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1990-20xx年長沙市土地利用變化與預(yù)測分析畢業(yè)論文-文庫吧在線文庫

2024-10-09 17:44上一頁面

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【正文】 地利用變化轉(zhuǎn)換 分析 19902020 年長沙市 各地類 轉(zhuǎn)換 速率 分析 利用 IDRISI 軟件中的 GIS Analysis?Database Query?CROSSTAB 功能, 以 5 年為時間間隔,分別統(tǒng)計(jì) 19901995 年、 19952020 年、 20202020 年和 20202020 年 4 個時間段耕地、林地、建設(shè)用地和其他(包括水體、草地和未利用地)各地類的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出面積。最后,依據(jù)Markov 預(yù)測所得的轉(zhuǎn)移面積矩陣和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖集,利用 CAMarkov 模塊對長沙市 2020年 2030 年的土地利用進(jìn)行預(yù)測,得到此期間的土地利用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的分辨率均為30m。 長沙市轄天心區(qū)、芙蓉區(qū)、岳麓區(qū)、雨花區(qū)、開福區(qū)及瀏陽市、長沙縣、寧鄉(xiāng)縣、望城縣,總共 5 區(qū) 3 縣 1 市,面積約為 ? 104km2。地理位置為東經(jīng)111176。 在土地利用格局中,每一個柵格 單元 就相當(dāng)于一個元胞,每個元胞的土地利用類型即為 元胞的狀態(tài),利用轉(zhuǎn)移矩陣和條件概率圖像進(jìn)行運(yùn)算,可確定元胞的 轉(zhuǎn)移 狀態(tài) ,從而 實(shí)現(xiàn)對土地利用格局 空間變化 的模擬 [17]。 Kappa 系數(shù)僅適用于行數(shù)和列數(shù)相等的方表。它的特點(diǎn)是時間、空間和狀態(tài)都離散,每個變量取有限的狀態(tài),并且狀態(tài)改變的規(guī)則在時間和空間上都是局部的 [15]。取得了以下進(jìn)展: LUCC 的驅(qū)動力研究與驅(qū)動力機(jī)制研究向綜合方向發(fā)展; LUCC 模型向多因子多時相動態(tài)模型轉(zhuǎn)變;建立了土地可持續(xù)利用質(zhì)量評價與監(jiān)控 體系;開展了多尺度的 LUCC 動態(tài)監(jiān)測與實(shí)證研究。并在此基礎(chǔ)上,合理預(yù)測未來長沙市的土地利用變化 /覆蓋狀況,將為如何規(guī)劃好、利用好、節(jié)約好有限的土地資源,實(shí)現(xiàn)土地利用的可持續(xù)提供理論依據(jù)。由于全球環(huán)境問題的涌現(xiàn),使得土地利用 /覆被變化已經(jīng)成為全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)之一,因?yàn)橥恋乩眉捌渥兓休d著自然與人文過程,是探討人地關(guān)系地域系統(tǒng)的重要切入點(diǎn) [2]。故繼續(xù)以 1995 年為起始年, 5a為步長,依次預(yù)測長沙市 2020 年、 2020 年、 2025 年、 2030 年這 4 期的影像數(shù)據(jù),并計(jì)算出了 20202020 年的各地類實(shí)際的面積轉(zhuǎn)移矩陣以及 20202030 的各地類預(yù)測的面積轉(zhuǎn)移矩陣,得出了長沙市 20202030 年土地利用變化的特點(diǎn)和變化趨勢。 ( 2) 20202020 年期間的地類轉(zhuǎn)換相對 19902020 年期間的轉(zhuǎn)換尤為劇烈,體現(xiàn)了該時期社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得土地利用變化加劇演變的現(xiàn)象。論文寫作層次分明,分析恰當(dāng),論述清楚。 From 2020 to 2020 years or so, construction land area will remain a increase growth with ha per year roughly,which is about two times from 2020 to 2020, the major change is forest land area is reduced in this period 。因此,在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天,如何平衡好快速增長的人類需求與有限的土地資源之間的關(guān)系是人類面臨的重要課題之一 [3]。 土地利用 /土地覆被變化國內(nèi)外研究進(jìn)展 土地利用 /土地覆被變化研究 19 世紀(jì)前期,杜能對德國南部地區(qū)的土地利用模式進(jìn)行了研究,標(biāo)志著國外最早對于 LUCC 研究的開始 [9]。我國學(xué)者進(jìn)行了大量的土地利用模擬,如魏永坤等 [11]以 2020 年、 2020湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 3 年和 2020 年 3 期土地利用數(shù)據(jù),采用馬爾科夫模型對上海市 20202020 年的土地利用情景進(jìn)行了模擬;李亞麗等 [12]基于 CA 的鄭州市土地利用演化研究 對鄭州市 20202020的土地利用變化進(jìn)行了模擬。 