本文關(guān)鍵詞：基于遙感和SVM模型的松嫩平原南部耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)　出處：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：耕地是支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要土地資源,是人類食物和生態(tài)安全的重要保障。隨著中國(guó)城市化進(jìn)程加快,耕地面積減少、耕地質(zhì)量持續(xù)下降等問(wèn)題日益突出,給糧食安全和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。結(jié)合遙感及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),開展糧食主產(chǎn)區(qū)耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià),對(duì)于實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量與質(zhì)量的動(dòng)態(tài)平衡,保證耕地生產(chǎn)力總量不減少具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。松嫩平原是中國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和商品糧生產(chǎn)基地,2000年以來(lái),由于國(guó)家政策的牽引,當(dāng)?shù)卣畬?shí)施了重大土地整理工程,耕地的數(shù)量及土地覆被類型與耕地之間的轉(zhuǎn)換發(fā)生了巨大變化,對(duì)耕地質(zhì)量產(chǎn)生了顯著影響。本文選擇松嫩平原南部為研究區(qū),以土壤實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、Landsat TM/ETM+和Landsat 8 OLI影像、MODIS遙感數(shù)據(jù)集等為主要數(shù)據(jù)源,根據(jù)支持向量機(jī)算法的原理構(gòu)建模型,結(jié)合GIS空間分析技術(shù),對(duì)松嫩平原南部耕地質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先,根據(jù)2000年和2013年耕地空間分布數(shù)據(jù),對(duì)松嫩平原南部的耕地?cái)?shù)量及耕地景觀格局動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析;其次,以Matlab為平臺(tái),構(gòu)建耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,以耕地質(zhì)量分類為輸出目標(biāo),開發(fā)了SVM_GUI耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,對(duì)松嫩平原南部耕地質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià);最后對(duì)松嫩平原南部耕地質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析,探討耕地質(zhì)量與糧食產(chǎn)量、植被指數(shù)、植被凈初級(jí)生產(chǎn)力、植被覆蓋度之間的關(guān)系。通過(guò)上述研究得出的主要結(jié)論如下:(1)2000-2013年期間,吉林省中西部耕地總量稍有增加,面積由5.61×104km~2增加到5.64×104 km~2,其中旱田面積增加645 km~2,水田面積減少350 km~2。研究區(qū)耕地在空間格局上具有顯著的區(qū)域分異特征,表現(xiàn)出明顯的西部增加、東部減少的趨勢(shì);新增耕地最主要來(lái)源于濕地(66.04%)和草地(21.12%),傳統(tǒng)耕作區(qū)(主要為城市周邊)耕地大面積減少,其中45.08%轉(zhuǎn)化為人工表面;水田與旱田之間的相互轉(zhuǎn)化比較劇烈。濕地被開墾的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于退耕還濕的速度,“退耕還濕還林還草”與耕地面積擴(kuò)張的矛盾在松嫩平原南部仍然突出。(2)耕地質(zhì)心逐漸向西北方向平移,其中水田質(zhì)心偏移距離最大。研究區(qū)耕地景觀指數(shù)均有波動(dòng),耕地生態(tài)系統(tǒng)景觀優(yōu)勢(shì)度持續(xù)增加,形狀逐步趨于規(guī)則化,耕地景觀聚集度增高,碎化程度減小,旱田景觀優(yōu)勢(shì)度提升,水田景觀優(yōu)勢(shì)度減弱。(3)以Matlab為平臺(tái),基于SVM構(gòu)建松嫩平原南部耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)模型。評(píng)價(jià)結(jié)果分析可知,松嫩平原南部耕地質(zhì)量大都在中上等水平,質(zhì)量等級(jí)由東向西呈遞減趨勢(shì)。近14a來(lái),耕地質(zhì)量總體呈下降趨勢(shì),優(yōu)質(zhì)耕地流失嚴(yán)重,劣質(zhì)耕地凈增加,其中優(yōu)質(zhì)水田減少最多,凈減少的耕地為一、二等地,其中一等地凈減少305km~2,長(zhǎng)春占96%,凈增加的耕地是三、四和五等地,分別為235、148和218km~2,主要分布在研究區(qū)西部的白城和松原。存在突出的占優(yōu)補(bǔ)劣問(wèn)題。(4)耕地質(zhì)量與糧食產(chǎn)量、NDVI、NPP、FVC、EVI之間密切相關(guān),結(jié)果顯示R2分別為0.29、0.41、0.3、0.39、0.31,均呈顯著相關(guān),根據(jù)遙感數(shù)據(jù)作物的長(zhǎng)勢(shì)和實(shí)際產(chǎn)量間接評(píng)價(jià)耕地質(zhì)量成為可能,為后期基于遙感研究耕地資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及可持續(xù)利用提供了思路。(5)松嫩平原南部建設(shè)用地?cái)U(kuò)張導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)耕地資源流失嚴(yán)重,僅長(zhǎng)春市城區(qū)建設(shè)用地占研究區(qū)優(yōu)質(zhì)耕地資源凈減少的78.06%;退耕還林、還草、還濕是耕地面積減少的另一驅(qū)動(dòng)因素;西部地區(qū)的劣質(zhì)耕地呈凈增加趨勢(shì),研究區(qū)西部土地開發(fā)整理重大項(xiàng)目等耕地保護(hù)政策的實(shí)施是耕地增加的主要驅(qū)動(dòng)力。
[Abstract]:The farmland is an important land resource to support social and economic development , and it is an important guarantee of human food and ecological security . The results show that the cultivated land quality in the south of the pine Plain is much higher than that of the cultivated land . The results show that the cultivated land quality is decreased by 30km ~ 2 and the cultivated land is decreased . The results show that the cultivated land quality is reduced by 30km ~ 2 and the cultivated land is decreased . The results show that the cultivated land quality is reduced to 0 . 29 , 0 . 41 , 0 . 3 , 0 . 39 and 0 . 31 respectively . ( 5 ) The expansion of the construction land in the south of the Song Dynasty led to the serious loss of high - quality cultivated land resources . Only the construction land in Changchun City occupied 78.06 % of the net decrease of the high - quality cultivated land resources in the study area ; the farmland to forests , the grass and the wet are the other driving factors of the decrease of the cultivated land ; the poor cultivated land in the western region has a net increase trend , and the implementation of the cultivated land protection policies such as the land development and arrangement of the western part of the study area is the main driving force for the increase of cultivated land .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S159.2

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本文編號(hào)：1434414