采煤塌陷區(qū)景觀格局演變及生態(tài)風險評價研究
發(fā)布時間:2022-12-24 10:02
我國作為一個能源消費以煤為主的國家,煤炭的產量對國民經濟的發(fā)展和社會的進步起著舉足輕重的作用;煤炭工業(yè)的快速發(fā)展在帶動區(qū)域經濟發(fā)展的同時,也給礦區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來極大破壞,從而造成礦區(qū)人口、資源、環(huán)境三者之間的矛盾日益突出,直接影響到區(qū)域經濟、社會的穩(wěn)定。因此,深入系統(tǒng)地進行塌陷區(qū)景觀格局演變特征及土地利用生態(tài)風險評價及時空異質性研究,可為礦區(qū)采煤塌陷地動態(tài)監(jiān)測和預警提供技術支持,為土地利用時空優(yōu)化配置提供科學依據(jù),以促進礦區(qū)人口、資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。濟寧市是全國重要的煤炭生產基地之一,也是采煤塌陷較嚴重的區(qū)域。本研究基于地理學、景觀生態(tài)學、空間統(tǒng)計學、地統(tǒng)計學等理論,運用遙感、地理信息系統(tǒng)等技術,以濟寧市西南部采煤塌陷較嚴重的微山礦區(qū)為例,在進行研究區(qū)土地利用數(shù)量、方向和空間變化分析的基礎上,基于景觀生態(tài)學的尺度效應理論,進行研究區(qū)適宜尺度下景觀格局分析及縱向樣帶上景觀格局梯度分析,進而進行土地利用景觀格局演變情景模擬,在此基礎上,進行礦區(qū)土地利用生態(tài)風險評價及時空異質性研究。主要研究結果如下:(1)土地利用變化特征分析。結果表明:(1)土地利用類型的數(shù)量、方向變化特征是:17年間研...
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內外相關研究進展
1.2.1 景觀格局研究進展
1.2.2 景觀格局演變情景模擬研究進展
1.2.3 礦區(qū)生態(tài)風險評價研究進展
1.2.4 問題分析
1.3 研究內容與技術路線
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 研究區(qū)位置和范圍
2.1.2 自然條件
2.1.3 社會經濟條件
2.1.4 礦井及采煤塌陷地分布概況
2.2 數(shù)據(jù)來源與預處理
2.2.1 數(shù)據(jù)來源
2.2.2 數(shù)據(jù)預處理
2.3 遙感圖像分類
2.3.1 確定礦區(qū)土地利用分類體系
2.3.2 分類方法
2.3.3 礦區(qū)土地利用分類
2.3.4 分類結果精度評價
3 礦區(qū)土地利用變化分析
3.1 研究方法
3.1.1 土地利用類型的數(shù)量變化
3.1.2 土地利用變化方向分析
3.1.3 土地利用類型重心轉移
3.2 結果與分析
3.2.1 土地利用類型數(shù)量變化特征分析
3.2.2 土地利用類型變化方向分析
3.2.3 土地利用類型重心變化分析
4 礦區(qū)土地利用景觀格局時空演變特征分析
4.1 研究方法
4.1.1 景觀指數(shù)的選取
4.1.2 景觀指數(shù)粒度效應分析方法
4.1.3 面積信息守恒評價方法
4.1.4 景觀格局變化分析
4.2 結果與分析
4.2.1 適宜空間分析粒度的選取
4.2.2 適宜空間分析幅度的選取
4.2.3 適宜尺度下景觀格局變化特征分析
5 礦區(qū)土地利用景觀格局演變情景模擬
5.1 研究方法
5.1.1 CLUE-S模型原理及模擬過程
5.1.2 模擬尺度的確定
5.1.3 驅動因子的選擇及數(shù)據(jù)處理
5.1.4 CLUE-S模型的參數(shù)設置
5.1.5 各土地利用類型與驅動因子的空間分析
5.1.6 土地利用需求文件設置
5.2 情景模擬結果
5.3 模擬結果精度驗證
5.4 礦區(qū)未來土地利用情景模擬
