基于遥感、地理信息系统中山陵风景区景观动态分析

论文摘要

本文以2003年的SPOT-5和2006年Quickbird影像作为信息源,结合地学信息,以遥感、地理信息系统为主要技术手段,通过图像融合、几何校正、正射校正、纹理提取、图像分类、目视解译等步骤,提取出分类矢量图,再使用景观分析软件对中山陵风景区景观的构成、景观的形状、景观多样性、景观的破碎化进行分析,共分析了16个景观指标,并利用马尔柯夫预测模型,对两期数据进行分析,并预测来了2009年和2012年的景观状况,最后提出措施和对策。本研究的主要内容与结果归纳如下:（1）景观格局分析:阔叶林、苗圃地、竹林、其它土地的面积增加,针叶林、针阔混交、农地、乔灌面积减少,水域面积基本不变。林业用地面积增加,说明生态环境维系良好。（2）景观形状分析结果:几种类型形状越来越复杂,但分维数都不高,有必要提高景观单元的分维数,减少人为对景区的干扰。伸长指数都有增加,表明景观形状在缩小,边缘效应在减弱。（3）景观多样性分析结果:多样性、均匀度降低,优势度变高,这表明研究区景观的阔叶林的优势性越来越明显。（4）景观破碎度分析结果:整个研究区的破碎度增加。其中,阔叶林的破碎度减少;针叶林、针阔混交,苗圃地、农地、竹林、其它土地、破碎度增加。（5）马尔柯夫模型得出结论:①对阔叶林面积增长贡献的是针叶林、针阔混交林、乔灌、其它土地;而针叶林主要转化为其它土地、竹林、针阔混交和阔叶林;由于道路建设、景区扩建、黄马水库附近的树木砍伐等原因使得其它土地增多;②从针叶林过渡到针阔混交林、直至向阔叶林的转移,自然演替是中山陵风景区植被类型变化的主要驱动力。③阔叶林面积将会持续增加,2012年将超出总面积一半,但增长速度变慢;针叶林减少速度也有所减缓。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 遥感和地理信息系统在景观格局中的应用
• 2 研究区概况、数据及研究技术路线
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 地理状况
• 2.1.2 气候状况
• 2.1.3 地形和土壤状况
• 2.1.4 动植物资源
• 2.1.5 人文和经济条件
• 2.2 研究区数据准备
• 2.2.1 资料来源
• 2.2.2 遥感数据介绍
• 2.2.3 使用软件介绍
• 2.3 研究目的及意义
• 2.4 研究技术路线图
• 2.5 论文结构
• 3 景观影像预处理及纹理提取
• 3.1 景观图像融合
• 3.1.1 Brovey融合
• 3.1.2 Gram-Schmidt融合
• 3.2 几何精校正
• 3.3 正射校正
• 3.4 主成分变换
• 3.5 归一化植被指数
• 3.6 景观影像各波段的信息嫡
• 3.7 景观影像纹理信息提取及波段选择
• 3.7.1 灰度共生矩阵
• 3.7.2 图像纹理的测度
• 3.7.3 灰度共生矩阵纹理的计算方法
• 3.7.4 参数的计算
• 3.7.5 最优波段选择
• 3.8 本章小结
• 4 景观类型信息的获取
• 4.1 计算机自动分类概述
• 4.2 分类方法
• 4.2.1 最大似然分类
• 4.2.2 支持向量机
• 4.3 景观类别和训练区的选择
• 4.3.1 景观类别的确定
• 4.3.2 训练区的选择
• 4.4 分类精度评价及比较
• 4.4.1 分类精度评价方法
• 4.4.2 两期景观影像分类结果分析
• 4.5 分类后的处理
• 4.5.1 孤点和小图斑处理
• 4.5.2 乔灌及针阔混交林的划分及处理
• 4.5.3 目视解译及斑块属性的修正
• 4.6 景观类型成果图的制作与输出
• 4.7 本章小结
• 5 景观格局分析研究
• 5.1 景观格局指数公式描述及生态意义
• 5.1.1 斑块类型水平指数
• 5.1.2 景观水平指数
• 5.2 景观格局分析
• 5.2.1 景观构成分析
• 5.2.2 景观形状分析
• 5.2.3 景观多样性分析
• 5.2.4 景观破碎度分析
• 5.3 中山陵风景区景观类型动态分析
• 5.3.1 马尔柯夫模型
• 5.3.2 各景观类型的转移分析
• 5.3.3 预测结果
• 5.4 中山陵风景区景观格局的问题与对策分析
• 5.4.1 中山陵风景区景观存在的问题
• 5.4.2 措施与对策
• 5.5 本章小结
• 6. 结果与讨论
• 6.1 结果
• 6.2 不足
• 参考文献
• 附图
• 详细摘要