【正文】 利用變化的規(guī)律，分析導致其變化的內在機制。隨著人類社會發(fā)展和人類需求的增加，人們對地球環(huán)境的影響也在不斷的加深。本文以長沙市作為研究對象，利用 1990 年、 1995 年、 2020 年、 2020 年、 2020 年長沙市 5 期的 Landsat TM/ETM 遙感影像數(shù)據(jù)，并以 1990 年與 1995 年數(shù)據(jù)為基礎， 1995年的影像數(shù)據(jù)為起始年， 5a 為步長，依次通過 CAMarkov 模型預測了出了 2020 年、 2020年、 2020 年的預測影像數(shù)據(jù)，通過計算實際的影像數(shù)據(jù)和預測影像數(shù)據(jù)的 Kappa 系數(shù)，表明實際影像數(shù)據(jù)與預測影像數(shù)據(jù)之間的模擬度良好。主要結果包括： （ 1） 19902020 年期間 ，長沙市土地利用類型變化中，耕地，林地的減少量和 建設用地 的增加量都很大，這與人口增長，經(jīng)濟發(fā)展和有關政府政策都息息相關。反映了作者具有一定的 土地 科學基礎理論和 系統(tǒng)深入的專門知識 ， 達到了本科學位論文要求，同意答辯。 Around the year 2020, the various land types of land use in Changsha city tends to a stable state, no longer promote the occurrence of metastasis to the bigger changes with time. Key word: Land use change。通過對土地利用 /覆被變化的研究，高分辨率遙感衛(wèi)星影像結合 GIS 技術，通過建立土地利用時空數(shù)據(jù)庫，進行土地利用變化分析研究，掌握土地利用的時空演變過程，已為土地利用研究的有力工具和方法 [4]。 20 世紀 70 年代后，關于全球變化的研究逐步在世界范圍內開展， LUCC 因其受到自然環(huán)境、人文地理、社會活動等諸多方面的影響而在全球變化中占據(jù)重要地位，引起學者們的廣泛關注。其中，馬爾科夫模型具有數(shù)量表達的優(yōu)勢，被認為是一種成熟的土地利用預測方法 [13]。 它的研究對象是具有無后效性的離散型隨機運動過程，即第 n+1 步狀態(tài) X(n+1)的條件概率與 X(0)、 X(1)?? X(n)等第 n 步以前的狀態(tài)無關， 僅與第 n 步狀態(tài)有關 。當觀測一致率時， Kappa 值為正數(shù)，且 Kappa值越大，說明一致性越好。使用 IDRISI 軟件提供的Markov 模塊，得到兩個年度區(qū)間的轉移面積矩陣與狀態(tài)轉移概率矩陣；（ 3）制作轉換適宜性圖集。北緯 27176。長沙市是湖南省的省會城市，是湖南省的政治、經(jīng)濟、文化交流、交通、金融、科技信息的中心，是我國中西部地區(qū)最具競爭力的城市之一， 2020 年 11月 16 日，長株潭城市群被 批準為“兩型社會”試驗區(qū)，長沙市為核心城市。本研究使用前期處理工作已經(jīng)完成的影像空間分辨率為 30m 的長沙市 1990、 199 20 20 2020 年五期 Landsat TM/ETM+遙感數(shù)據(jù)。耕地和林地方面： 1990 年研究區(qū)耕地和林地的面積為 1109431ha，占該年土地利用總面積的 %； 1995 年研究區(qū)耕地和林地的面積為 1106877ha，占該年土地利用總面積的 %； 2020 年耕地和林地的面積為1104315ha，占該年土地利用總面積的 %； 2020 年研究區(qū)耕地和林地的面積和比例分別減小至 1086607ha 和 % ； 2020 年研究區(qū)耕地和林地的面積則減少為1074330ha，占比 %。 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 圖 長沙市 19902020 年各地類增加 速率 與減少速率 Fig. Increase rate and reduction rate of the category of Changsha from 1990 to 2020 19902020 年長沙市土地利用 /覆被轉換 分析 以 10 年為時間間隔，在 IDRISI 中分別操作得到 長沙市 1990 年 2020 年以及 2020年 2020 年的土地利用面積轉移矩陣，如表 、表 。為了大致了解長沙市 19902020 年的區(qū)域城鎮(zhèn)化程度，本研究對長沙市19902020 年各區(qū)域的建設用地面積進行了統(tǒng)計并制圖，如圖 。 圖 長沙市 19902020 年各區(qū)域建設用地面積 Fig. Regional construction land area of Changsha from 1990 to 2020 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 13 基于 CAMarkov 的土地利用變化趨勢預測 將 1990 年和 1995 年的 Landsat TM 遙感影像數(shù)據(jù)作為基礎數(shù)據(jù)，在 IDRISI 軟件的Markov 模塊中生成轉移面積矩陣、轉移概率矩陣和狀態(tài)轉移圖集，轉換適宜性圖集是 .rgf格式的。 總體來看，未來 15 年，長沙市土地利用結構總體穩(wěn)定，以耕地和林地為主，建 設用地面積不斷增加，且大致在 2020 年左右，長沙市的土地利用該 /覆被將達到一個穩(wěn)定的狀態(tài)，不再隨著時間的推移發(fā)生較大的變化轉移。 展 望 本研究主要是以長沙市為研究區(qū)域，通過遙感影像數(shù)據(jù)進行土地利用分析及預測，由于收集的資料以及個人水平有限，因此還有許多工作有待進一步完善。 本文是在我的導師全斌老師及其研究生郭濤學長的悉心指導下完成的，從論文題目的確定到論文的寫作、成文、以及修改，都得到了導師的很大幫助。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。正是全老師的辛勤付出，我們才能順利完成論文的寫作。完成本論文后，我需要再去把前期的數(shù)據(jù)通過自己的實際操作重新處理一遍，學習如何進行遙感數(shù)據(jù)處理的同時增強自己動手操作能力。