5.4.1 不同情景模式下未來土地利用需求量預測
5.4.2 不同情景模式下未來土地利用空間分布預測
6 基于土地利用景觀格局變化的區(qū)域生態(tài)風險評價
6.1 研究方法
6.1.1 采樣方法
6.1.2 土地利用生態(tài)風險指數(shù)的構建
6.1.3 空間統(tǒng)計分析
6.2 礦區(qū)土地利用生態(tài)風險的空間自相關分析
6.2.1 全局空間自相關分析
6.2.2 局域空間自相關分析
6.3 土地利用生態(tài)風險的半方差分析
6.3.1 土地利用生態(tài)風險的尺度效應分析
6.3.2 適宜尺度下土地利用生態(tài)風險的半方差分析
6.4 土地利用生態(tài)風險的克里格插值及精度評定
6.5 土地利用生態(tài)風險的時空異質性分析
6.5.1 時間變化
6.5.2 空間變化
7 結論與展望
7.1 主要研究結論
7.2 主要創(chuàng)新點
7.3 不足與展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于水平集演化和支持向量機分類的高分辨率遙感圖像自動變化檢測[J]. 嚴明,曹國,夏夢. 哈爾濱理工大學學報. 2019(01)
[2]基于LUCC的涇河流域景觀格局與徑流的響應關系[J]. 劉芳,熊偉,王彥輝,于澎濤,徐麗宏. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(01)
[3]利用歸一化植被指數(shù)分析地表植被覆蓋的時空變化[J]. 胡德陛. 中國錳業(yè). 2018(05)
[4]基于歸一化植被指數(shù)的阿拉善盟土地荒漠化反演研究[J]. 潘霞,高永,汪季. 土壤通報. 2018(05)
[5]新疆準東煤田土壤重金屬來源分析及風險評價[J]. 楊磊,熊黑剛. 農業(yè)工程學報. 2018(15)
[6]新疆艾比湖濕地LUCC對景觀格局演變的影響[J]. 孫倩,阿麗亞·拜都熱拉,依力亞斯江·努爾麥麥提. 土壤. 2018(03)
[7]基于CLUE-S模型的三江平原景觀格局變化及模擬[J]. 李楨,劉淼,薛振山,胡遠滿,呂憲國,李月輝. 應用生態(tài)學報. 2018(06)
[8]基于CLUES模型的礦區(qū)土地利用變化情景模擬——以徐州市賈汪礦區(qū)為例[J]. 李保杰,顧和和,紀亞洲. 熱帶地理. 2018(02)
[9]基于景觀結構的生態(tài)移民安置區(qū)生態(tài)風險評價——以寧夏紅寺堡區(qū)為例[J]. 王鵬,王亞娟,劉小鵬,陳曉,孔福星. 生態(tài)學報. 2018(08)
[10]基于元胞自動機模型的土地利用情景模擬與驅動力分析[J]. 孫瑋健,張榮群,艾東,王大海. 農業(yè)機械學報. 2017(S1)
博士論文
[1]南昌市景觀格局時空變化及其驅動力研究[D]. 趙麗紅.江西農業(yè)大學 2016
[2]礦區(qū)土地景觀格局演變及其生態(tài)效應研究[D]. 李保杰.中國礦業(yè)大學 2014
[3]礦業(yè)城市土地利用時空變化及模擬[D]. 張丁軒.中國地質大學(北京) 2013
[4]江漢平原土地利用景觀格局演變及生態(tài)安全評價[D]. 許倍慎.華中師范大學 2012
[5]鄱陽湖區(qū)土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應研究[D]. 鐘海燕.南京農業(yè)大學 2011
[6]基于GIS的土地利用動態(tài)變化研究[D]. 鮑文東.山東科技大學 2007
[7]縣級尺度土地利用變化驅動機制及空間格局變化模擬研究[D]. 譚永忠.浙江大學 2004
碩士論文
[1]近30年南四湖濕地景觀時空變異特征研究[D]. 梁佳欣.山東農業(yè)大學 2018
[2]山東省南四湖流域景觀格局動態(tài)演變分析[D]. 王芳.曲阜師范大學 2018
[3]沛北煤礦區(qū)景觀格局演變分析與情景模擬研究[D]. 賈斐斐.中國礦業(yè)大學 2017
