3.4.1 自然環(huán)境指標(biāo)體系23-26
• 3.4.2 景觀指數(shù)指標(biāo)體系26-30
• 3.4.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系30-33
• 3.4.4 水資源指標(biāo)體系33-34
• 3.5 脆弱性評(píng)價(jià)模型構(gòu)建34-38
• 3.5.1 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理34-35
• 3.5.2 空間主成份指標(biāo)權(quán)重的確定35-37
• 3.5.3 生態(tài)脆弱性模型計(jì)算37-38
• 3.6 生態(tài)脆弱性指數(shù)計(jì)算驗(yàn)證38-43
• 3.6.1 MODIS NDVI生態(tài)脆弱性檢驗(yàn)38-40
• 3.6.2 SOFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)脆弱性檢驗(yàn)40-43
• 3.7 脆弱性結(jié)果分析43-45
• 4 呼包鄂城市群生態(tài)安全空間格局時(shí)空變化特征45-59
• 4.1 生態(tài)安全等級(jí)劃分45-46
• 4.2 呼包鄂城市群生態(tài)安全時(shí)間序列變化46-49
• 4.2.1 研究區(qū)生態(tài)安全總體變化46-47
• 4.2.2 區(qū)域生態(tài)安全時(shí)間序列變化47-49
• 4.3 呼包鄂城市群生態(tài)安全空間格局特征分析49-59
• 4.3.1 生態(tài)安全總體空間格局變化49-51
• 4.3.2 生態(tài)安全區(qū)域差異空間格局特征分析51-59
• 5 結(jié)論與討論59-62
• 5.1 結(jié)論59-61
• 5.2 討論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：896647