基于遥感的世界自然遗产地冲突要素评价模型与分析

论文摘要

世界自然遗产地既是科研宝库,又是旅游胜地。大量游客给遗产地原始面貌和周边环境带来怎样变化?遗产地原住民文化景观因旅游发展又有哪些影响?管理者如何量化和界定其保护措施的有效性和前瞻性?这些问题集中于游客快速增长带来的非惯常环境的人地关系冲击,也是发展中国家世界自然遗产地发展的共性问题,世界自然遗产地真实性完整性保护与旅游发展的冲突存在以下三个方面急需解决的问题:（1）如何描述世界自然遗产地表征真实性、完整性、旅游发展的冲突要素构成并开展特征分析;（2）世界自然遗产地冲突要素尺度差异大变化分析难以统一提取;（3）缺乏世界自然遗产地冲突要素评价模型。针对这些科学问题,本文采用遥感技术,并结合世界遗产公约、人文地理学、景观生态学、旅游学等多领域知识开展融合研究,提出基于遥感的世界自然遗产地冲突要素概念、分类定义及其提取、变化分析方法和构建评价模型,并以九寨沟为例展开实证分析,为解决世界自然遗产地真实性完整性保护与旅游发展的冲突提供科学决策依据。论文的主要研究工作包括:（1）针对世界自然遗产地构成,基于异质共生理论采用层次分析法融合世界遗产公约、人文地理学、景观生态学、旅游学等多领域知识,提出基于遥感的世界自然遗产地冲突要素概念及分类定义。鉴于文化资源在遥感影像上表达的局限性,选择文化资源的主要物质载体即文化景观表征真实性要素,结合其小尺度景观格局采用高分影像解译;自然资源在Landsat影像上表达优势明显,选择自然资源表征完整性要素,结合其中尺度景观格局的特点采用Landsat遥感影像解译;根据旅游活动特点,选择游客相关数据配合一次性投资建成无较大改动的旅游服务设施表征旅游发展要素。为实现后期充分采用多波段遥感组合特征信息关联于评价模型,结合研究区真实性要素属于小尺度、完整性要素属于中尺度、旅游发展要素属于小尺度的特点,统一在中尺度Landsat影像进行特征描述。（2）针对世界自然遗产地冲突要素景观格局尺度差异特点,提出顾及先验知识的多源遥感变化分析方法。该方法包含三个部分:一是采用高分影像进行面向对象的多尺度分割提取小尺度景观格局的真实性要素变化信息;二是采用Landsat影像进行分类后比较提取中尺度景观格局的完整性要素变化信息;三是采用先验知识及田野调查提取旅游发展要素变化信息,最后统一在中尺度景观格局下对所有冲突要素进行变化描述。（3）基于异质共生理论采用层次分析法融合世界遗产公约、人文地理学、景观生态学、旅游学等多领域知识,构建了基于异质共生空间关系的冲突要素评价模型。提出文化景观保有量、游览热度、游览交通热度因子及数学模型,设计原住民活动强度、人类旅游活动强度、旅游经济热度因子及数学模型,引入生境生物丰度、数字高程模型因子,关联对应的多波段遥感组合特征信息,并采用归一化和权重法构建因子影像各权重比例组合,形成世界自然遗产地冲突要素评价模型。（4）以世界自然遗产地九寨沟为例,基于本文构建的冲突要素评价模型,划分评价等级区域,其转移变化特点:一是九寨沟真实性要素面积主要位于海拔范围2072m至2665m,2004年主要集中于评价模型缓冲区,占其92.81%。2016年扩展至评价模型低影响区、无影响区,年递增率0.65%。正影响是评价模型缓冲区的真实性要素面积下降了27.23%,但负影响是其在评价模型敏感区增长了236.36%。具体表现为空间更加密集,真实性要素还会逐步扩展至评价模型的低影响区、甚至无影响区;二是九寨沟完整性要素面积主要位于海拔范围2037m至4855m,属于评价模型高度敏感区变化活跃,但主因为冰雪覆被。而其在评价模型缓冲区、低影响区、无影响区面积分别按3.45%、1.61%、1.09%的年递减率正在发生明显变化;三是九寨沟旅游发展要素面积主要位于海拔范围2036m至3223m,由于12年期间未有较大改动,其变化反映于其要素面积在评价模型划分等级的区域转移。其2004年评价模型敏感区74.98%上升至2016年的99.29%,几乎已经达到旅游发展要素的最大空间极限。按其递增率2.5858%的发展趋势2017年就超出其旅游设施的承载极限从而转移至评价模型高度敏感区。论文的主要创新包括:（1）提出基于遥感的世界自然遗产地冲突要素概念、冲突要素分类定义及冲突要素提取方法。（2）提出顾及先验知识和多源遥感影像的世界自然遗产地冲突要素变化分析方法,实现了统一尺度环境的变化描述,突破了遗产地已有方法仅限于高分影像的变化检测、中分辨率的变化检测、无人机航测变化检测等世界自然遗产地专项领域变化分析的局限。（3）构建基于异质共生空间关系的冲突要素评价模型,该模型提出了文化景观保有量、游览热度、游览交通热度等3个因子及数学模型,设计了原住民活动强度、人类旅游活动强度、旅游经济热度等3个因子及数学模型,引入生境生物丰度、数字高程模型等2个因子,关联多波段遥感组合特征信息,突破遗产地长期使用行业标准、单项指标、PSR（压力-状态-释放）等惯常评价方法。并通过遗产地九寨沟实证分析,量化诠释遗产地真实性完整性保护与旅游发展的冲突及变化关系,为科学决策提供了依据。