Markov 模型簡介: 馬爾可夫預(yù)測方法是由俄國數(shù)學(xué)家馬爾科夫 ()創(chuàng)造并以自己名字命名的一種預(yù)測方法,它應(yīng)用概率論中的馬爾可夫鏈理論和方法研究分析隨機(jī)事件變化規(guī)律,并借此預(yù)測未來變化趨勢,馬爾可夫鏈模型是利用變量的現(xiàn)在狀態(tài)去預(yù)測該變量未來的狀態(tài)及其動向的一種分析手段 [16]。 當(dāng)兩個診斷完全一致時, Kappa 值為 1。在 ArcMap 中將土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,得到 IDRISI 可識別的文件格式;( 2)進(jìn)行 Markov 預(yù)測。 539。地形以山地丘陵為主,土地利用類型多樣。統(tǒng)計(jì)年鑒包括《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒( 19912020 年)》,長沙市的相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒;還有部分?jǐn)?shù)據(jù)來自湖南省統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)( 數(shù)據(jù)處理過程 數(shù)據(jù)的前期處理包括遙感影像幾何校正、遙感影像拼接和裁剪、遙感影像計(jì)算機(jī)監(jiān)督分類和精度驗(yàn)證、矢量數(shù)據(jù)的處理等工作。在 IDRISI 中統(tǒng)計(jì)研究區(qū)各期土地利用面積,制作表 和圖 ,由表及圖可知 19902020 年長沙市土地利用 /覆被主要表現(xiàn)如下幾個特征: ( 1)長沙市土地利用 /覆被主要以耕地和林地以及建設(shè)用地為主,耕地與林地呈現(xiàn)逐年減少的趨勢,而建設(shè)用地則逐年增加。 ( 2)在 19902020 年二十年期間,長沙市建設(shè)用地基本上只有增加的速率而無減少的速率,說明在此期間建設(shè)用地面積持續(xù)增長而基本上無轉(zhuǎn)出;后十年建設(shè)用地的增加速率明顯高于前十年增加的速率,說明后十年長沙市城鎮(zhèn)化程度遠(yuǎn)比前十年劇烈。 19902020 年 長沙市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張分析 我國的城鎮(zhèn)化方興未艾,城鎮(zhèn)化程度如何大體上可以通過區(qū)域建設(shè)用地面積的多少來反映。因此,未來如何規(guī)劃好城鎮(zhèn)的發(fā)展布局,實(shí)現(xiàn)土地資源的全面可持續(xù)利用,是政府工作研究決策者需要解決的問題之一。( 4)林地面積出現(xiàn)銳減,從 2020 至 2020 年左右,建設(shè)用地面積將會保持大致為 行增加,增速大約為 2020 年至 2020 年的增速的兩倍,土地被持續(xù)開發(fā)利用,因此,如何協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)和林地保護(hù)之間的關(guān)系,使有限的土地資源得到合理有效的利用,是未來發(fā)展和建設(shè)長沙市的關(guān)鍵。 ( 3)根據(jù) CAMarkov 預(yù)測結(jié)果可知:長沙市的林地在 20202020 年期間將會出現(xiàn)較大幅度的減少,主要轉(zhuǎn)出為建設(shè)用地和耕地;建設(shè)用地依然保持著高速的增長,向外擴(kuò)展較快;大致在 2020 年左右,長沙市的土地利用該 /覆被將達(dá)到一個穩(wěn)定的狀態(tài),不再隨著時間的推移發(fā)生較大的變化轉(zhuǎn)移。各位老師、同學(xué)和朋友在日常生活和學(xué)習(xí)中都給了我很大的關(guān)心和幫助,在此謹(jǐn)向諸位表示我最誠摯的謝意。 作者簽名: 日 期: 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 22 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 :任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。 作者簽名: 日期: 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。在此,我向我們敬愛的全老師深表謝意! 最后,對論文評閱、答辯和提出寶貴意見的所有師長、專家表示真摯的謝意! 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 21 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 ( 2) CAMarkov 模型雖然結(jié)合了 CA 模型與 Markov 模型的優(yōu)點(diǎn),但它依舊存在其局限性,如它不會受到土地利用政策、經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的等的影響,而僅僅是在模擬的空間上和數(shù)量上進(jìn)行了優(yōu)化,故對于預(yù)測模型的使用還有值得探討的地方。主要得出以下結(jié)論: ( 1)長沙市土地利用結(jié)構(gòu)在 1990 年 2020 年二十年期間發(fā)生了很大的變化,其總體特征是耕地和林地持續(xù)減少,建設(shè)用地持續(xù)增加,但后十年的土里利用結(jié)構(gòu)變化比前十年的要劇烈。 