[4]基于CLUE-S模型的土地利用/覆被變化及動態(tài)模擬研究[D]. 付慧.山東科技大學 2017
[5]平朔礦區(qū)景觀指數(shù)粒度效應分析及景觀多樣性時空動態(tài)研究[D]. 胡婷.中國地質大學(北京) 2016
[6]基于ANN模型的元江干熱河谷生態(tài)脆弱區(qū)景觀格局變化研究[D]. 羅艷.昆明理工大學 2015
[7]基于Logistic-CA-Markov模型的臨沂市土地利用變化模擬預測研究[D]. 崔敬濤.南京大學 2014
[8]基于移動窗口法的岷江干旱河谷景觀格局梯度分析[D]. 張玲玲.長安大學 2014
[9]馬爾可夫鏈預測模型及一些應用[D]. 溫海彬.南京郵電大學 2012
[10]脆弱性礦區(qū)生態(tài)風險評價[D]. 馬蕭.中國地質大學(北京) 2011
本文編號:3725995
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內外相關研究進展
1.2.1 景觀格局研究進展
1.2.2 景觀格局演變情景模擬研究進展
1.2.3 礦區(qū)生態(tài)風險評價研究進展
1.2.4 問題分析
1.3 研究內容與技術路線
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 研究區(qū)位置和范圍
2.1.2 自然條件
2.1.3 社會經濟條件
2.1.4 礦井及采煤塌陷地分布概況
2.2 數(shù)據(jù)來源與預處理
2.2.1 數(shù)據(jù)來源
2.2.2 數(shù)據(jù)預處理
2.3 遙感圖像分類
2.3.1 確定礦區(qū)土地利用分類體系
2.3.2 分類方法
2.3.3 礦區(qū)土地利用分類
2.3.4 分類結果精度評價
3 礦區(qū)土地利用變化分析
3.1 研究方法
3.1.1 土地利用類型的數(shù)量變化
3.1.2 土地利用變化方向分析
3.1.3 土地利用類型重心轉移
3.2 結果與分析
3.2.1 土地利用類型數(shù)量變化特征分析
3.2.2 土地利用類型變化方向分析
3.2.3 土地利用類型重心變化分析
4 礦區(qū)土地利用景觀格局時空演變特征分析
4.1 研究方法
4.1.1 景觀指數(shù)的選取
4.1.2 景觀指數(shù)粒度效應分析方法
4.1.3 面積信息守恒評價方法
4.1.4 景觀格局變化分析
4.2 結果與分析
4.2.1 適宜空間分析粒度的選取
4.2.2 適宜空間分析幅度的選取
4.2.3 適宜尺度下景觀格局變化特征分析
5 礦區(qū)土地利用景觀格局演變情景模擬
5.1 研究方法
5.1.1 CLUE-S模型原理及模擬過程
5.1.2 模擬尺度的確定
5.1.3 驅動因子的選擇及數(shù)據(jù)處理
5.1.4 CLUE-S模型的參數(shù)設置
5.1.5 各土地利用類型與驅動因子的空間分析
5.1.6 土地利用需求文件設置
5.2 情景模擬結果
5.3 模擬結果精度驗證
5.4 礦區(qū)未來土地利用情景模擬
5.4.1 不同情景模式下未來土地利用需求量預測
5.4.2 不同情景模式下未來土地利用空間分布預測
6 基于土地利用景觀格局變化的區(qū)域生態(tài)風險評價
6.1 研究方法
6.1.1 采樣方法
6.1.2 土地利用生態(tài)風險指數(shù)的構建
6.1.3 空間統(tǒng)計分析
6.2 礦區(qū)土地利用生態(tài)風險的空間自相關分析
6.2.1 全局空間自相關分析
6.2.2 局域空間自相關分析
6.3 土地利用生態(tài)風險的半方差分析
6.3.1 土地利用生態(tài)風險的尺度效應分析
6.3.2 適宜尺度下土地利用生態(tài)風險的半方差分析
6.4 土地利用生態(tài)風險的克里格插值及精度評定
6.5 土地利用生態(tài)風險的時空異質性分析
6.5.1 時間變化
6.5.2 空間變化
7 結論與展望
7.1 主要研究結論
7.2 主要創(chuàng)新點
