生態(tài)用地遙感信息提取及網(wǎng)格化管理研究
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【摘要】：土地資源是維持人類與動(dòng)植物生存和發(fā)展的不可或缺的重要資源,生態(tài)用地是土地資源的重要組成部分,其變化對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境及生態(tài)安全有著重要的影響。隨著人口的增長(zhǎng)和集聚,城市化、工業(yè)化的快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境日趨惡化,威脅到區(qū)域土地生態(tài)安全,生態(tài)用地在保障區(qū)域生態(tài)安全和提高人們生活環(huán)境質(zhì)量中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。生態(tài)用地的利用和管理是建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)的重要研究?jī)?nèi)容,是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。遙感技術(shù)的發(fā)展及網(wǎng)格化技術(shù)的出現(xiàn),為實(shí)現(xiàn)生態(tài)用地監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性提供保證,為實(shí)現(xiàn)國土資源信息由粗放型到精細(xì)化管理的轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支持。本文選擇土地利用類型豐富、生態(tài)環(huán)境較為脆弱的黑龍江省杜蒙縣為研究區(qū),以可持續(xù)利用理論、土地生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo),從土地功能角度出發(fā)構(gòu)建生態(tài)用地分類體系,利用高分辨率遙感影像,采用3S技術(shù)、遙感信息提取技術(shù)及網(wǎng)格化技術(shù),開展生態(tài)用地遙感信息提取及生態(tài)用地網(wǎng)格化管理研究。全文研究的主要內(nèi)容和成果如下:(1)生態(tài)用地分類體系的構(gòu)建研究。本文通過總結(jié)前人生態(tài)用地分類研究成果,以土地的功能性為切入點(diǎn)兼顧土地利用分類遙感信息提取的可操作性,將生態(tài)用地分為濕地類生態(tài)用地、綠地類生態(tài)用地及修復(fù)類生態(tài)用地3個(gè)一級(jí)類別。其中,濕地類生態(tài)用地具有重要的生態(tài)服務(wù)價(jià)值,應(yīng)對(duì)其實(shí)施嚴(yán)格保護(hù)且禁止開發(fā);綠地類生態(tài)用地對(duì)調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、防風(fēng)固沙及水土保持方面起著重要的作用,應(yīng)以保護(hù)和強(qiáng)化為主;修復(fù)類生態(tài)用地因其自身的脆弱性,應(yīng)以治理和修復(fù)為主。該分類體系全面涵蓋生態(tài)用地類型,并便于開展遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),在實(shí)際應(yīng)用中可操作性強(qiáng),有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)用地的差別化管理及網(wǎng)格化管理。(2)開展基于3S技術(shù)的生態(tài)用地遙感信息提取與精度驗(yàn)證。根據(jù)確定的生態(tài)用地分類體系,利用SPOT5影像運(yùn)用監(jiān)督分類、面向?qū)ο蠹盎趯?duì)象和DEM的信息提取方法對(duì)研究區(qū)生態(tài)用地分類體系二級(jí)類進(jìn)行了信息提取,采用3S集成技術(shù)進(jìn)行實(shí)地樣點(diǎn)精度驗(yàn)證,比較分析不同信息提取方法的生態(tài)用地提取結(jié)果及精度。實(shí)驗(yàn)表明,三種方法的信息提取總體精度分別為77.33%、85.67%及89.67%;與監(jiān)督分類相比,面向?qū)ο蟮姆诸惥蕊@著提高,且“椒鹽現(xiàn)象”明顯減輕;基于對(duì)象和DEM的信息提取方法適用于濕地比重較大的生態(tài)用地信息提取。運(yùn)用面向?qū)ο笈c人工目視解譯相結(jié)合的方法對(duì)生態(tài)用地分類體系子類進(jìn)行信息提取,可同時(shí)兼顧提取效率及提取精度。(3)生態(tài)用地網(wǎng)格劃分與編碼研究。本文基于網(wǎng)格劃分原則,從生態(tài)用地網(wǎng)格化建設(shè)與管理的目標(biāo)出發(fā),采用基于行政區(qū)劃的不規(guī)則網(wǎng)格與規(guī)則網(wǎng)格劃分相結(jié)合的方法對(duì)研究區(qū)生態(tài)用地進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并采用21位的編碼結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)格單元進(jìn)行編碼,該編碼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、直觀,與宗地碼有較好的繼承性。研究區(qū)生態(tài)用地網(wǎng)格劃分結(jié)果表明,2.5km×2.5km可滿足網(wǎng)格間生態(tài)用地種類相對(duì)均衡的要求,該格網(wǎng)尺度可較好地滿足北方地區(qū)縣級(jí)尺度的生態(tài)用地網(wǎng)格化管理需求。(4)生態(tài)用地網(wǎng)格化配套設(shè)施是確保網(wǎng)格化管理思想得以實(shí)現(xiàn),網(wǎng)格化管理信息平臺(tái)的構(gòu)建、互動(dòng)信息系統(tǒng)平臺(tái)和手持移動(dòng)終端的開發(fā)及監(jiān)督評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建為無礙、有序、高效的生態(tài)用地網(wǎng)格化管理與監(jiān)測(cè)提供技術(shù)保障。本研究在明晰生態(tài)用地類型的基礎(chǔ)上,利用遙感技術(shù)實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地掌握生態(tài)用地分布及其覆被變化,初步實(shí)現(xiàn)生態(tài)用地網(wǎng)格化管理,為促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：生態(tài)用地 信息提取 面向?qū)ο?/strong> 網(wǎng)格化 杜蒙縣
