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基于RS和GIS的城市边缘区土地利用动态遥感监测研究

作　者: 彭笃明
导　师: 张安定
学　校: 鲁东大学
专　业: 自然地理学
关键词: RS和GIS 城市边缘区土地利用动态遥感监测
分类号: F301
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

土地资源是重要的生产资料,是不可再生资源,是人类赖以生存和发展的物质基础,土地利用状况及其变化,不仅影响社会经济的持续发展,而且还间接影响全球环境的变化。目前随着经济的快速发展、城市化工业化进程加快、人口数量持续增加和科学技术水平的提高,人类正以前所未有的速度和规模改变着地表环境,并由此产生了一系列社会、生态问题,对人类的生存和发展构成了极大的威胁。我国是一个土地资源严重不足的国家,人多地少的矛盾日益严重,很多地区生态环境脆弱并不断恶化,正以多种形式影响着我国国民经济的长期、稳定发展,严重制约着我国可持续发展战略的实施。而城市边缘区地处城市与乡村的过渡地带,受多种因素的影响,其土地利用状况极易发生改变,对其展开监测研究可以查明该区域土地资源数量及土地利用的途径,及时准确地掌握土地利用及发展趋势,对指导土地资源高效、合理利用,促进生态环境良性循环、保证地区的可持续发展和国民经济健康发展具有重要意义。本文以地处广州市边缘区的番禺区三个时期的土地利用状况为研究对象,运用RS和GIS方法,分析比较不同时期土地利用动态变化和土地利用类型的相互转化规律,重点分析了建设用地的动态变化情况,阐述了发生这种变化的驱动力因素,并提出番禺区可持续发展对策、建议。本文主要研究的内容及结论为:1、在总结国内外关于城市边缘区研究的基础上,综合分析了广州市近年来的发展背景和前人的相关研究,从行政区界的完整性出发,认为广州市城市内边缘区为花都区、番禺区(含现在的南沙区);外边缘区为增城市、从化市。2、遥感影像分类研究中,单纯依靠监督分类方法,影像分类精度难以提高,本研究在总结曾志远先生提出的LBV变换的基础上,对影像进行LBV变换之后进行监督分类,分类精度得到了提高,1992年、2000年、2005年三个时期的分类精度分别为:82.42%、86.33%、83.98%,能够满足本次研究的精度要求。3、运用转移矩阵对番禺区各土地利用类型进行了流向分析,认为番禺区在1992-2005年建设用地、园地、水域在大幅增加,耕地大量减少,林地、未利用地有增有减;各类型之间的转化主要表现为耕地向建设用地、园地、水域大量转移。同时运用单一土地利用类型动态度、综合土地利用动态度、土地利用程度、土地利用耗减度和土地利用开发度、土地利用变化趋势等模型对研究区域的土地利用状况进行了详细分析。认为番禺区建设用地、园地、水域的动态变化情况均大于其他土地利用类型;1992年以来研究区土地利用变化程度均维持在较高水平;在土地利用程度上,呈现一定的地域差异,但仍具有一定的规律性,北部地区土地利用程度普遍高于南部,并且土地利用程度高的土地面积在逐年扩大,南部地区因受大量开发养殖水面的影响有土地利用程度高的土地类型向土地利用程度低的转移。4、本研究对建设用地进行了深入分析,发现番禺区在1992-2005年间,建设用地主要在西北、东南、正北三个方位扩张。同时在广州市的辐射作用下,距离广州市中心距离愈近,建设用地密度越大,土地利用的强度也越大,但其辐射作用在55km之外不是很明显。5、通过对番禺区土地利用状况进行研究分析了发生这种变化的驱动机制,认为工业化、城市化,大型基础设施项目、大型房地产项目、经济开发区的建设拉动了建设用地的大量增加。同时在比较经济利益的驱动下,传统种植业在向园地、水产养殖转移。6、最后文章结合上述分析,提出了番禺区土地利用的可持续发展方向,认为未来番禺区应建立高产的粮、渔、园、农副产品生产基地,稳定基本农田保护区面积;严格执行土地利用总体规划,保证规划的权威性。对闲置的土地要重新开发利用,确保合理的建设用地的需求;同时因地制宜发展生态旅游业。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-16
