福建省生态环境时空格局信息图谱研究

论文摘要

地学信息图谱是陈述彭先生等提出的用图谱思维方法归纳、总结、抽象和概括复杂地学现象或过程的前沿性研究领域，具有挖掘地学现象“格局与过程”内在规律的优势。本研究以福建省生态环境时空特征为研究对象，运用地学信息图谱的理论，并把环境信息模型与各种现代信息技术耦合的方法，对生态环境基础信息及其他社会经济信息进行处理，经过图谱思维的抽象概括，构建出区域生态环境时空格局信息图谱，用于揭示生态环境及其各要素空间形态结构与时空变化规律，形成对区域生态环境更深层次的认识，为生态环境的规划决策提供重要的科学依据和具体实施方案。并探索一个生态环境“格局与过程”的可视化研究体系。本研究主要内容包括： (1)在分析福建省生态环境主要特征及各生态因子之间作用关系基础上，提出以地貌形态和土地覆被类型为指标的生态环境图谱基本单元的分类体系，得到28种图谱单元类型。运用RS和GIS技术综合的方法，提取了福建省1988、1995和2001年三个时期的生态环境图谱类型单元数据。 (2)运用主成分分析法和层次分析法，对福建省生态环境进行了综合评价，按照综合评价指数将福建省分成六个生态环境等级区。基于生态环境综合评价的结果，对生态环境单元、生态环境动态度和土地利用程度的空间分布格局进行研究，构建了生态环境空间特征信息图谱。 (3)结合不同的数学模型，对三个时期的福建省生态环境图谱单元进行重组综合得到了“空间·属性·过程一体化”生态环境时空变化信息图谱，具体包括生态环境单元演化图谱、生态环境演变动态度图谱和生态环境景观变化信息图谱。 (4)定性定量方法相结合探讨了福建省生态环境时空格局的驱动机制。认为自然因素是生态环境空间格局与变化的基础条件，在大环境背景上控制着生态环境的分布状况。而社会经济因素是相对活动的因素，在较短的时间尺度内，它是生态环境类型变化的主要驱动力。 (5)提出了生态环境区划图谱的指标体系，采用分层聚类的分解法和凝聚法相结合方法，构建了福建省生态环境区划图谱，以谱系的形式形象直观地揭示复杂的生态环境因子的空间分异规律。构建了基于福建生态环境区划的各因子评价指数和综合质量指数诊断图，直观而准确地反映各生态环境分区的特征、优势及面临的主要问题，最后提出了以生态环境综合整治、资源环境经济协调为宗旨的各分区建设对策。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 地学信息图谱概述
• 1.1.1 研究综述
• 1.1.2 基本概念、理论方法与表现形式
• 1.1.3 地学信息图谱单元
• 1.1.4 地学信息图谱的基本类型及功能
• 1.2 生态环境信息及分析处理概述
• 1.2.1 生态环境的概念与内涵
• 1.2.2 生态环境信息及特征
• 1.2.3 生态环境信息分析处理的流程与内容
• 1.2.4 生态环境信息分析处理研究现状和发展趋势
• 1.3 地学信息图谱在生态环境信息分析中作用
• 1.4 本研究的目的、意义和内容
• 1.4.1 研究的目的和意义
• 1.4.2 本文研究内容
• 参考文献
• 第2章 生态环境信息图谱类型单元划分与提取
• 2.1 福建省生态环境主要特征分析
• 2.1.1 地形地貌
• 2.1.2 气候
• 2.1.3 水文
• 2.1.4 土壤
• 2.1.5 植被
• 2.1.6 人类活动与土地利用/覆盖
• 2.1.7 各环境要素综合分析
• 2.2 生态环境信息图谱类型单元的划分
• 2.2.1 目前有关的生态环境分类体系
• 2.2.2 福建省生态环境信息图谱类型单元的分类原则
• 2.2.3 福建省生态环境信息图谱类型单元的划分
• 2.3 生态环境信息图谱类型单元的提取
• 2.3.1 地学信息图谱单元提取的一般模式和方法
• 2.3.2 福建省生态环境信息图谱类型单元的提取
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 附图
