基于GIS的煤礦區(qū)景觀格局時空變化及生態(tài)重建研究
發(fā)布時間:2020-04-08 17:01
【摘要】:隨著全球環(huán)境變化研究的加強和對地觀測技術(shù)的發(fā)展,區(qū)域性土地利用變化研究日益成為地球系統(tǒng)科學和全球變化研究領(lǐng)域新的熱點問題,從區(qū)域角度研究土地利用變化格局已經(jīng)成為研究的重點。景觀格局分析是土地利用格局變化和生態(tài)環(huán)境變化研究的重要手段,有助于探討景觀格局和生態(tài)過程的相互關(guān)系。由于煤炭需求量的不斷增長,地下的煤炭大量采出,使礦區(qū)原有水土、植被等生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞,原始的自然景觀支離破碎,自然景觀類型減少,景觀面貌發(fā)生較大變化,并隨之出現(xiàn)一系列生態(tài)和社會問題。 本研究以景觀生態(tài)學的理論與方法為主要理論基礎(chǔ),綜合地理信息系統(tǒng)、遙感等技術(shù),通過定量分析肥城礦區(qū)的各景觀類型的變化情況和定性分析景觀格局演變的特征和規(guī)律來加深對景觀過程的理解,建立空間格局與景觀過程的相互映射關(guān)系預(yù)測景觀格局未來的演變趨勢。在景觀格局定量和定性分析的基礎(chǔ)上,運用景觀生態(tài)學和生態(tài)保護等有關(guān)原理,探究的礦區(qū)景觀生態(tài)重建策略,從而為探索礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供一定的科學依據(jù)。主要結(jié)論有: (1)針對研究區(qū)的六期遙感影像選取了最佳融合波段,經(jīng)過圖像預(yù)處理、增強處理和融合效果分析后,采用監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類相結(jié)合的方法對遙感影像進行解譯和信息提取,獲得1986年-2010年六個時相的礦區(qū)景觀格局類型圖。 (2)針對景觀格局因在不同尺度上存在粒度效應(yīng)的問題,通過空間分析模塊將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成30m-80m九種不同粒度的柵格圖像。通過各項景觀指數(shù)對粒度變化的敏感性并結(jié)合實際情況確定40m為本研究的最適宜研究粒度。 (3)通過景觀類型數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化率及景觀類型轉(zhuǎn)移矩陣四個方面對景觀類型的時空演變進行了詳細的分析。研究期內(nèi)林地面積變化最大,減少了3887.18hm2,耕地增加了3301.06hm2,水域增加360.99hm2,工礦用地的面積增加了169.96hm2,面積變化最小的村鎮(zhèn)用地,增加55.17hm2。研究期內(nèi)耕地主要轉(zhuǎn)化成林地,占轉(zhuǎn)化面積的5.17%;林地的主要流向是耕地,占林地轉(zhuǎn)化面積的38.81%;礦區(qū)的主要流向是水域和林地,分別占14.15%和34.19%,而礦區(qū)的主要來源是村鎮(zhèn)和林地,分別占礦區(qū)來源面積的11.68%和9.38%。 (4)在斑塊水平上,針對五大景觀類型分別進行了特征分析,各景觀類型變化各具特色。在景觀水平上,選用相關(guān)性較好的七種景觀指數(shù)分析了研究區(qū)整體景觀變化趨勢。研究期內(nèi),NP從685個增加到831個,ED由16.24個/hm2降至13.39個/hm2,PC由98.92%降至98.78%;多樣性指數(shù)大致呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢;景觀整體破碎度在0.2以下,景觀結(jié)構(gòu)在整體上比較完整,但發(fā)展趨勢是逐年上升的。1986年-1995年由0.108增至0.135,到2010年則上升到0.190。 (5)通過分析CA-Markov模型預(yù)測景觀類型變化的明顯優(yōu)勢,運用該模型在2005年景觀格局基礎(chǔ)上,預(yù)測了2010年景觀模擬圖。將模擬圖與2010年實際現(xiàn)狀圖作比較,分析其模擬預(yù)測的精確度達到了81.24%,預(yù)測精度較高。因此,對2015年的景觀格局進行了預(yù)測,,并分析了礦區(qū)景觀未來的變化趨勢。
【學位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:P208;P901
本文編號:2619602
【學位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:P208;P901
【參考文獻】
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本文編號:2619602
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