基于分形理论滇池流域水土流失生态影响评价

论文摘要

本文以滇池流域为研究对象,对该流域的自然状况与社会经济状况进行了较为系统的调查、分析与相关图件的制作。在此基础之上,对滇池流域的水土流失现状、特点、成因、危害、变化趋势等诸多方面进行了较为全面、系统的深度剖析,结合以上的研究成果,围绕滇池流域水土流失生态影响评价这一主题进行了以下方面的研究工作。(1)基于Arc GIS平台之上,对影响滇池流域水土流失生态环境状况的土地利用这一自然性指标,进行了斑块形状分维数的计算,计算得土地利用各斑块的分维值介于1.09～1.35之间,总分维值1.15。若不考虑水域影响,稳定性指数均介于0.2～0.5之间的土地利用类型面积占滇池流域土地总面积的80.18%,总体稳定性良好,并对这一分析问题的思路类推至土壤侵蚀这一人为指标的稳定性分析上。同时,本文将分形理论与生态敏感性评价结合起来,应用敏感性评价数学模型进行了滇池流域生态敏感区的区划,最终,将滇池流域划分为5个不同的生态敏感区,并提出了各敏感分区应该采取的各项简要措施。(2)基于Arc GIS平台之上,对影响滇池流域水土流失的其中两个因素水系与地形进行了盒维数计算,计算得出：滇池流域水系分维数1.07与滇池流域地形分维数0.93,基于对滇池流域水系与地形的分维数计算与分形特征分析之上,将影响滇池流域水土流失的另外两个因素坡度和高程纳入进来,取其坡度中值(2348m)与高程中值(31。),应用基于信息扩散原理改进的模糊综合评价模型对这四个影响因素进行了综合评价,得出滇池流域水土流失等级和综合评价指数分别为2级和2.26。(3)应用层次分析法构建了滇池流域生态环境状况指标体系,并应用生态环境状况指数法对滇池流域首次进行了生态环境质量评价,可得滇池流域生态环境状况分级值为0.31与滇池流域生态环境状况级别为差,即该地区的生态环境条件较为恶劣,人类生存环境恶劣。最后,将该评价结果与《滇池流域水污染防治“十五”计划》中的数据进行了比较,证明该评价方法可靠,在此基础之上,针对生态环境状况各指数计算结果,并结合滇池流域实际状况,对滇池流域提出了相关的生态环境状况改善建议,其中,包括滇池流域水土流失治理规划图与滇池流域水土流失各项治理措施图。综上所述,本文通过应用分形理论这一种方法论,并通过使用Arc GIS这一强大的空间数据管理与处理工具,对滇池流域水土流失进行了系统的生态影响评价研究,从而扩充和丰富了生态影响评价方法论体系,为生态影响评价研究注入新的血液,并为滇池流域和全国其他湖泊流域的生态安全保障提供新的思路。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究内容与方法
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 研究方法
• 1.2.3 数据来源
• 1.3 研究技术路线
• 2 国内外研究进展
• 2.1 分形理论的国内外研究进展
• 2.2 GIS技术在生态影响评价方面的国内外研究进展
• 2.3 水土流失生态影响评价国内外研究进展
• 3 研究区概况
• 3.1 滇池流域自然概况
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 地形地貌
• 3.1.3 气象水文
• 3.1.4 植被状况
• 3.2 滇池流域社会经济概况
• 3.2.1 行政区划与人口分布
• 3.2.2 土地利用现状
• 4 滇池流域水土流失状况分析
• 4.1 水土流失现状
• 4.2 水土流失特点
• 4.3 水土流失造成的危害
• 4.4 水土流失成因分析
• 4.5 水土流失变化趋势分析
• 4.5.1 水土流失时间序列变化趋势分析
• 4.5.2 水土流失空间序列变化趋势分析
• 5 基于分形理论的滇池流域生态环境敏感性评价
• 5.1 斑块形状分维数计算原理
• 5.2 滇池流域土地利用生态敏感性评价
• 5.2.1 评价指标选取的原则
• 5.2.2 生态敏感性评价因素及划分标准的确定
• 5.2.3 土地利用分形特征分析
• 5.2.4 土地利用生态敏感性评价
• 5.3 滇池流域土壤侵蚀生态敏感性评价
• 5.3.1 土壤侵蚀分形特征分析
• 5.3.2 土壤侵蚀生态敏感性评价
• 5.4 滇池流域生态环境敏感性综合评价
• 5.4.1 权重的确定
• 5.4.2 评价数据格式的选择
• 5.4.3 敏感性评价数学模型
• 5.4.4 生态敏感性评价结果与分析
• 6 基于分形理论的滇池流域水土流失模糊综合评价
• 6.1 基于DEM的流域水系特征提取
• 6.1.1 水系特征提取原理
• 6.1.2 水系特征提取步骤
• 6.1.3 滇池流域水系提取结果
• 6.2 基于DEM的流域等高线提取
• 6.3 滇池流域水系及地形分形特征分析
• 6.3.1 盒维数计算原理
• 6.3.2 水系分形特征
• 6.3.3 地形分形特征
• 6.4 基于信息扩散原理的模糊评价模型
• 6.4.1 评价标准
• 6.4.2 评价矩阵
• 6.4.3 数据合成原理
• 6.4.4 评价结果及分析
• 7 滇池流域生态环境质量评价
• 7.1 生态环境状况指数法
• 7.2 生态环境质量评价指标体系的构建
• 7.2.1 层次分析法简介
• 7.2.2 滇池流域生态环境质量评价指标体系
• 7.2.3 评价指标体系中评价因子权重计算
• 7.2.4 评价指标权重计算结果
• 7.3 生态环境状况指数法的应用
• 7.3.1 生态环境状况指数法
• 7.3.2 生态环境状况分级
• 7.3.3 生态环境状况指数评价结果
• 7.4 改善滇池流域生态环境状况的建议
• 7.4.1 保护好现有森林资源
• 7.4.2 加大水土流失预防力度
• 7.4.3 改善环境污染状况
• 8 结论与讨论
• 8.1 主要结论
• 8.2 主要创新点
• 8.3 讨论与展望
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