本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土地利用變化是當(dāng)前全球環(huán)境變化的前沿和熱點(diǎn)課題,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化是我國(guó)黨和政府新時(shí)期的戰(zhàn)略舉措,而長(zhǎng)株潭作為中部地區(qū)城市化快速推進(jìn)的城市群典型代表,研究該區(qū)域的土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)具有十分重要的意義。本文選擇長(zhǎng)株潭核心區(qū)為研究對(duì)象,以2000年、2007年和2013年遙感影像為主要數(shù)據(jù)源,采用野外觀測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法篩選出最優(yōu)土地利用信息提取方案；以“時(shí)間”和“空間”為主線,采用土地利用變化結(jié)構(gòu)分析指標(biāo)、方向分析指標(biāo)、空間分析指標(biāo)剖析了土地利用的時(shí)空演化過(guò)程；在構(gòu)建GIS-Logistic回歸模型的基礎(chǔ)上,從自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素兩個(gè)方面,揭示了土地利用變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制；采用輻射傳輸方程法,反演了地表溫度,研究了熱場(chǎng)空間分布特征及土地利用類型與地表溫度關(guān)系,揭示了土地利用類型對(duì)熱環(huán)境效應(yīng)貢獻(xiàn)程度,探究了土地利用變化的熱環(huán)境效應(yīng)；建立了完全基于遙感信息的RSEI指數(shù)模型,定量評(píng)價(jià)了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況,獲得了以下主要結(jié)論和進(jìn)展：(1)篩選出最優(yōu)土地利用信息提取方案。將長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用類型確定為耕地、林地、草地、水體和建設(shè)用地五類,實(shí)驗(yàn)得出在75%訓(xùn)練樣本量、加入紋理特征的條件下CART方法為最優(yōu)分類方案,分類總精度達(dá)到92%以上,Kappa系數(shù)在0.9以上,該方案是一種精度較高、比較有效的信息提取方法。(2)明確了長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用現(xiàn)狀。到2013年,研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)仍以耕地和林地為主,占總面積的3/4以上,建設(shè)用地不到總面積的1/5,草地和水體所占面積較少。對(duì)比2000年,耕地、林地面積比重有較大幅度下降但兩者的多度指數(shù)之和仍有58.68%,兩者重要度之和為76.58%,且耕地的多度和重要度仍超過(guò)20%,但建設(shè)用地的多度和重要度正迅速增加并接近20%,研究區(qū)正處于以農(nóng)業(yè)為主向以工業(yè)和服務(wù)業(yè)為主轉(zhuǎn)化的發(fā)展階段。(3)闡明了長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用變化特征。2000～2013年,研究區(qū)以耕地和林地大幅度減少及建設(shè)用地迅速擴(kuò)張為主要特征；區(qū)內(nèi)土地利用程度總體較高,呈逐年緩慢上升態(tài)勢(shì),2000年、2007年和2013年土地利用程度指數(shù)分別為301.85、308.86和311.38；2000～2007年與2007～2013年土地利用程度變化量及變化率均大于零,說(shuō)明土地利用處于發(fā)展期；區(qū)內(nèi)各區(qū)縣土地利用類型轉(zhuǎn)化程度不一,總體來(lái)說(shuō)生態(tài)退化的類間轉(zhuǎn)化多于生態(tài)改善的類間轉(zhuǎn)化。(4)分析了長(zhǎng)株潭核心區(qū)上地利用變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)理。研究區(qū)上地利用變化格局是自然環(huán)境和人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)長(zhǎng)期作用的結(jié)果,區(qū)位因素、DEM高程、河流是土地利用類型變化的自然基礎(chǔ),決定變化的空間形態(tài)；公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),擴(kuò)大了各類土地利用類型變化的區(qū)域；GDP、總?cè)丝诿芏�、固定資產(chǎn)投資等經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素決定各類土地利用類型變化的速度；國(guó)家政策、政府規(guī)劃決定著各類土地利用類型變化的方向、規(guī)模和程度。(5)揭示了土地利用變化的熱環(huán)境效應(yīng)關(guān)系。