• 第3章 基于不同背景下的生态环境空间特征信息图谱研究
• 3.1 福建省生态环境综合评价
• 3.1.1 评价指标体系的选择
• 3.1.2 评价指标的标准化
• 3.1.3 评价方法的确定
• 3.1.4 评价指标专题数据的生成
• 3.1.5 评价过程
• 3.1.6 综合评价结果分析
• 3.2 基于不同背景下的生态环境空间特征信息图谱研究
• 3.2.1 基于不同背景下的生态环境空间特征信息图谱构建
• 3.2.2 基于不同地形环境下生态环境空间特征图谱分析
• 3.2.3 基于不同气候环境下生态环境空间特征图谱分析
• 3.2.4 基于不同土壤养分的生态环境空间特征图谱分析
• 3.2.5 基于不同植被环境下的生态环境空间特征图谱分析
• 3.2.6 基于不同土壤侵蚀背景下的生态环境空间特征图谱分析
• 3.2.7 基于生态环境综合评价背景下的生态环境空间特征图谱分析
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 附图
• 第4章 生态环境时空变化信息图谱研究
• 4.1 生态环境单元演化图谱研究
• 4.1.1 生态环境单元演化图谱的合成
• 4.1.2 1988～1995年生态环境单元演化图谱分析
• 4.1.3 1995～2001年生态环境单元演化图谱分析
• 4.1.4 1988～2001年生态环境单元演变图谱分析
• 4.2 生态环境演变动态度图谱研究
• 4.2.1 生态环境演变动态度图谱的构建
• 4.2.2 生态环境演变动态度图谱分析
• 4.3 生态环境变化景观信息图谱研究
• 4.3.1 生态环境景观变化信息图谱的构建
• 4.3.2 生态环境景观变化信息图谱分析
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 附图
• 第5章 生态环境时空格局的驱动机制分析
• 5.1 自然因素
• 5.1.1 气候因子
• 5.1.2 地形地貌因子
• 5.1.3 其它自然因子
• 5.2 社会经济因素
• 5.2.1 人口因子
• 5.2.2 经济因子
• 5.2.3 城镇化因子
• 5.2.4 技术因子
• 5.2.5 政策及管理体制
• 5.3 本章小结
• 参考文献
• 第6章 生态环境区划图谱的构建、评价分析及建设对策
• 6.1 区划的目的和内涵
• 6.1.1 区划的目的
• 6.1.2 区划的内涵
• 6.2 区划的依据和原则
• 6.2.1 区划的依据
• 6.2.2 区划的原则
• 6.3 区划指标体系构建
• 6.4 区划途径、方法和基本原理
• 6.4.1 区划途径
• 6.4.2 区划方法
• 6.4.3 聚类分析的数学原理
• 6.5 生态环境区划图谱构建过程和结果
• 6.5.1 区划过程
• 6.5.2 生态环境区划图谱结果
• 6.5 各区划单元特征分析与评价
• 6.5.1 分析评价方法
• 6.5.2 各区划单元主要特征及面临问题
• 6.6 建设对策
• 6.6.1 闽东南南亚热带平原台地丘陵区
• 6.6.2 闽西南、闽中、闽东中亚热带盆谷丘陵山地区
• 6.6.3 闽中、闽西中亚热带山地气候中低山丘陵区
• 6.6.4 闽西、闽北、闽东中亚热带山地气候山地丘陵盆谷区
• 6.6.5 戴云山中亚热带山地气候中山区
• 6.6.6 鹫峰山中亚热带山地气候中山区
• 6.6.7 武夷山中亚热带山地气候中山区
• 6.7 本章小结
• 参考文献
• 附图
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要研究成果与结论
• 7.2 主要创新点
• 7.3 研究展望
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历
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