城乡交错带土地利用变化及其作用机制研究

论文摘要

城乡交错带是城市化过程最显著的地域,不仅表现在区域的景观转变,由乡村景观转变为城市景观,由低密度的土地开发转为高强度的开发,结果是城市空间区域的扩大,而且也体现在区域的生态功能的转变,其间的物质循环、能量流动等也发生了显著的差异。城乡交错带的城市化可以用景观格局及其动态来加以描述,即区域中不同景观要素配置的时空差异。掌握城乡交错带景观格局的特征及其驱动机制对于进一步研究区域景观的生态过程具有重要的意义。本文首先将城乡交错带划分了三个区域——内边缘区、中心区和外边缘区;选择北京市朝阳区（城乡交错带的内边缘区）、顺义区（城乡交错带的中心区）和密云县（城乡交错带的外边缘区）等三个典型区（县）为研究区域;采用1996、2000和2005年同期的TM影像,借助3S技术、景观生态学方法和统计模型,从土地利用动态变化与景观格局变化角度对研究区的土地利用进行了分析;并运用定性与定量相结合的方法对土地利用变化驱动机制进行了研究。研究所得结论如下:朝阳区土地利用类型以建设用地、耕地为主,顺义区以耕地、建设用地为主,密云县以林地、草地和建设用地为主。1996至2005年间,研究区建设用地面积不断增加,林地、耕地、草地、水域面积逐渐减少,耕地和建设用地面积变化较为显著;由两期（1996-2000、2000-2005）转移矩阵可以进一步得出,研究区增加的建设用地大多是由耕地转化而来,且这一特征在两期总体趋势一致。应用综合土地利用动态度指标可以得出,朝阳区、顺义区和密云县土地利用动态度变化存在较大差异——朝阳区变化较快,而密云县变化较慢。从景观生态学角度分析,研究区以林地、耕地和建设用地为优势景观类型,镶嵌着草地、水域等斑块。对研究区及分区1996、2000、2005三年的各项景观异质性指数进行比较分析发现密云县多样性指数最大,朝阳区最小。从两期（1996-2000、2000-2005）各项景观异质性指数变化角度分析,朝阳区多样性指数变小,优势度增加;顺义区多样性指数变大,优势度、破碎度、分维数都呈变小趋势;密云县的多样性指数变小,而优势度、破碎度、分维数都呈增加趋势。通过对土地利用变化驱动力的定性与定量分析,得出经济发展、人口增长、工业化和城镇化水平、政策等是引起土地利用变化的几个重要因素。针对城乡交错带存在的问题,结合建国以来影响我国城乡交错带的政策法规,提出了几点土地利用合理化建议:重视生态,合理布局;编制好土地利用总体规划;严格控制土地市场,完善土地交易制度;提高农用地的集约经营水平;调整土地利用结构,优化土地利用圈层布局模式;重视土地环境的整治和保护;土地利用管理自动化。这些建议可为北京市城乡交错带土地利用的可持续性发展提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 立题背景及研究意义
• 1.2 LUCC国内外研究进展
• 1.3 城乡交错带国内外研究进展
• 1.3.1 国外研究进展
• 1.3.2 国内研究进展
• 1.4 城乡交错带内涵
• 1.4.1 城乡交错带的含义及特点
• 1.4.2 城乡交错带的地域范围
• 1.4.3 城乡交错带的主要功能
• 1.4.4 城乡交错带土地利用变化特征
• 1.5 本文研究目的与研究框架
• 第二章 土地利用信息提取
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 地理条件
• 2.1.2 气候条件
• 2.1.3 土壤条件
• 2.1.4 植被状况
• 2.2 研究数据与资料来源
• 2.2.1 遥感数据源
• 2.2.2 其他数据源
• 2.3 遥感影像处理
• 2.3.1 几何校正处理
• 2.3.2 遥感影像增强处理
• 2.3.3 土地类型分类体系
• 2.3.4 分类解译标志
• 2.3.5 图像判读
• 第三章 土地利用结构变化分析
• 3.1 土地利用变化指标及其涵义
• 3.1.1 单一土地利用类型动态度
• 3.1.2 综合土地利用类型动态度
• 3.1.3 土地利用程度综合指数
• 3.1.4 土地利用程度模型
• 3.1.5 马尔柯夫转移矩阵
• 3.2 土地利用动态变化分析
• 3.2.1 研究区土地利用现状分析
• 3.2.2 土地利用总体特征变化分析
• 3.2.3 土地利用数量变化
• 3.2.3.1 土地利用变化的幅度
• 3.2.3.2 土地利用变化的速度
• 3.2.4 土地利用程度变化
• 3.2.5 马尔柯夫转移矩阵
• 3.3 本章小结
• 第四章 土地利用景观格局变化分析
• 4.1 景观格局指数及其涵义
• 4.1.1 平均斑块面积（A）
• 4.1.2 内缘比（K）
• 4.1.3 多样性指数（H）
• 4.1.4 优势度指数（D）
• 4.1.5 破碎度指数（C）
• 4.1.6 分维数指数（F）
• 4.2 土地利用特征分析
• 4.2.1 各年土地利用特征分析
• 4.2.2 内缘比
• 4.2.3 景观空间格局动态分析
• 4.3 土地利用异质性分析
• 4.3.1 多样性
• 4.3.2 优势度
• 4.3.3 破碎度
• 4.3.4 分维数
• 4.4 本章小结
• 第五章 土地利用变化的驱动力分析
• 5.1 土地利用变化的定性分析
• 5.1.1 人口因素驱动分析
• 5.1.2 经济因子影响分析
• 5.1.3 工业化和城镇化
• 5.1.4 政策因素
• 5.1.5 自然因子影响分析
• 5.2 土地利用变化的定量分析
• 5.2.1 偏最小二乘回归方法原理
• 5.2.2 驱动因子的选取
• 5.2.3 偏最小二乘回归（PLS）模型的结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 城乡交错带土地利用变化调控对策
• 6.1 建国以来影响我国城乡交错带土地利用的政策法规
• 6.1.1 宏观背景
• 6.1.2 土地法规及政策
• 6.1.3 土地利用结构同产业结构调整
• 6.2 城乡交错带土地利用中存在的问题
• 6.2.1 农用地减少过多，生态屏障功能受到威胁
• 6.2.2 土地环境污染严重，对土地利用造成潜在威胁
• 6.2.3 农业土地利用集约化水平与土地利用效率较低
• 6.2.4 用地布局紊乱，农用地与非农用地相互交错
• 6.2.5 就业压力大，社会保障制度不健全
• 6.2.6 社会治安混乱，犯罪率居高不下
• 6.3 对策措施
• 6.3.1 总体思想：重视生态，合理布局
• 6.3.2 编制好土地利用总体规划
• 6.3.3 严格控制土地市场，完善土地交易制度
• 6.3.4 提高农用土地的集约经营水平
• 6.3.5 调整土地利用结构，优化土地利用圈层布局模式
• 6.3.6 重视土地环境的整治和保护
• 6.3.7 土地利用管理自动化
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历