研究區(qū)內(nèi)各土地利用類型對(duì)熱島效應(yīng)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)不一樣,建設(shè)用地對(duì)強(qiáng)熱島和極強(qiáng)熱島貢獻(xiàn)最大,林地與水體對(duì)綠島的貢獻(xiàn)最大；城市建成區(qū)重心轉(zhuǎn)移始終是由東南向西北方向變化,各類熱島斑塊轉(zhuǎn)移總體規(guī)律為先由東北向西南再由西南轉(zhuǎn)向西北變化,熱島轉(zhuǎn)移方向與城市重心轉(zhuǎn)移方向大致相符；熱島效應(yīng)與NDⅥ呈負(fù)向相關(guān)關(guān)系,且NDⅥ值每減少0.1,地表溫度將增加2.02℃；與NDBI呈正向相關(guān)關(guān)系,NDBI值每增加0.1,地表溫度將增加1.33℃；與MNDWI呈負(fù)向相關(guān)關(guān)系,MNDWI每減少0.1,地表溫度將增加1.55℃。(6)開展了長(zhǎng)株潭核心區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。選擇綠度(NDⅥ)、熱度(LST)濕度(MNDWI)、亮度(NDSI)和渾濁度(AOD)等5個(gè)全遙感指數(shù)構(gòu)建了RSEI模型,利用RSEI模型計(jì)算出研究區(qū)2000年、2007年和2013年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分別為0.7005、0.6778、0.7174,結(jié)果表明研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量經(jīng)歷了一個(gè)“好—差—好”的變化過(guò)程,并與區(qū)內(nèi)生態(tài)退化型地類及生態(tài)改善型地類的數(shù)量變化趨勢(shì)保持一致。(7)提出了引導(dǎo)區(qū)內(nèi)空間重構(gòu)頂層設(shè)計(jì)、提高區(qū)內(nèi)城市發(fā)展水平、實(shí)施區(qū)內(nèi)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、建設(shè)美麗長(zhǎng)株潭城市群的政策建議。
【關(guān)鍵詞】：土地利用變化 長(zhǎng)株潭核心區(qū) 時(shí)空演變 驅(qū)動(dòng)力分析 生態(tài)環(huán)境效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：F301.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-25
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究目的與意義14-15
• 1.2.1 研究目的14
• 1.2.2 研究意義14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展15-22
• 1.3.1 土地利用信息提取與變化檢測(cè)研究15-17
• 1.3.2 土地利用變化的解釋分析研究17-19
• 1.3.3 土地利用變化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究19-20
• 1.3.4 遙感生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究20
• 1.3.5 長(zhǎng)株潭地區(qū)土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究20-21
• 1.3.6 研究述評(píng)21-22
• 1.4 研究?jī)?nèi)容、方法與技術(shù)路線22-25
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容22-23
• 1.4.2 研究方法23
• 1.4.3 技術(shù)路線23-25
• 第2章 研究區(qū)概況25-31
• 2.1 自然環(huán)境概況25-28
• 2.1.1 地理位置與研究范圍25
• 2.1.2 地形地貌25-27
• 2.1.3 水文水系27
• 2.1.4 氣象氣候27
• 2.1.5 植被土壤27-28
• 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況28-31
• 2.2.1 人口增長(zhǎng)28-29
• 2.2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展29
• 2.2.3 城市化進(jìn)程29-31
• 第3章 數(shù)據(jù)預(yù)處理與土地利用信息提取31-50
• 3.1 數(shù)據(jù)源31
• 3.2 軟硬件平臺(tái)31-32
• 3.3 遙感影像預(yù)處理32-34
• 3.3.1 Landsat衛(wèi)星影像預(yù)處理32-34
• 3.3.2 DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理34
• 3.4 土地利用分類精度實(shí)驗(yàn)34-46
• 3.4.1 影像分類前準(zhǔn)備35-36
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)樣本36-37
