基于GIS和RS的长沙市林地变化研究

论文摘要

经济和社会的快速发展导致自然资源需求量的急剧增加,使城市发展面临巨大的人口、资源与环境压力,由此产生影响经济、社会可持续发展和生态安全问题。本研究区为长沙市市区,包括天心区、雨花区、芙蓉区、开福区和岳麓区,截至2008年长沙市区共有林地127.48km2,耕地151.27kmm2。目前,研究区处于经济高速发展、人口压力剧增、城市化进程不断加快,城市建成区迅速扩大的时期,人类活动对环境的扰动显得尤为突出。因此,选择经济和社会发展迅速的长沙市核心区为研究区,以遥感影像为主要信息源,基于遥感与GIS技术,对研究区城市土地利用变化及林地变化驱动力进行深入分析,主要取得以下认识和成果：（1）城市土地利用时空演变以强度显着、建设用地不断侵吞林地和耕地为主要特征。2000-2008年林地和耕地面积持续减少,林地减少了12.15kmm2,耕地减少了70.26km2,减少的林地和耕地主要转化为了城市建设用地,在研究期内城市建设用地增加了81.66kmm2,反映了城市化进程对林地和耕地有重要的影响。（2）研究区两个时段转移率矩阵之间差异显著,2004-2008年林地和耕地转出率明显大于2000-2004年。前一时段林地转出率为0.99%,后一时段林地转出率为7.79%,前一时段耕地转出率为6.56%,后一时段转出率为26.92%；后期城市建设用地转入率明显大于前期城市建设用地转入率,分别为59.21%和12.31%,说明研究期后时段林地和耕地减少速度快于前期,这与研究后期长沙市建成区迅速扩大有重要关系。（3）长沙市土地利用程度综合指数变化率由高到低分别是：雨花区为10.56%、天心区7.53%、岳麓区7.02%、开福区5.62%、芙蓉区4.93%；林地减少面积由高到低分别为：雨花区3.53km2、天心区2.99 km2、岳麓区2.73 km2、开福区2.5 km2、芙蓉区0.4 km2,通过与林地面积减少量的对比分析,得出林地面积减少量与区域土地利用程度指数变化率成正相关。（4）长沙市各区林地变化差异较大,其中雨花区林地减少最多,减少了3.53km2,芙蓉区林地减少的最少,减少了0.4kmm2。（5）选取2000-2008年长沙市自然和社会因子,针对林地变化进行相关分析和主成分分析。自然因素对林地变化影响并不明显,林地变化主要受GDP、固定资产投入、年末总人口、人均纯收入、财政总支出、工业产值这六个社会经济因素影响。通过主成分分析可以将这六个因素归纳为经济发展水平、城市基础设施水平、人口增长状况等三个主成分。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 相关概念
• 1.2.1 地理信息系统
• 1.2.2 遥感（RS）
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外土地遥感监测研究现状
• 1.3.2 国内土地遥感监测研究现状
• 1.4 林地监测信息获取与管理中的主要问题及研究前景
• 1.4.1 存在问题
• 1.4.2 研究前景
• 1.5 研究技术
• 1.5.1 "3S"技术
• 1.5.2 数学方法和信息技术
• 1.6 研究内容
• 1.7 研究步骤与路线
• 2 研究基础
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 气象与气候特征
• 2.1.3 土地资源
• 2.1.4 森林资源
• 2.1.5 水资源
• 2.1.6 人文地理资源
• 2.1.7 社会经济状况
• 2.2 相关科学和分析方法
• 3 数据处理与模型分析
• 3.1 数据处理
• 3.1.1 图像校正
• 3.1.2 图像增强
• 3.1.3 边界划分
• 3.2 土地利用变化信息提取
• 3.2.1 土地利用类型的划分
• 3.2.2 土地利用遥感解译标志的建立
• 3.2.3 遥感解译
• 3.2.4 变化信息的提取
• 3.3 模型分析
• 4 城市林地利用时空演变分析
• 4.1 时态变化分析
• 4.1.1 林地利用的数量变化
• 4.1.2 林地和其他土地利用类型之间的转化
• 4.2 区域差异分析
• 4.2.1 变化幅度的区域差异分析
• 4.2.2 土地利用动态度差异分析
• 4.2.3 区域林地面积变化与土地利用程度变化分析
• 5 城市林地利用变化驱动力分析
• 5.1 自然因素
• 5.2 社会经济因素
• 5.2.1 人口变化因素对土地利用的影响
• 5.2.2 政策因素对土地利用的影响
• 5.2.3 经济因素对土地利用的影响
• 5.2.4 建成区面积扩大对土地利用的影响
• 5.3 定量分析
• 5.3.1 影响林地面积变化的主要因子的选取
• 5.3.2 林地面积变化分析
• 6 结论与讨论
• 6.1 主要结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 附录A:攻读学位期间的主要学术成果
• 致谢