  1.1 研究背景以及研究目的和意义  12-13
    1.1.1 研究背景  12-13
    1.1.2 研究目的和意义  13
  1.2 国内外土地利用动态遥感监测研究现状  13-16
    1.2.1 国外土地利用动态遥感监测研究现状  14
    1.2.2 国内土地利用动态遥感监测研究现状  14-16
第二章城市边缘区的概念及其界定  16-21
  2.1 城市边缘区概念  16-17
    2.1.1 国外关于城市边缘区的概念  16-17
    2.1.2 国内关于城市边缘区概念  17
  2.2 城市边缘区功能分析  17-18
  2.3 城市边缘区的划分  18-19
  2.4 广州市城市边缘区的划分  19-21
    2.4.1 历史上广州市城市边缘区的划分  19
    2.4.2 本文关于广州市城市边缘区的划分  19-21
第三章研究区概况、研究方法和技术路线  21-27
  3.1 研究区域概况  21-24
    3.1.1 地理位置及基本概况  21-22
    3.1.2 自然条件  22-23
    3.1.3 研究区社会经济状况  23-24
    3.1.4 土地利用状况  24
  3.2 主要研究内容及技术路线  24-27
    3.2.1 主要研究内容  24-25
    3.2.2 技术路线  25-27
第四章遥感影像的预处理  27-30
  4.1 遥感数据源和相关资料  27
  4.2 遥感影像预处理  27-29
    4.2.1 几何粗校正及辐射校正  27-28
    4.2.2 几何精校正  28
    4.2.3 数据融合  28-29
  4.3 研究区的提取  29-30
第五章广州市番禺区土地利用信息的提取  30-37
  5.1 分类体系的确定  30-31
    5.1.1 土地利用分类原则  30-31
    5.1.2 分类系统及编码  31
  5.2 基于LBV 变换的监督分类  31-35
    5.2.1 LBV 变换原理  31-33
    5.2.2 LBV 的基本特征  33-34
    5.2.3 特征提取  34
    5.2.4 训练样本的选取  34
    5.2.5 执行监督分类  34-35
  5.3 精度评价  35
  5.4 分类后处理  35-36
  5.5 小结  36-37
第六章 GIS 支持下的番禺区土地利用动态分析  37-56
  6.1 番禺区土地利用分析  37-47
    6.1.1 番禺区土地资源数量和结构变化  37-38
    6.1.2 番禺区土地利用流向分析  38-42
    6.1.3 单一土地利用类型动态度  42
    6.1.4 综合土地利用动态度  42-43
    6.1.5 土地利用耗减度（LUC）和土地利用开发度（LUD）  43-44
    6.1.6 土地利用程度分析  44-46
    6.1.7 土地利用变化的趋势  46-47
  6.2 番禺区建设用地专题分析  47-51
    6.2.1 建设用地扩展分析  47-49
    6.2.2 道路对建设用地扩展的影响  49-50
    6.2.3 广州市辐射作用对建设用地的影响  50-51
  6.3 番禺区土地利用驱动机制分析  51-53
    6.3.1 建设用地流转分析及驱动机制  51-52
    6.3.2 耕地、园地、水域流转分析及驱动机制  52-53
    6.3.3 林地、未利用地流转分析及驱动机制  53
  6.4 番禺区土地资源可持续利用分析  53-56
第七章结语  56-58
  7.1 主要结论  56-57
  7.2 存在的问题与不足  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
附图  63-66
在读硕士学位期间的科研和论文  66

基于RS和GIS的城市边缘区土地利用动态遥感监测研究

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