南寧城市空氣污染效應(yīng)與土地利用格局的耦合關(guān)系
發(fā)布時間:2020-06-05 18:21
【摘要】:在未來的城市發(fā)展過程中,預(yù)計城市擴張、水域變化等生態(tài)過程會大幅改變?nèi)蛲恋乩媚J?進而有可能引起環(huán)境的變化以及城市景觀格局的演變,從而影響人類社會的可持續(xù)發(fā)展。由此產(chǎn)生的全球土地覆蓋和土地利用變化(LUCC)有可能對大氣成分產(chǎn)生重大影響,但由于氣候、二氧化碳、空氣污染物和植被之間復(fù)雜的相互作用,其影響程度甚至是影響的跡象仍然非常不確定,造成對未來空氣質(zhì)量準(zhǔn)確預(yù)測的困難。本研究以南寧城市為對象,利用地理信息系統(tǒng)(GIS)和遙感(RS)技術(shù),分別采取2期(2009年和2013年)南寧城市遙感影像,利用Erdas軟件對合成影像進行幾何校正、裁剪、影像融合等處理后,根據(jù)研究區(qū)范圍內(nèi)(40799.28公頃)土地利用/覆蓋特征,將預(yù)處理后的合成影像分為建設(shè)用地、裸地、耕地、水域、綠地等5類土地利用類型。利用Fragstats軟件進行景觀格局指數(shù)的計算,從而分析南寧城市景觀格局的演變。利用2期空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)(NO2、S02、PM10的月均和年均濃度),探討南寧城市空氣污染效應(yīng)與土地利用格局的耦合關(guān)系。研究結(jié)果表明:(1)2009年至2013年五年間,研究區(qū)內(nèi)建設(shè)用地、裸地面積明顯增加,而耕地面積大幅減少,水域、綠地面積也有不同程度的下降。耕地逐漸轉(zhuǎn)化成建設(shè)用地和待建設(shè)的裸地,破碎化的小型水體和綠地被城市建設(shè)所占用。(2)五年間,南寧城市一直處于較高城市化水平,景觀破碎化程度與斑塊聚集度增強,小斑塊合并或消失,景觀異質(zhì)性降低。(3)五年間,研究區(qū)范圍內(nèi)二氧化硫(S02)、二氧化氮(N02)、可吸入顆粒物濃度(PM10)濃度季節(jié)分布明顯,因此年均污染物濃度在各個監(jiān)測點均變化不大。同時,除二氧化硫外,二氧化氮、可吸入顆粒物濃度均有較大幅度提高。(4)2009年與2013年二氧化硫濃度與二氧化氮濃度的空間分布特征均與土地利用/覆被類型之間存在顯著的相關(guān)性(P0.05),具有一定的耦合關(guān)系。但可吸入顆粒物空間分布不穩(wěn)定,與土地利用/覆被類型之間的關(guān)系不顯著。其中,二氧化硫在建設(shè)用地、水域、耕地上的濃度較高,這與建設(shè)用地的污染源較多以及城鎮(zhèn)工業(yè)排放有關(guān),而水體對于二氧化硫的吸收凈化能力較弱;二氧化氮在建設(shè)用地以及水域濃度較高,這與其污染源以及水域吸收凈化能力較弱有關(guān);二氧化硫與二氧化氮在綠地、裸地上濃度較低,這與綠地植被的吸收凈化能力以及裸地污染源較少有關(guān);可吸入顆粒物的濃度空間分布不穩(wěn)定,與其受城市建設(shè)的影響較強有關(guān)。(5)研究區(qū)范圍內(nèi),景觀空間格局的變化與空氣污染濃度空間分布特征之間相關(guān)性不顯著(P0.05),這與已有的研究結(jié)果不同,可能與本研究區(qū)為非工業(yè)城市而空氣污染程度較低有關(guān)。
【圖文】:
嶺片區(qū)、友愛北湖片區(qū)、市中心朝陽片區(qū)、西鄉(xiāng)塘大學(xué)路片區(qū)、良慶玉洞片區(qū)、東盟商逡逑務(wù)片區(qū)、沙井片區(qū)等幾個片區(qū)以及南寧外環(huán)高速包圍的區(qū)域,總研宄范圍面積40799.28逡逑公頃(圖2-1)。逡逑jf邐三塘逡逑Vr-;邋、逡逑廣一〈_邐SST、、,一逡逑\邋喊,邐逡逑\邐?邐邐\i逡逑市中^S?片區(qū)邐里逡逑、、勘邋1邐一邋.邋j邐灥N希板危義希垮澹桑㈠義稀我奔さ懔鑠紊鄭玨?NB逡逑4^邐?4?Vf逡逑圖2-1研究區(qū)地理位置示意圖逡逑Fig.