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基于遥感与GIS的生态足迹分板

作　者: 李伟
导　师: 彭世揆
学　校: 南京林业大学
专　业: 森林经理学
关键词: RS GIS 生态足迹 动态分析 可持续发展
分类号: X2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 56次
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内容摘要


自从可持续发展逐渐为人类所认识以来,如何有效的评价人类对自然资源的利用和诊断一个区域的发展是否处于可持续发展状态便成了可持续发展研究的重要课题,其核心是确定人类是否生存于生态系统的承载力范围内。加拿大生态经济学家William和其博士生Wackernagel提出的生态足迹分析方法,是一种定量测量人类对自然利用程度的新方法。该方法是通过跟踪区域的资源和能源消费,将它们转化为提供这种物质流所必需的各种生态生产性土地的面积,并同区域能提供的生态生产性土地面积进行比较,来定量判断一个区域的发展是否处于生态承载力范围内。该方法在测度可持续发展状况方面得到了广泛应用,是一种有效的可持续发展测量工具。一直以来,大多数研究者都直接使用研究区域统计年鉴和实际调查的土地利用数据进行生态足迹的分析,但已有土地利用数据的不完善和实地调查的费时、费力,使得在生态足迹中生态承载力计算的数据获取较麻烦。本文在生态足迹理论及计算方法的基础上,采用30m分辨率的遥感影像TM数据,利用决策树分类法对宿迁市2000年和2005年两期影像进行分类,经过处理得到宿迁市2000年和2005年的土地利用图,并统计了这两年的各类型土地利用数据。将此分类数据与实际数据作比较,发现本次TM影像分类精度较高,分类结果与实际数据较吻合,是有效的,可以用其进行生态承载力的计算,为今后生态足迹的数据获取提供了新的途径。在生态足迹的计算中,本文以宿迁市2000年-2005年的统计年鉴数据为依据,对宿迁市2000-2005年的生态足迹进行了计算。并根据计算结果,对宿迁市的生态足迹及其构成进行了动态分析,最后计算了宿迁市2000年和2005年的可持续发展指数。结果表明：宿迁市的人均生态足迹由2000年的1.3592hm2/cap增加到了2005年的1.5208hm2/cap,增加了11.8%左右,同期可利用的人均生态承载力由2000年的0.6183hm2/cap增加到2005年的0.6392hm2/cap,仅增加了3.4%左右。2000年和2005年宿迁市均出现了生态赤字,且呈增长趋势。在生态足迹构成中,耕地所占比例最大,其次为草地、水域、化石燃料用地、林地,建设用地所占比例最小；在生态赤字构成中,草地的生态赤字最大,其次为耕地,林地的生态赤字较小。并且可持续发展指数也由2000年的0.5628减小到2005年的0.5428,处于很差的发展状况。这些都表明了宿迁市的自然资源和能源消费已超过了宿迁市自然生态系统的再生能力,宿迁市的发展正在远离可持续发展状态。但万元GDP的生态足迹呈逐年减少的趋势；生态足迹多样性指数和经济发展能力在逐步增加,这表明了宿迁市资源利用率在不断提高。因此,在宿迁市今后的发展中,必须更加重视自然资源、生态环境与经济发展的关系,并采取相应的措施来减缓生态足迹的增长,提高宿迁市的可持续发展能力。

全文目录


致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 可持续发展理论的形成与发展  9-11
    1.1.1 可持续发展理论形成背景  9
    1.1.2 可持续发展理论的形成  9-10
    1.1.3 可持续发展理论在中国的形成与发展  10-11
  1.2 可持续发展系统评价指标体系  11-13
    1.2.1 国外的发展状况  11-12
    1.2.2 我国可持续发展指标体系的研究  12-13
  1.3 生态足迹理论产生的背景  13
  1.4 国内外研究进展  13-18
    1.4.1 国外研究动态  13-15
    1.4.2 国内研究进展  15-18
  1.5 本论文研究的目的和意义  18
  1.6 研究内容与方法  18-20
    1.6.1 研究内容  18-19
    1.6.2 研究方法  19-20
2 生态足迹理论概述  20-31
  2.1 基本概念  20-24
    2.1.1 生态足迹的概念  20
    2.1.2 相关概念  20-23
    2.1.3 生态足迹理论的几个假设  23-24
  2.2 生态足迹模型的计算  24-26
    2.2.1 生态足迹的计算模型  24
    2.2.2 生态足迹的计算步骤  24-26
  2.3 与生态足迹相关的几个指标  26-27
  2.4 生态足迹模型的评价  27-29
    2.4.1 生态足迹模型的优势  27-28
    2.4.2 存在的缺陷  28-29
  2.5 生态足迹模型的改进  29-31
    2.5.1 可持续评价改进模型  29-30
    2.5.2 可持续发展评价等级划分标准  30-31
3 宿迁市生态足迹的计算  31-64
  3.1 宿迁市概况  31-34
    3.1.1 自然地理条件  31-33
    3.1.2 社会经济概况  33-34
  3.2 数据来源与分析处理  34-50
    3.2.1 数据的获取  34
    3.2.2 图像预处理  34-38
    3.2.3 特征集构建  38-42
    3.2.4 土地类型的确定  42-43
    3.2.5 利用决策树方法提取土地利用分类信息  43-46
    3.2.6 精度分析  46-48
    3.2.7 分类后处理与分析  48-50
  3.3 生态足迹的计算  50-64
    3.3.1 宿迁市2000年生态足迹的计算  50-53
    3.3.2 宿迁市2001年-2005年生态足迹的计算及分析  53-62
    3.3.3 万元GDP的生态足迹计算  62-63
    3.3.4 生态足迹多样性与经济发展能力计算  63-64
4 生态足迹的动态分析  64-71
  4.1 生态足迹的变化分析  64-66
    4.1.1 宿迁市2000年～2005年总生态足迹的动态分析  64
    4.1.2 宿迁市2000年～2005年总生态足迹构成分析  64-65
    4.1.3 宿迁市2000年～2005年人均生态足迹的动态分析  65-66
  4.2 生态承载力的动态变化分析  66-67
    4.2.1 总生态承载力和人均生态承载力变化分析  66-67
    4.2.2 生态承载力构成分析  67
  4.3 生态赤字的变化分析  67-68
  4.4 万元GDP的生态足迹与资源利用效率分析  68-69
  4.5 生态足迹多样性指数和发展能力分析  69
  4.6 可持续发展评价指标的动态分析  69-71
5 结论与讨论  71-74
  5.1 结论  71-72
  5.2 讨论与展望  72-74
参考文献  74-77
详细摘要  77-79
Abstract  79-80

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 社会与环境
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