基于分形理论的且末绿洲土地利用动态变化及驱动力

论文摘要

土地利用与覆盖变化是全球变化的重要内容和主要表现之一,该研究已成为全球变化研究的前沿和热点问题。土地利用/覆被变化一方面与自然环境演变相关,另一方面与人类活动的不断增强密切相关。绿洲是在干旱气候下形成的,以荒漠为背景基质,具有较高的第一性生产力的非地带性景观。本文以沿车尔臣河发育形成的干旱区典型的条带状绿洲——且末为例,在遥感和地理信息系统软件的支持下,通过对1970年、1990年、2000年和2005年遥感图像的解译,获取研究区四个时期土地利用类型图像数据和属性数据,采用土地利用动态度分析方法,分析且末土地利用时空变化特征;基于四期土地利用遥感解译数据,应用土地利用空间形态分形模型,计算四个时期各主要地类的分形维数和稳定性指数;最后分析探讨了研究区土地利用变化的驱动机制和驱动力。研究表明:（1）遥感影像解译结果表明, 30多年来研究区的土地利用/覆被发生了普遍的变化,增加最快的土地利用类型是耕地,累加增加耕地0.3054km2,动态度为0.8726%,其次为水域累计增加0.0715 km2,动态度为0.2042%;减少最多的类型是林地,累计减少0.0962km2,动态度为-0.2748%;变化幅度最小的土地利用类型是未利用地,其30多年的动态度为0.0102%。（2）从综合分形维数和稳定性指数来看,且末5大类土地利用类型的形态结构复杂性基本都经历了由简单到复杂到再简单的过程,稳定性则由稳定到不稳定再稍稳定的演变过程,唯独水域的稳定性一直处于下降的趋势。从土地类型的时空变化来看,2000年各地类的复杂性由前期的简单变为复杂,土地利用斑块形态趋于不规则、空间上呈扩张趋势,稳定性最低,也是整个研究区土地利用复杂性和稳定性的一个转折点。此后,在各种人为及自然驱动力（主要是人为驱动力）的作用下,除水域外其他各土地利用斑块形状复杂程度逐步降低,土地形态变得简单、规则,在空间上成缩小趋势,其稳定性逐渐增强,而水域的空间复杂性却在增强,稳定性下降。（3）土地利用变化的驱动力可以分为自然驱动力和人为驱动力两类,无论是自然驱动力,还是人为驱动力,其在特定的时空尺度上处于动态的变化状态,共同促进了土地利用与覆盖的动态变化。总的来说,地貌与气候特征是土地利用与覆盖变化的主要自然因素,人口增长是土地利用与覆盖变化的重要诱导因素,政府决策影响土地利用与覆盖变化的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究内容、方法
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 研究方法
• 1.3 技术路线
• 第二章 理论基础及研究综述
• 2.1 绿洲土地利用/覆被变化研究综述
• 2.1.1 土地利用/覆被变化的提出
• 2.1.2 研究的总体目标
• 2.1.3 实施要点和驱动机制研究
• 2.2 分形理论概述
• 2.2.1 分形理论的产生与发展
• 2.2.2 分形的基本概念和性质
• 2.3 国内外研究综述
• 2.3.1 国内外分形理论应用概述
• 2.3.2 分形理论在土地利用研究中的应用
• 第三章 研究区概况
• 3.1 研究区自然环境概况
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 气象气候
• 3.1.3 地形和地貌
• 3.1.4 水资源
• 3.1.5 土壤植被
• 3.2 研究区社会经济发展概况
• 3.2.1 行政区划
• 3.2.2 人口和民族
• 3.2.3 社会经济概况
• 3.3 生态环境概况
• 3.3.1 风沙
• 3.3.2 沙漠化
• 3.3.3 盐渍化
• 第四章 研究区土地利用信息的提取与分析
• 4.1 研究靶区的选择
• 4.2 数据来源与软件平台
• 4.2.1 遥感数据
• 4.2.2 非遥感数据
• 4.2.3 工作平台
• 4.3 基于遥感数据的土地利用信息的提取
• 4.3.1 遥感数据选择与分析
• 4.3.2 分类前处理
• 4.3.3 遥感影像的分类
• 第五章 研究区土地利用动态变化分析
• 5.1 土地利用动态度分析方法
• 5.1.1 土地利用变化分析模型
• 5.1.2 研究区1970—2005 年土地利用动态变化过程
• 5.2 土地利用类型分形特征分析
• 5.2.1 分形计算
• 5.2.2 结果分析
• 第六章 土地利用变化驱动力分析
• 6.1 土地利用变化的一般机制
• 6.2 且末绿洲土地利用变化驱动力分析
• 6.2.1 自然驱动力
• 6.2.2 人为驱动力
• 第七章 结论与不足
• 7.1 结论
• 7.2 不足
• 参考文献
• 在读期间发表论文清单
• 致谢