基于耦合面向对象与像元分类的中宁县土地利用监测与生态服务价值评价

论文摘要

本文以中宁县为研究区,针对黄土高原区域气候与地形特征,利用Landsat 8 OLI影像探寻一种快速的、精度较高土地利用信息提取方法,并基于该方法提取研究区土地利用信息,在分析研究区土地利用变化趋势与驱动力的基础上,分析研究区生态服务价值的变化。本文具体研究方法和结论如下:（1）以多个时相的Landsat OLI影像和GDEMV2 30M分辨率数字高程数据（DEM）为数据源,耦合基于像元与面向对象分类方法,将决策树分类方法和随机森林分类方法（Random Forest）结合起来,提出适用于干旱复杂地形的土地利用信息提取方法,并用于中宁县土地利用分类,获得1990-2015多个时间段的土地利用数据。结果表明:与单纯基于像元分类和基于对象分类结果相比,本研究耦合方法总体分类精度得到大幅提高,组合方法能获得更高的分类精度。研究区总体分类精度为74%,Kappa系数为0.69。（2）以土地利用变化为切入点,采用土地利用转移矩阵分析、主导程度分析、叠合度分析等方法研究1990—2015年中宁县地区土地利用变化情况。结果表明:研究区土地总体利用程度不断增加,土地利用变化剧烈;整体土地变化趋势是未利用地、低覆盖度草地面积呈现减少趋势,耕地、压砂地、中覆盖度草地、建设用地、林地面积呈现增加趋势,主要土地利用转换类型是未利用地转化为低覆盖度草地、耕地,低覆盖度草地转化为耕地、压砂地、中覆盖度草地;经济因素和生态政策是导致研究区土地总体利用程度不断增加、土地覆被变化剧烈的原因。（3）基于中宁县土地利用变化数据,在合理修正生态服务价值当量因子的基础上,分析中宁县各个时期各项生态服务价值及其变化趋势和主导因素。结果表明近30年间中宁县地区生态服务总价值有所提升,生态环境明显改善,它主要受到林地和耕地面积变化的积极影响。

论文目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 土地利用分类方法研究进展

1.2.2 土地利用变化研究进展

1.2.3 生态服务价值研究进展

1.2.4 当前研究不足

1.3 研究内容和技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 本章小结

2 研究区概况及数据获取

2.1 研究区概况

2.2 数据收集

2.2.1 遥感数据

2.2.2 社会经济数据

2.3 本章小结

3 耦合面向对象与像元分类的长时间序列土地利用信息提取

3.1 数据预处理

3.2 数据波段合成

3.3 基于像元分类

3.3.1 单时相基于像元分类

3.3.2 长时间序列基于像元分类

3.4 面向对象分类

3.4.1 单时相面向对象分类

3.4.2 长时间序列面向对象分类

3.5 耦合分类

3.6 结果与分析

3.6.1 土地利用分类结果和精度验证

3.6.2 各方法精度对比分析

3.7 结论

3.8 本章小结

4 土地利用变化研究

4.1 研究方法

4.1.1 土地利用动态度分析

4.1.2 转移矩阵分析

4.1.3 土地利用程度分析

4.1.4 叠合度分析

4.1.5 主导程度分析

4.2 土地利用变化准确性验证

4.2.1 修饰后土地利用分类准确性验证

4.2.2 变化检测准确性验证

4.3 土地利用时空变化及驱动力分析

4.3.1 变化趋势分析

4.3.2 土地利用动态度分析

4.3.3 转换关系分析

4.3.4 土地利用程度分析

4.3.5 叠合度、主导程度分析

4.4 结论

4.5 本章小结

5 生态服务价值变化研究

5.1 研究方法

5.2 生态服务价值评价

5.2.1 生态服务评价敏感性分析

5.2.2 生态服务价值变化分析

5.2.3 生态服务价值主导因素分析

5.3 结论

5.4 本章小结

6 结论和展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的论文及主要学术活动

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 徐志涛

导师: 周世健,陈鹏飞

关键词: 耦合分类方法,土地利用,生态服务价值,变化分析

来源: 东华理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 东华理工大学

基金: 国家科技基础性工作专项(2014FY210100,2014FY210150)

分类号: P237

总页数: 76

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