陕北农牧交错地带土地利用变化研究 ——以定边县为例

论文摘要

土地资源是人类生存、经济建设和社会发展的物质基础,是一切其他资源存在的载体和场所,随着生产力的提高,人类科学技术的不断进步,不合理的管理措施和开发利用方式,导致土地资源大量的毁损和浪费,并由此产生的一系列环境问题,影响着经济和人类社会的稳定发展。土地利用/土地覆被是土地资源研究的重点内容,随着遥感技术的兴起和迅速发展,人们积极将遥感应用在土地资源学领域中,其应用进一步推动和促进了土地资源学的研究和发展,使土地利用/土地覆被研究进入到一个新的发展阶段。特别是在我国北部生态环境极其脆弱的农牧交错地带,应用遥感技术对土地利用/土地覆被状况进行动态监测,对了解该区域的土地利用时空变化格局和发展方向具有重要意义。本研究在了解和总结国内外同类研究的基础上,采用遥感手段,以陕北农牧交错地带的定边县为研究区,应用1986年和2003年两个时相的TM遥感影像为数据源,在专业图像处理软件ERDAS9.1和ARCGIS9.2的支持下,进行土地利用/土地覆被动态变化进行监测和分析研究。在土地利用信息提取方面,首先对1986年和2003年遥感影像作预处理,包括遥感影像的校正、镶嵌、图像增强和影像裁剪等处理,以获得研究区清晰的高质量影像,为下一步更准确的分类图像和信息提取做好准备。再根据遥感影像中各地物波段光谱信息和谱间结构,通过设置阈值逐层逐类地提取土地类型,并掩膜掉已提取的类型,消除它对其他地物提取的影响,使得分类过程越来越容易的分层分类法来提取土地利用信息。利用分层分类法对两个时相的遥感影像进行分类,分类的总精度分别达到了83.67%和82.74%,Kappa也分别达到了82.17%和81.10%。超过了最低70%的要求,达到分类的标准。根据分类结果进行了1986年～2003年土地利用状况分析、土地利用转化分析和驱动力分析。结果表明,在研究期间内定边县土地利用状况发生了较大的变化,北部风沙滩区和南部丘陵沟壑区的土地类型状况存在较大差异。在整个定边县内草地、水域、旱地、水浇地、建筑用地增加,草地面积增加幅度最大;荒草地、裸土、灌木林地、有林地、沙地面积减少,荒草地和裸土地大幅度减少。总耕地面积有所增加。其中,到2003年水浇地增加了2183.04 hm~2,比1986年增加了40%,旱地增加了3472.68 hm~2,增加的水浇地主要来源于林地、旱地和荒草地;总林地面积减少了2817.32 hm~2,主要为有林地的减少,减少了2476.71 hm~2,减少的灌木林地主要转化为草地和荒草地;草地面积大幅度增加,增加了96859 hm~2,是1986年的1.59倍,它的增加主要是由沙地、荒草地和裸土地转化而来;近年来,由于坝系工程建设扎实开展,新建了许多淤地坝并维修和加固了淤地坝,到2003年定边县总的水域面积已经增加到2581.92 hm~2,成绩显著,增加的面积主要是由林地转化而来,由林地转化而来的有629.61 hm~2,其中包括灌木林地327.99 hm~2和有林地301.62 hm~2;建筑用地面积增加了2757.69 hm~2,增加的面积是1986年的29%,建筑用地面积的增加主要是由耕地和裸土地转化而来;未利用土地面积大幅减少,到2003年,沙土地、裸土地和荒草地面积分别减少了6367.91 hm~2、50805.5 hm~2、45783 hm~2,减少的沙地主要转化为草地和裸土地,也有部分向林地和耕地转化,裸土地在减少的同时伴随着草地、旱地和灌木林地的增加。影响土地利用变化的驱动力主要是农牧交错带的恶劣的自然环境、工业化与城镇化的快速发展、技术进步和国家政策的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 基于遥感技术的土地利用/土地覆被研究
• 1.2.1 遥感技术
• 1.2.2 国内外土地利用/土地覆被研究状况及其进展
• 1.3 研究区概况
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方法和技术路线
• 第二章 遥感影像数据处理
• 2.1 遥感数据获取与分析
• 2.2 遥感影像预处理
• 2.2.1 遥感影像校正
• 2.2.2 遥感影像的镶嵌
• 2.2.3 图像增强处理
• 2.2.4 图像的裁剪
• 第三章 分层分类方法研究
• 3.1 土地利用分类系统的确定
• 3.2 分层分类方法研究
• 3.2.1 各地类光谱分析
• 3.2.2 分层分类方案设计
• 3.3 分类结果及精度评价
• 3.3.1 分类精度评价指标
• 3.3.2 1986 年分类精度分析
• 3.3.3 2003 年分类精度分析
• 第四章 土地利用/覆盖状况分析
• 4.1 北部风沙滩区土地利用状况分析
• 4.2 南部丘陵沟壑区土地利用状况分析
• 4.3 定边县土地利用状况分析
• 4.4 土地利用变化评价指标选择
• 第五章 土地利用转化分析及驱动力分析
• 5.1 土地利用类型转化分析
• 5.2 定边县土地利用变化驱动力分析
• 5.2.1 自然因素驱动力
• 5.2.2 人类因素驱动力
• 第六章 总结与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介