本研究以長沙市作為研究對象，以 1990 年、 1995 年、 2020 年、 2020年和 2020 年五期遙感影像制作而成的 1： 10 萬土地利用數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，利用 ArcGIS和 IDRISI，對長沙市的土地利用變化進行了研究、分析和預測，運用 CAMarkov 模型較好地模擬了 20 20 2025 年和 2030 年長沙市土地利用變化趨勢。 Kappa= 圖 長沙市 2020 年 土地利用 /覆被實際與預測對比 Fig. Land use/cover parison of the actual and forecast in Changsha city 2020 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 14 Kappa= 圖 長沙市 2020 年土地利用 /覆被實際與預測對比 Fig. Land use/cover parison of the actual and forecast in Changsha city 2020 Kappa= 圖 長沙市 2020 年土地利用 /覆被實際與預測對比 Fig. Land use/cover parison of the actual and forecast in Changsha city 2020 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15 由圖與 Kappa 系數(shù)明，通過以 1995 年為起始年預測的這三期預測數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)具有高度的一致性。 在時間上， 19902020 年間，長沙市各區(qū)域的建設用地面積隨著時間的推移在不斷地增加，反映出長沙市各區(qū)域的城市化進程在持續(xù)推進。 表 反映了 19902020 年長沙市土地利用類型轉換特征，耕地和林地有大量轉出，二者大量轉換為建設用地，導致后者的面積迅速增加。 （ 2）草地、水體以及未利用地占比較小。在 ArcGIS 中將數(shù)據(jù)格式轉換為 IDRISI 可識別的數(shù)據(jù)格式，轉換后在IDRISI 中生成 .rst 柵格格式文件，并對柵格文件進行重分類。時期為 1989/1990、 1994/199 1999/2020 年，分別簡記為1990 年、 1995 年、 2020 年的三期數(shù)據(jù)，來自中國資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫。28176。以標準 5? 5 的 CA 鄰近濾波器為鄰域定義，確定起始時刻和循環(huán)次數(shù)，進行預測模擬。根據(jù)邊緣概率的計算， Kappa 值的范圍應在 1~1 之間 。 Kappa 系數(shù)簡介： Kappa 系數(shù)是在綜合了用戶精度和制圖精度兩個參數(shù)上提出的一個最終指標，他的含義就是用來評價分類圖像的精度問題，在遙感里主要應該使用在精確性評價和圖像的一致性判斷。分布在規(guī)則格網(wǎng) (Lattice Grid)中的每一個元胞 (Cell)取有限的離散狀態(tài)，遵循同樣的轉換規(guī)則，依據(jù)確定的局部規(guī)則作同步更新。自 1993 年國際科學聯(lián)合會與國際 社會科學聯(lián)合會聯(lián)合成立了土地利用與土地覆被變化核心項目計劃委員會 以后， 諸多與全球變化相關的國際組織和研究機構將 LUCC 作為研究的重點之一，并取得一定的成就，如 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署 （ UNEP） 亞太地區(qū)環(huán)境評價計劃于 1994 年啟動了“土地覆被評價和模擬 （ LCAM） ”項目 ，分析了東南亞地區(qū)的土地覆被現(xiàn)狀與 變化情況。長沙市作為長株潭“兩型社會”的核心城市， 近年來，由于受到長沙市 人口迅速增長，土地等資源相對不足，環(huán)境承載能力較弱等問題的影響，長沙市人 地矛盾日漸突出，制約了 “兩型社會 ”的發(fā)展。 Changsha City. 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 目錄 第一章 緒論 ..................................................................................................................... 1 研究背景及意義 .......................................................................................................... 1 研究背景 .............................................................................................................. 1 土地利用 /土地覆蓋的含義 ................................................................................. 1 土地利用 /土地覆被變化國內外研究進展 ................................................................. 2 土地利用 /土地覆被變化研究 ............................................................................. 2 土地利用 /土地覆被變化預測研究 ...................................................................... 2 研究方法與技術路線 ........................................................