7.3 不足與展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于水平集演化和支持向量機分類的高分辨率遙感圖像自動變化檢測[J]. 嚴明,曹國,夏夢. 哈爾濱理工大學學報. 2019(01)
[2]基于LUCC的涇河流域景觀格局與徑流的響應關系[J]. 劉芳,熊偉,王彥輝,于澎濤,徐麗宏. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(01)
[3]利用歸一化植被指數(shù)分析地表植被覆蓋的時空變化[J]. 胡德陛. 中國錳業(yè). 2018(05)
[4]基于歸一化植被指數(shù)的阿拉善盟土地荒漠化反演研究[J]. 潘霞,高永,汪季. 土壤通報. 2018(05)
[5]新疆準東煤田土壤重金屬來源分析及風險評價[J]. 楊磊,熊黑剛. 農業(yè)工程學報. 2018(15)
[6]新疆艾比湖濕地LUCC對景觀格局演變的影響[J]. 孫倩,阿麗亞·拜都熱拉,依力亞斯江·努爾麥麥提. 土壤. 2018(03)
[7]基于CLUE-S模型的三江平原景觀格局變化及模擬[J]. 李楨,劉淼,薛振山,胡遠滿,呂憲國,李月輝. 應用生態(tài)學報. 2018(06)
[8]基于CLUES模型的礦區(qū)土地利用變化情景模擬——以徐州市賈汪礦區(qū)為例[J]. 李保杰,顧和和,紀亞洲. 熱帶地理. 2018(02)
[9]基于景觀結構的生態(tài)移民安置區(qū)生態(tài)風險評價——以寧夏紅寺堡區(qū)為例[J]. 王鵬,王亞娟,劉小鵬,陳曉,孔福星. 生態(tài)學報. 2018(08)
[10]基于元胞自動機模型的土地利用情景模擬與驅動力分析[J]. 孫瑋健,張榮群,艾東,王大海. 農業(yè)機械學報. 2017(S1)
博士論文
[1]南昌市景觀格局時空變化及其驅動力研究[D]. 趙麗紅.江西農業(yè)大學 2016
[2]礦區(qū)土地景觀格局演變及其生態(tài)效應研究[D]. 李保杰.中國礦業(yè)大學 2014
[3]礦業(yè)城市土地利用時空變化及模擬[D]. 張丁軒.中國地質大學(北京) 2013
[4]江漢平原土地利用景觀格局演變及生態(tài)安全評價[D]. 許倍慎.華中師范大學 2012
[5]鄱陽湖區(qū)土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應研究[D]. 鐘海燕.南京農業(yè)大學 2011
[6]基于GIS的土地利用動態(tài)變化研究[D]. 鮑文東.山東科技大學 2007
[7]縣級尺度土地利用變化驅動機制及空間格局變化模擬研究[D]. 譚永忠.浙江大學 2004
碩士論文
[1]近30年南四湖濕地景觀時空變異特征研究[D]. 梁佳欣.山東農業(yè)大學 2018
[2]山東省南四湖流域景觀格局動態(tài)演變分析[D]. 王芳.曲阜師范大學 2018
[3]沛北煤礦區(qū)景觀格局演變分析與情景模擬研究[D]. 賈斐斐.中國礦業(yè)大學 2017
[4]基于CLUE-S模型的土地利用/覆被變化及動態(tài)模擬研究[D]. 付慧.山東科技大學 2017
[5]平朔礦區(qū)景觀指數(shù)粒度效應分析及景觀多樣性時空動態(tài)研究[D]. 胡婷.中國地質大學(北京) 2016
[6]基于ANN模型的元江干熱河谷生態(tài)脆弱區(qū)景觀格局變化研究[D]. 羅艷.昆明理工大學 2015
[7]基于Logistic-CA-Markov模型的臨沂市土地利用變化模擬預測研究[D]. 崔敬濤.南京大學 2014
[8]基于移動窗口法的岷江干旱河谷景觀格局梯度分析[D]. 張玲玲.長安大學 2014
[9]馬爾可夫鏈預測模型及一些應用[D]. 溫海彬.南京郵電大學 2012
[10]脆弱性礦區(qū)生態(tài)風險評價[D]. 馬蕭.中國地質大學(北京) 2011
本文編號:3725995
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