• 3.4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與過(guò)程37-41
• 3.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析41-45
• 3.4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論45-46
• 3.5 土地利用變化信息提取46-49
• 3.5.1 土地利用分類系統(tǒng)46-47
• 3.5.2 土地利用信息提取與分類精度評(píng)價(jià)47-48
• 3.5.3 分類后處理48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用時(shí)空演變50-78
• 4.1 分析方法與測(cè)度指標(biāo)50-53
• 4.1.1 土地利用變化結(jié)構(gòu)分析指標(biāo)50-52
• 4.1.2 土地利用變化方向分析指標(biāo)52
• 4.1.3 土地利用變化空間分析指標(biāo)52-53
• 4.2 結(jié)果分析53-67
• 4.2.1 土地利用變化結(jié)構(gòu)分析53-56
• 4.2.2 土地利用變化方向分析56-61
• 4.2.3 土地利用變化空間分析61-67
• 4.3 土地利用變化區(qū)縣差異分析67-76
• 4.3.1 區(qū)縣土地利用類型變化差異分析67-72
• 4.3.2 區(qū)縣土地利用程度差異分析72-73
• 4.3.3 區(qū)縣土地利用動(dòng)態(tài)度差異分析73-76
• 4.4 本章小結(jié)76-78
• 第5章 長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析78-96
• 5.1 Logistic回歸模型78-80
• 5.2 土地利用變化的GIS-Logistic模型構(gòu)建80-87
• 5.2.1 土地利用變化的GIS-Logistic模型80-81
• 5.2.2 變量的選取81-82
• 5.2.3 變量數(shù)據(jù)收集與處理82-86
• 5.2.4 抽樣過(guò)程86
• 5.2.5 自變量因子選擇方法86
• 5.2.6 初步統(tǒng)計(jì)診斷86-87
• 5.3 結(jié)果與分析87-94
• 5.3.1 耕地變化的Logistic回歸分析87-89
• 5.3.2 林地變化的Logistic回歸分析89-91
• 5.3.3 建設(shè)用地變化的Logistic回歸分析91-93
• 5.3.4 土地利用變化驅(qū)動(dòng)機(jī)理93-94
• 5.4 本章小結(jié)94-96
• 第6章 長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用的地表熱環(huán)境效應(yīng)96-125
• 6.1 地表溫度遙感反演96-99
• 6.1.1 理論基礎(chǔ)96-97
• 6.1.2 地表溫度反演方法97-99
• 6.2 長(zhǎng)株潭核心區(qū)地表溫度99-119
• 6.2.1 基于輻射傳輸方程法的地表溫度反演99-102
• 6.2.2 反演精度評(píng)價(jià)102-103
• 6.2.3 長(zhǎng)株潭核心區(qū)地表溫度特征分析103-114
• 6.2.4 熱島效應(yīng)與地表各指數(shù)關(guān)系114-119
• 6.3 土地利用類型與地表熱環(huán)境效應(yīng)119-124
• 6.3.1 土地利用類型與地表溫度的關(guān)系119-120
• 6.3.2 土地利用類型與熱環(huán)境效應(yīng)貢獻(xiàn)率120-122
• 6.3.3 土地利用變化的熱環(huán)境響應(yīng)122-124
• 6.4 本章小結(jié)124-125
• 第7章 長(zhǎng)株潭核心區(qū)遙感生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)125-137
• 7.1 遙感生態(tài)環(huán)境指數(shù)的構(gòu)建125-132
• 7.1.1 生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)125-126
• 7.1.2 遙感生態(tài)指數(shù)126-129
• 7.1.3 數(shù)據(jù)處理129-130
• 7.1.4 評(píng)價(jià)方法130-132
• 7.2 基于RSEI指數(shù)的長(zhǎng)株潭核心區(qū)生態(tài)評(píng)價(jià)132-136
• 7.2.1 RSEI與EI指數(shù)比較132-133
• 7.2.2 RSEI指數(shù)應(yīng)用133-136
• 7.2.3 關(guān)于RSEI指數(shù)的討論136
• 7.3 本章小結(jié)136-137
• 第8章 結(jié)論與討論137-143
• 8.1 研究結(jié)論137-140
• 8.2 特色與創(chuàng)新140-141
• 8.3 建議141-142
• 8.4 討論142-143
• 參考文獻(xiàn)143-160
• 致謝160-161
• 作者簡(jiǎn)介161

  本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：282129