论文目录

主要创新点

中文摘要

ABSTRACT

第一章 .绪论

1.1 研究背景和选题意义

1.2 论文解决的关键问题

1.3 国内外研究现状及进展

1.3.1 基于遥感的世界自然遗产地定性定量研究现状及进展

1.3.2 基于遥感的世界自然遗产地评价模型研究现状及进展

1.3.3 基于景观生态学的世界自然遗产地研究现状及进展

1.4 论文主要研究内容

1.5 论文结构

第二章冲突要素分类与变化检测原理及方法

2.1 世界自然遗产地冲突要素分类

2.1.1 中尺度多光谱影像分类原理与方法

2.1.2 小尺度高分影像分类原理与方法

2.1.3 精度评定原理与方法

2.2 世界自然遗产地冲突要素变化检测原理与方法

2.2.1 变化检测定义与原理

2.2.2 变化信息提取方法

2.3 世界自然遗产地评价模型原理

2.4 本章小结

第三章世界自然遗产地冲突要素提取

3.1 世界自然遗产地基础数据

3.1.1 先验知识

3.1.2 数据来源

3.2 世界自然遗产地冲突要素概念及分类定义

3.2.1 世界自然遗产地基于冲突要素土地规划概念

3.2.2 世界自然遗产地冲突要素分类定义

3.3 数据预处理

3.3.1 高分影像融合

3.3.2 辐射校正

3.3.3 几何校正

3.4 分类方法实验

3.4.1 基于Landsat影像分类实验验证

3.4.2 基于Landsat影像分类精度评价

3.4.3 基于高分影像分类方法实验与精度评价

3.5 基于遥感的世界自然遗产地冲突要素特征描述

3.6 本章小结

第四章世界自然遗产地冲突要素变化分析

4.1 遗产地真实性要素变化信息提取

4.1.1变化检测实验

4.1.2 实验结果与分析

4.2 遗产地完整性要素变化信息提取

4.2.1变化检测实验

4.2.2 实验结果与分析

4.3 世界自然遗产地冲突要素变化分析

4.4 本章小结

第五章世界自然遗产地冲突要素评价模型与实证

5.1 评价体系

5.2 指标分析与提取

5.2.1 指标分析

5.2.2 指标提取

5.3 评价模型构建

5.4 世界自然遗产地九寨沟冲突要素评价模型

5.5 世界自然遗产地九寨沟冲突要素评价分析

5.5.1 单项指数分析

5.5.2 景观格局分析

5.5.3 转移分析

5.5.4 真实性、完整性、旅游发展描述

5.5.5 遗产地突发自然灾害的恢复分析

5.5.6 决策描述

5.6 本章小结

第6章论文总结与展望

6.1 论文总结

6.2 展望

参考文献

攻博期间发表的科研成果目录

发表论文

参与的科研项目

致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 马军

导师: 李德仁,邵振峰

关键词: 遥感,评价模型,世界自然遗产地,真实性,完整性,旅游发展

来源: 武汉大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 武汉大学

分类号: P237

DOI: 10.27379/d.cnki.gwhdu.2019.000084

总页数: 176

文件大小: 8389k

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