【摘要】：退耕還林(草)工程實施以來,普定縣作為典型的喀斯特地區(qū),其脆弱的生態(tài)環(huán)境得到極大改善,土地利用/覆被及景觀格局也發(fā)生一定變化。在“3S”技術(shù)支持下,以貴州省普定縣1999、2003、2009和2015年四期Landsat遙感影像為主要數(shù)據(jù)源,根據(jù)CART決策樹模型分類結(jié)果,提取普定縣土地利用/覆被及景觀格局信息,利用主成分分析法,定量評價土地利用景觀格局主導(dǎo)變化,分析其驅(qū)動因素,基于生態(tài)經(jīng)濟學(xué)原理,對1999-2015年間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行動態(tài)評估,在此基礎(chǔ)上結(jié)合CA-Markov模型,預(yù)測普定縣2021年土地利用景觀格局及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化趨勢。研究結(jié)果表明:(1)1999、2003、2009和2015年四期遙感影像分類總體精度和KAPPA系數(shù)分別達到90%和0.89以上,分類效果較好。根據(jù)遙感影像解譯結(jié)果,對普定縣土地利用現(xiàn)狀進行分析,普定縣總面積為1078.26km~2,總體趨勢與狀態(tài)指數(shù)先上升后下降,這說明普定縣土地利用程度后期沒有前期那么劇烈,整體后期趨于穩(wěn)定。其中農(nóng)田、裸地和林地這三種土地利用類型面積占總面積80%以上,16年間農(nóng)田和裸地土地利用程度綜合指數(shù)下降、面積減少,面積分別減少163.96km~2和50.67km~2,且主要分布在中南部,主要轉(zhuǎn)出為林地、草地和建設(shè)用地;林地和草地面積快速增長,分別增加62.50%和59.61%。水域活躍度最小,面積減少3.74 km~2。(2)從景觀結(jié)構(gòu)演變上分析,普定縣總斑塊數(shù)減少5332個,平均斑塊面積呈下降趨勢,景觀格局總體破碎化程度加深。林地和建設(shè)用地平均斑塊面積增加,空間更加集聚化;農(nóng)田和裸地面積大量轉(zhuǎn)出導(dǎo)致其斑塊數(shù)量、平均斑塊面積均減少。從景觀異質(zhì)性變化上分析,普定縣景觀格局的分維數(shù)變化不大,形狀趨于規(guī)整,景觀多樣性和均勻度指數(shù)分別上升0.19和0.11,變化趨勢呈一致性,同時優(yōu)勢度下降0.19,這表明農(nóng)田作為優(yōu)勢景觀類型,對整體景觀格局控制力逐步減少,優(yōu)勢組分多樣化,景觀異質(zhì)性增加,土地利用景觀格局朝著更加多樣化與均勻化方向發(fā)展。其中農(nóng)田和裸地的分離度、破碎度指數(shù)均呈上升趨勢,分布更加分散化,相反林地、草地和建設(shè)用地空間更加集聚化。同時總體蔓延度下降,這也驗證了農(nóng)田連通性降低和斑塊破碎化程度加深趨勢。(3)通過主成分分析可知,1999-2015年間普定縣土地利用景觀格局變化主要表現(xiàn)在土地利用面積變化、土地利用動態(tài)因子、形狀與結(jié)構(gòu)和景觀異質(zhì)性變化,其中研究區(qū)主導(dǎo)變化因子以土地利用面積動態(tài)變化和景觀異質(zhì)性變化為主。影響普定縣土地利用景觀格局變化的驅(qū)動力機制主要包括自然因素和人為因素兩個方面,其中人為因素為主要驅(qū)動因素,尤以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和政治導(dǎo)向因素影響為主。(4)從生態(tài)經(jīng)濟學(xué)角度分析,土地利用景觀格局變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值產(chǎn)生重要影響。16年間普定縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值由8.51億元上升到9.88億元,其中農(nóng)田和林地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值占總價值80%以上,且林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值上升速度最快,上升了62.49%,這與林地面積增加有直接關(guān)系。從土地利用生態(tài)系統(tǒng)單項服務(wù)價值上看,1999-2015年間水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護和廢物處理功能合計貢獻率達50%左右,其中水源涵養(yǎng)服務(wù)功能價值由1.31億元增加到1.51億元。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,食物生產(chǎn)的生態(tài)服務(wù)功能價值減少0.12億元。在敏感性分析過程中,敏感性指數(shù)均小于1,表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估結(jié)果合理有效。(5)基于CA-Markov模型模擬2015年普定縣土地利用格局狀況,與實際分布結(jié)果進行對比,精度驗證的Kappa系數(shù)為0.8537,可信度高,再次預(yù)測2021年普定縣土地利用狀態(tài),2015-2021年普定縣各景觀類型變化顯著:其中草地和建設(shè)用地面積變化呈增加趨勢,分別增加16.85km~2和32.86km~2,農(nóng)田面積減少41.78,其他地類面積變化不大,2021年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量為9.58億元。
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P901;F301.2
【圖文】：

地理坐標1.4km，南北Fig.2概況貌為南北部高，4m。境內(nèi)以為嚴重。文氣候溫和，屬照時間較少水量 1378.2m區(qū)之一。源普定縣已耐火粘土等二章 研究偏西，位于開發(fā)區(qū)、平標為東經(jīng) 10北寬 40km，圖2-1 The geogr中間低，自以熔巖地貌屬于亞熱帶少，輻射能mm，降水主已探明的礦藏等十多種。6 究區(qū)概況于素有“黔之平壩縣比鄰

12 圖 3-2 1999、2003、2009、2015 遙感影像裁剪結(jié)果圖Fig.3-2 Remote sensing image cutting results of the study area in 1999, 2003, 2009, and 20153.2 基于 CART 決策樹算法的遙感影像分類3.2.1CART 模型分類原理CART 決策樹算法，是通過對由測試變量和目標變量構(gòu)成的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的循環(huán)分析形成二叉樹形式的決策樹結(jié)構(gòu)。該算法最早是由 Breiman 于 1984 年提出，采用經(jīng)濟學(xué)中基尼系數(shù)(Gini Index)作為選擇最佳測試變量和分割閾值的準則�；嵯禂�(shù)的定義如下:Gini Index 1 /

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7 R.W.尼克靈;;能源與土地利用[J];地理譯報;1985年03期

8 韓淵豐,張加恭,廖偉群,張爭勝;土地利用的區(qū)域規(guī)律研究[J];華南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年01期

9 史培軍,陳晉,潘耀忠;深圳市土地利用變化機制分析[J];地理學(xué)報;2000年02期

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