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基于RS和GIS的崇明东滩生态系统健康评价

作　者: 周燕峰
导　师: 过仲阳
学　校: 华东师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 分形多目标规划模型 CA-Markov模型生态系统健康
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

如今,全球环境变化已经成为世界性的热点问题,作为引起全球环境变化重要原因的土地利用变化及其带来的生态环境效应和生态系统健康等问题自然而然成为研究者关注的焦点。本文以崇明岛陈家镇-东滩地区作为研究区,因为该地区是典型的河口型潮汐滩涂湿地区域,集河口、海湾、湿地、农田、城镇等多种生态系统为一体。而且,近年来东滩的滩涂圈围等人类活动频繁,作为城镇开发利用和湿地保护的矛盾体,是研究土地利用和生态系统健康的理想区域。本文以研究区四期(2000、2003、2005和2008年)的遥感影像为基础,采用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)等相关技术,对研究区地物类型的空间结构变化、土地利用转移矩阵、面积变化的动态度和典型地物的分形特征等方面进行了研究分析,较全面的反映了近8年来崇明东滩地区的土地利用变化的情况及其特征。基于分析结果,并且综合考虑经济效益、社会效益和生态效益三个方面,构建多目标规划模型对研究区的地物类型组成进行优化,试图谋求研究区生态环境可持续发展的最佳途径。然后,采用元胞自动机-马尔科夫(CA-Markov)模型对研究区的未来土地利用变化状况进行预测,将预测结果与多目标规划模型优化结果进行比较分析。最终依据研究区的生态环境特点,将研究区划分为城镇、农田、湿地和近海四类典型生态系统,并根据区域的生态现状、生物多样性、环境污染、经济产出等方面特征选取了8个评价指标,分别对四类典型生态系统构建指标体系(将熵权法和专家打分法相结合来确定指标权重),运用压力-状态-响应(P-S-R)模型,从局域和区域两个尺度分别对研究区生态系统健康进行了评价。另外,本文还设计了一个崇明东滩生态管理系统,提供了数据查询、统计图表、专题地图、图层标注等相关功能,希望可以为管理决策者提供一个技术平台。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-20
  1.1 选题背景及意义  11-12
  1.2 土地利用研究进展  12-14
  1.3 生态系统健康评价研究进展  14-17
  1.4 本文研究目标  17
  1.5 研究内容  17-18
  1.6 论文研究的技术路线  18-19
  1.7 论文的创新及特色  19-20
第二章土地利用变化研究及土地利用分形研究  20-35
  2.1 研究区概况  20-21
  2.2 资料收集与数据处理  21-24
  2.3 土地利用变化分析  24-32
  2.4 土地利用分形特征分析  32-35
第三章土地利用结构的优化与土地利用变化趋势预测  35-46
  3.1 土地利用结构的优化  35-36
  3.2 构建目标模型  36-39
  3.3 模型的确定和求解  39-40
  3.4 多目标规划结果分析  40-41
  3.5 研究区土地利用变化趋势预测  41-42
  3.6 CA-Markov模型运行  42-44
  3.7 预测结果与优化结果对比分析  44-46
第四章研究区生态系统健康评价  46-58
  4.1 研究方法  46-47
  4.2 评价指标体系的建立  47
  4.3 数据整理  47-50
  4.4 技术路线图  50
  4.5 指标权重的确定  50-52
  4.6 指标的标准化  52-53
  4.7 评价模型  53-55
  4.8 结果分析  55-58
第五章崇明东滩生态管理系统的实现  58-72
  5.1 系统设计  58-61
  5.2 系统功能模块实现  61-72
第六章总结和展望  72-75
  6.1 总结  72-73
  6.2 展望与讨论  73-75
附录  75-76
参考文献  76-80
后记  80-81

基于RS和GIS的崇明东滩生态系统健康评价

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