邋2-1邋The邋location邋diagram邋about邋study邋area逡逑2.2遙感影像數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理逡逑2.2.1衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)來源逡逑本研宄所用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)均為地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站(http://www.gscloud.cn/)所下逡逑載,所有數(shù)據(jù)皆選自美國Landsat衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。由于Landsat8號衛(wèi)星發(fā)射于2013年2逡逑月,因此本研究2009年的遙感影像來自于Landsat5,邋Landsat5發(fā)射于1984年3月,是逡逑在軌運行時間最長、應(yīng)用最為廣泛、成效最為顯著的遙感信息源,最高分辨率為30米,,逡逑最低分辨率為120米。數(shù)據(jù)采集時間為2009年10月6日,云量為0。其中條帶號為125,逡逑行編號為44,中心經(jīng)度為108.9269,中心煒度為23.1222,遙感影像數(shù)據(jù)清晰。2013年逡逑的遙感影像來自于Landsat7,其發(fā)射于1999年4月,數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)越,最高分辨率為全逡逑色波段15米
3.1.1研究區(qū)范圍內(nèi)土地利用/覆被現(xiàn)狀動態(tài)變化逡逑通過Erdas軟件將研究區(qū)范圍土地進行監(jiān)督分類,獲取南寧城市研究區(qū)范圍2009逡逑年與2013年兩個年份城市土地利用分類圖(圖3-1).將土地利用分類圖導(dǎo)入Arcgis中,逡逑將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù),計算出研究區(qū)的土地總面積與兩個年份不同土地利用類型逡逑的總面積(表3-1)。逡逑2009年土地利用分類圖邋w邐2013年土地利用分類圖邋w逡逑l^ii|逡逑H邋K地邐0邋.6邋1邐2邐3邐4邐*-邐0邋5邋1邐2邐3邐4逡逑m邐■….邐?=—逡逑圖3-1邋2009年與2013年土地利用分類圖逡逑Fig.邋3-1邋Land邋Use邋Classification邋for邋2009邋and邋2013逡逑表3-1邋2009-2013年土地利用類型的面積逡逑Table邋3-1邋Area邋of邋Land邋Use邋Types邋2009-2013逡逑年份(年)各類土地利用/覆被面積(公頃)邐合計(公逡逑水域邐耕地邐裸地邐綠地邐建設(shè)用地頃)逡逑2009邐3413.58邐12528.57邐1090.11邐8230.34邐15536.68邐40799.28逡逑2013邐2422.55邐5871.22邐3383.36邐6713.58邐22408.56邐40799.28逡逑由圖3-1和表3-1可知,研究區(qū)范圍內(nèi)土地利用總面積為40799.28公頃,其中,建逡逑設(shè)用地面積最大,為15536.68公頃,因為研究區(qū)范圍主要是城市建成區(qū),居民地和道路逡逑15逡逑
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:X51;F301.24
【圖文】:
嶺片區(qū)、友愛北湖片區(qū)、市中心朝陽片區(qū)、西鄉(xiāng)塘大學(xué)路片區(qū)、良慶玉洞片區(qū)、東盟商逡逑務(wù)片區(qū)、沙井片區(qū)等幾個片區(qū)以及南寧外環(huán)高速包圍的區(qū)域,總研宄范圍面積40799.28逡逑公頃(圖2-1)。逡逑jf邐三塘逡逑Vr-;邋、逡逑廣一〈_邐SST、、,一逡逑\邋喊,邐逡逑\邐?邐邐\i逡逑市中^S?片區(qū)邐里逡逑、、勘邋1邐一邋.邋j邐灥N希板危義希垮澹桑㈠義稀我奔さ懔鑠紊鄭玨?NB逡逑4^邐?4?Vf逡逑圖2-1研究區(qū)地理位置示意圖逡逑Fig.邋2-1邋The邋location邋diagram邋about邋study邋area逡逑2.2遙感影像數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理逡逑2.2.1衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)來源逡逑本研宄所用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)均為地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站(http://www.gscloud.cn/)所下逡逑載,所有數(shù)據(jù)皆選自美國Landsat衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。由于Landsat8號衛(wèi)星發(fā)射于2013年2逡逑月,因此本研究2009年的遙感影像來自于Landsat5,邋Landsat5發(fā)射于1984年3月,是逡逑在軌運行時間最長、應(yīng)用最為廣泛、成效最為顯著的遙感信息源,最高分辨率為30米,,逡逑最低分辨率為120米。數(shù)據(jù)采集時間為2009年10月6日,云量為0。其中條帶號為125,逡逑行編號為44,中心經(jīng)度為108.9269,中心煒度為23.1222,遙感影像數(shù)據(jù)清晰。2013年逡逑的遙感影像來自于Landsat7,其發(fā)射于1999年4月,數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)越,最高分辨率為全逡逑色波段15米
3.1.1研究區(qū)范圍內(nèi)土地利用/覆被現(xiàn)狀動態(tài)變化逡逑通過Erdas軟件將研究區(qū)范圍土地進行監(jiān)督分類,獲取南寧城市研究區(qū)范圍2009逡逑年與2013年兩個年份城市土地利用分類圖(圖3-1).將土地利用分類圖導(dǎo)入Arcgis中,逡逑將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù),計算出研究區(qū)的土地總面積與兩個年份不同土地利用類型逡逑的總面積(表3-1)。逡逑2009年土地利用分類圖邋w邐2013年土地利用分類圖邋w逡逑l^ii|逡逑H邋K地邐0邋.6邋1邐2邐3邐4邐*-邐0邋5邋1邐2邐3邐4逡逑m邐■….邐?=—逡逑圖3-1邋2009年與2013年土地利用分類圖逡逑Fig.邋3-1邋Land邋Use邋Classification邋for邋2009邋and邋2013逡逑表3-1邋2009-2013年土地利用類型的面積逡逑Table邋3-1邋Area邋of邋Land邋Use邋Types邋2009-2013逡逑年份(年)各類土地利用/覆被面積(公頃)邐合計(公逡逑水域邐耕地邐裸地邐綠地邐建設(shè)用地頃)逡逑2009邐3413.58邐12528.57邐1090.11邐8230.34邐15536.68邐40799.28逡逑2013邐2422.55邐5871.22邐3383.36邐6713.58邐22408.56邐40799.28逡逑由圖3-1和表3-1可知,研究區(qū)范圍內(nèi)土地利用總面積為40799.28公頃,其中,建逡逑設(shè)用地面積最大,為15536.68公頃,因為研究區(qū)范圍主要是城市建成區(qū),居民地和道路逡逑15逡逑
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:X51;F301.24
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1 王曉暉;狄育慧;;城市空氣污染問題反思及合理防治舉措研究[J];環(huán)境與發(fā)展;2018年02期
2 王W
本文編號:2698432
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