故繼續(xù)以 1995 年為起始年,使用 CAMarkov 模型對長沙市 2020 年、 2020 年、 2025年、 2030 年四期的土地利用 /覆被進(jìn)行預(yù)測,得到土地利用 /覆被數(shù)據(jù),并計(jì)算長沙市 2020年 2020 年以及 2020 年 2030 年的土地利用面積轉(zhuǎn)移矩陣,如表 、表 、圖 。 20202020 年各區(qū)域的建設(shè)用地面積總和幾乎為 19902020 年總和的兩倍,表明了相比較于 19902020 年,長沙市在20202020 年期間加快了它的城市化建設(shè)。 從各地類轉(zhuǎn)出去向看:耕地面積轉(zhuǎn)出的最多,轉(zhuǎn)出面積總計(jì) 3931ha,主要轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地,其次為林地、水體,轉(zhuǎn)出量分別為 2210 ha、 1317 ha、 404 ha;林地面積轉(zhuǎn)出次之,轉(zhuǎn)出面積總計(jì) 2956ha,轉(zhuǎn)出部分主要流向建設(shè)用地,其次為草地和耕地,轉(zhuǎn)出量分別為 2407 ha、 383 ha、 156 ha;草地主要轉(zhuǎn)換為林地,為 121 ha;水體 主要轉(zhuǎn)換成建設(shè)用地,為 312 ha,另有一部分轉(zhuǎn)換成耕地;建設(shè)用地轉(zhuǎn)出部分主要變成林地和耕地;未利用地主要轉(zhuǎn)出為林地和建設(shè)用地。草地在 19902020 年期間的變化幅度比較小,基本上保持一個穩(wěn)定的狀態(tài),總體上略有增加;水體的總面積變化也較小,但呈現(xiàn)從 2020 年開始呈現(xiàn)略微減少的趨勢。再在 Markov 模塊生成轉(zhuǎn)移面積矩陣、轉(zhuǎn)移概率矩陣和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖集,狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖集是 .rgf 格式的。該數(shù)據(jù)是以 TM/ETM+遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,通過計(jì)算機(jī)自動分類和人工目視解譯形成的 1:10 萬的土地利用矢量數(shù)據(jù),這三期數(shù)據(jù)的解譯定性精度誤差被分別控制在 %、 %和 %水平上 [1,19]; 2020 和 2020 年的遙感數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)室購買的原始格式為 DAT、頭文件為 Fast,并已經(jīng)過輻射校正和相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)處理的 TM 遙感影像標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 [19]。 4039。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5 技術(shù)路線 圖 技術(shù)路線圖 Fig. Technology road map 確認(rèn)研究主題 以長沙市為研究區(qū)域 資料、數(shù)據(jù)收集與整理 遙感數(shù)據(jù) 非遙感數(shù)據(jù) 遙感影像分析與處理、分類、分類后處理 長沙市 19902020 年近 20 年 TM 遙感影像 經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 地形圖 行政邊界圖 土地利用數(shù)據(jù)庫 土地利用動態(tài)變化分析 土地利用趨勢預(yù)測分析 結(jié)論 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 6 第二章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源簡介 研究區(qū)概況 圖 長沙市地理位置 Fig. Geographical position of Changsha 長沙市位于湖南省東部偏北,湘江下游,南接株洲市和湘潭市。1Kappa= 時,表示兩者幾乎完全一致, Kappa 時,表示高度的一致性。如果兩幅圖像差異很大,則其 Kappa 系數(shù)小。元胞自動機(jī)不同于一般的動力學(xué)模型,它不是由嚴(yán)格定義的物理方程或函數(shù)定義的,而是由一系列模型構(gòu)造的規(guī)則構(gòu)成。 近二十年,隨著國際上相關(guān) LUCC 研究的大量開展,我國學(xué)者也緊跟國際研究動態(tài),開展了對土地利用變化檢測、驅(qū)動力與環(huán)境變遷研究,主要研究領(lǐng)域包括:利用遙感影像對土地利用與土地覆被的監(jiān)測分析、土地利用與土地覆被變化研究數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、土地利用與土地覆被變化對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及全球變化的影響、土地利用與土地覆被變化驅(qū)動力研究以及土地利用與土地覆被變化建模等方面 [10]。 因此,通過已有土地利用數(shù)據(jù),深入探索研究出長沙市近年來的土地
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