【摘要】：土地覆蓋體現(xiàn)了密切的人地關系,在地球氣候系統(tǒng)和生物地球化學循環(huán)中起著重要的作用,與景觀格局密切相關并相互補充。隨著對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)的發(fā)展和研究模型與方法的改進,全球土地覆蓋(Global Land Cover, GLC)產品的類型也在不斷豐富。然而,目前基于GLC產品的研究工作很少涉及到土地覆蓋變化監(jiān)測和景觀格局演變分析。本文以具有皖北、皖中和皖南三大區(qū)域性特點的安徽省作為研究區(qū),首先基于30 m空間分辨率的中國GLC產品(GlobeLand30)對基于中分辨率成像光譜儀(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)的全球土地覆蓋產品(MCD12Q1)的國際地圈——生物圈計劃(International Geosphere Biosphere Programme, IGBP)、馬里蘭大學(University of Maryland, UMD)、葉面積指數(shù)和植物吸收性光合有效輻射分量(Leaf Area Index and Fractional Photosynthetically Active Radiation, LAI/FPAR)、 MODIS衍生凈初級生產力(Net Primary Production, NPP)和植物功能型(Plant Functional Type, PFT)這五種分類系統(tǒng)進行了一致性分析,得出IGBP分類方案最適宜于安徽省的土地覆蓋研究；然后從時間和空間兩個方面考慮,選取了其他GLC數(shù)據(jù)中的GlobCover產品,并結合MCD12Q1產品的IGBP分類系統(tǒng),實現(xiàn)了研究區(qū)土地覆蓋的時空變化特征研究；并在此基礎上,通過選取合適的景觀指數(shù)對研究區(qū)的景觀格局進行了空間變化分析,為制定合理有效的土地規(guī)劃政策和保持良好的生態(tài)環(huán)境提供了科學依據(jù)。主要研究內容和結果如下：(1)省域尺度MCD12Q1分類一致性評價。通過知識規(guī)則(Knowledge Rule, KR)和C4.5決策樹(Decision Tree, DT)分類算法,統(tǒng)一MCD12Q1數(shù)據(jù)的五個分類體系和GlobeLand30數(shù)據(jù)的分類體系,將土地覆蓋類型劃分為“林地”、“草地”、“耕地”、“濕地”和“人工表面”五類,并從面積一致性、空間一致性、分類精度和景觀多樣性四個方面,評價了皖北、皖中和皖南三個區(qū)域的分類一致性。結果表明,通過相關系數(shù)R的分析,MCD12Q1數(shù)據(jù)中IGBP分類體系的一致性最好；由空間相似性D可知,由于“林地”和“其他”兩種土地覆蓋類型之間的錯分,LAI/FPAR分類體系的“林地”一致性最差,為58.17%；三個子區(qū)域中NPP分類系統(tǒng)的一致性指數(shù)OA由1.61%變?yōu)?6.23%,具有區(qū)域局限性；LAI/FPAR與GlobeLand30的多樣性指數(shù)MSIDI和MSIEI差距最大,一致性最差。(2)安徽省土地覆蓋時空變化研究。利用2005年和2009年的GlobCover數(shù)據(jù)以及MCD10Q1數(shù)據(jù)的IGBP分類方案,分別從土地覆蓋時空變化總體分析、土地覆蓋類型間轉移分析和土地覆蓋空間變化動態(tài)度分析這三個方面研究了安徽省土地覆蓋時空變化。結果表明,2005—-2009年安徽省“林地”類型面積增加,“濕地”類型面積減少,同時土地利用程度變化量△I2009-20050,說明安徽省處于土地利用結構發(fā)展階段；MCD12Q1中“草地”類型動態(tài)度|K|=0.12,年變化率最大；MCD12Q1數(shù)據(jù)和GlobCover數(shù)據(jù)的綜合土地利用動態(tài)度LC分別為3.06%和0.90%,說明研究區(qū)具有較小的土地覆蓋年變化率。(3)安徽省景觀格局空間變化分析。從景觀類型和景觀兩個水平研究了安徽省景觀格局空間變化。結果表明,2005—2009年安徽省“耕地”景觀類型的斑塊數(shù)目Np和斑塊密度pD減小,“濕地”的NP和PD值增加,“人工表面”的Np和pD值不變,“林地”和“草地”的景觀破碎度較大；“耕地”的類型邊緣減弱,聚集性變小,“濕地”的類型邊緣增強,聚集性變大,“人工表面”的聚集性和形狀復雜性不變；“耕地”的CLUMPY值由0.8995變?yōu)?.9050,聚集性較高,并且分布趨向于更加集聚；MCD12Q1和GlobCover數(shù)據(jù)中HT的值分別由0.9642、0.8867變?yōu)?.9053、0.8751,說明2005—2009年安徽省的景觀異質性變小。
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P901

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