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基于CLUE-S模型和GIS的延安市土地利用变化及动态模拟分析

2020-12-02阅读(267)

基于CLUE-S模型和GIS的延安市土地利用变化及动态模拟分析

论文摘要

黄土高原地区因严重的水土流失、恶劣天气等原因,具有典型的沟壑纵横、支离破碎的黄土地貌,此区域的人地关系矛盾非常突出,生态环境脆弱,土地利用变化受人、自然和社会的共同影响,所以土地利用变化的研究可以揭示土地利用变化的演变规律,有助于了解和把握土地利用动态变化发展趋势,对于保持土地资源可持续利用具有重要意义。本文以具有典型黄土高原地貌特征的陕西省延安市为研究区域,首先对1 990、2000、2010和2015年四期土地利用覆被数据以土地利用分析方法或土地利用变化模型进行研究处理,得到土地利用变化分析结果,揭示其25年来土地利用演变规律,再应用Logistic回归模型研究该地区土地利用变化的驱动机制,得到各土地利用类型与驱动因子的回归方程,之后用CLUE-S模型对2015年土地利用进行模拟,获得2015年土地利用空间变化模拟数据,并结合2015年真实土地利用数据以Kappa指数等方法检验模拟结果精度,在此基础上基于2015年土地利用现状数据进行多情景模拟分析,得到2030年不同情景下的土地利用空间分布图。研究结果表明:（1）2000-2010年土地利用类型变化最显著,耕地面积明显减少,林地大幅度增加,建设用地面积明显增加,其原因是退耕还林政策的实施及城市化的发展;1990-2000年和2010-2015年,土地利用变化较小,是因为这两个阶段分别处在退耕还林实施的初期和后期;在1990-201 5年整个阶段,土地利用处在一个调整的时期,但土地利用覆被的总体格局没有发生变化。（2）人、自然环境、社会环境对延安市土地利用变化有很大的影响作用;自然环境因素、地理区位因素和社会经济因素共同驱使着各土地利用类型的变化,其中社会经济因素对各土地利用类型的变化具有较大的影响作用。（3）CLUE-S模型对2015年土地利用模拟精度较高,Kappa指数为98.94%,大于75%,和真实土地利用数据相比,具有较高的一致性和相识度,总体的模拟效果较好。（4）通过对土地利用变化的多情景模拟分析可知,以当前的土地利用变化发展趋势或状态,延安市未来1 5年土地利用变化趋于相对稳定,总体土地利用格局保持不变。

论文目录

  • 摘要
  • 1 绪论
  •   1.1 研究背景与意义
  •   1.2 国内外研究进展
  •     1.2.1 土地利用变化研究进展
  •     1.2.2 土地利用/覆被变化空间模拟模型研究进展
  •     1.2.3 CLUE-S模型研究进展
  •   1.3 研究目的与研究内容
  •   1.4 研究方法与技术路线
  •     1.4.1 研究方法
  •     1.4.2 技术路线
  • 2 研究区域概况、数据来源与预处理
  •   2.1 研究区域概况
  •     2.1.1 研究区的位置和范围
  •     2.1.2 自然环境
  •     2.1.3 社会经济情况
  •   2.2 数据来源与预处理
  •     2.2.1 数据来源
  •     2.2.2 数据预处理
  • 3 土地利用变化及驱动因素研究
  •   3.1 土地利用变化分析
  •     3.1.1 土地利用结构及数量特征研究
  •     3.1.2 土地利用类型转移分析
  •     3.1.3 土地利用动态变化分析
  •   3.2 土地利用变化驱动因素分析
  •     3.2.1 Logistic回归模型
  •     3.2.2 驱动因子的选取与处理
  •     3.2.3 Logistic模型回归结果分析
  • 4 延安市土地利用空间格局模拟与验证
  •   4.1 模拟方案设定
  •   4.2 Markov模型
  •   4.3 CLUE-S模型概述及参数设置
  •     4.3.1 CLUE-S模型概述
  •     4.3.2 CLUE-S模型参数设置
  •   4.4 模拟结果及精度验证
  •     4.4.1 土地利用空间格局模拟结果
  •     4.4.2 模拟精度验证
  • 5 延安市土地利用空间格局情景模拟分析
  •   5.1 多情景模拟分析
  •     5.1.1 自然发展情景
  •     5.1.2 生态保护情景
  •     5.1.3 耕地保护情景
  •   5.2 情景模拟结果分析
  • 6 结论与讨论
  •   6.1 结论
  •   6.2 讨论
  • 参考文献
  • Abstract
  • 致谢
  • 攻读学位期间参加项目和发表的论文

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张杰

    导师: 张丽

    关键词: 模型,土地利用变化,回归模型,情景模拟

    来源: 山西农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技,经济与管理科学

    专业: 自然地理学和测绘学,计算机软件及计算机应用,农业经济

    单位: 山西农业大学

    基金: 国家重点研发计划重点专项“黄土高原生态系统及其空间格局的演变规律”(编号:2016YFC0501601)课题

    分类号: F301.2;P208

    DOI: 10.27285/d.cnki.gsxnu.2019.000128

    总页数: 65

    文件大小: 5231K

    下载量: 86

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