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P237
【目錄】：
- 摘要10-12
- 英文摘要12-14
- 1 引言14-22
- 1.1 研究背景14-15
- 1.2 研究目的和意義15
- 1.3 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)15-19
- 1.3.1 生態(tài)用地分類體系研究動(dòng)態(tài)15-17
- 1.3.2 土地利用遙感信息提取研究動(dòng)態(tài)17-18
- 1.3.3 網(wǎng)格化管理研究動(dòng)態(tài)18-19
- 1.4 研究的主要內(nèi)容、重點(diǎn)及難點(diǎn)19-20
- 1.4.1 研究的主要內(nèi)容19
- 1.4.2 研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)19-20
- 1.5 研究方法及技術(shù)路線20-22
- 1.5.1 研究方法20
- 1.5.2 技術(shù)路線20-22
- 2 研究的理論基礎(chǔ)與技術(shù)方法22-29
- 2.1 理論基礎(chǔ)22-23
- 2.1.1 可持續(xù)發(fā)展理論22
- 2.1.2 生態(tài)文明理論22
- 2.1.3 人地協(xié)調(diào)理論22-23
- 2.2 相關(guān)技術(shù)23-29
- 2.2.1 遙感信息提取技術(shù)23-27
- 2.2.2 土地網(wǎng)格化管理的關(guān)鍵技術(shù)27-29
- 3 生態(tài)用地分類體系構(gòu)建29-37
- 3.1 研究區(qū)概況29-31
- 3.1.1 自然地理概況29-30
- 3.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況30
- 3.1.3 土地利用狀況30-31
- 3.2 生態(tài)用地的概念及內(nèi)涵31-32
- 3.3 生態(tài)用地分類原則32-33
- 3.3.1 區(qū)域性原則32
- 3.3.2 生態(tài)異質(zhì)性原則32
- 3.3.3 可遙感性原則32
- 3.3.4 與土地利用分類系統(tǒng)可銜接性原則32-33
- 3.3.5 土地綜合性原則33
- 3.4 生態(tài)用地分類方式33-34
- 3.5 生態(tài)用地分類體系的構(gòu)建34-37
- 3.5.1 生態(tài)用地分類體系34-36
- 3.5.2 研究區(qū)生態(tài)用地分類體系36-37
- 4 研究區(qū)生態(tài)用地遙感信息提取37-53
- 4.1 數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理37-40
- 4.1.1 數(shù)據(jù)獲取37
- 4.1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理37-40
- 4.2 基于象元的監(jiān)督分類法的生態(tài)用地信息提取40-42
- 4.2.1 生態(tài)用地信息提取40-41
- 4.2.2 分類結(jié)果精度檢驗(yàn)41-42
- 4.3 面向?qū)ο蟮男畔⑻崛?/span>42-45
- 4.3.1 影像分割參數(shù)的選擇依據(jù)42-43
- 4.3.2 影像分割試驗(yàn)43-44
- 4.3.3 生態(tài)用地信息提取44-45
- 4.3.4 分類結(jié)果精度檢驗(yàn)45
- 4.4 基于對(duì)象和DEM的生態(tài)用地信息提取45-48
- 4.4.1 生態(tài)用地信息提取45-47
- 4.4.2 分類結(jié)果精度檢驗(yàn)47-48
- 4.5 面向?qū)ο笈c目視解譯相結(jié)合的信息提取48-52
- 4.5.1 生態(tài)用地信息提取結(jié)果48-50
- 4.5.2 精度檢驗(yàn)50-52
- 4.6 生態(tài)用地信息提取結(jié)果比較與分析52-53
- 5 生態(tài)用地網(wǎng)格化管理53-58
- 5.1 網(wǎng)格化管理的內(nèi)涵及功能53
- 5.2 生態(tài)用地網(wǎng)格劃分與編碼53-56
- 5.2.1 網(wǎng)格劃分原則53-54
- 5.2.2 生態(tài)用地網(wǎng)格的劃分54-55
- 5.2.3 網(wǎng)格的編碼55-56
- 5.3 生態(tài)用地網(wǎng)格化管護(hù)的配套設(shè)施建設(shè)56-58
- 5.3.1 信息平臺(tái)的搭建56
- 5.3.2 互動(dòng)信息系統(tǒng)平臺(tái)和手持移動(dòng)終端的開發(fā)56-57
- 5.3.3 監(jiān)督評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建57-58
- 6 結(jié)論與討論58-60
- 6.1 結(jié)論58-59
- 6.2 討論59-60
- 致謝60-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65
【參考文獻(xiàn)】
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，本文編號(hào)：587315
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