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基于GIS-SD模型的多伦县用地结构变化情景模拟

作　者: 郭田保
导　师: 李百岁
学　校: 内蒙古师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 系统动力学用地结构模拟多伦县
分类号: F301
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

土地利用是人类根据土地的自然特点,按一定的经济、社会目的,采取一系列生物、技术手段,对土地进行的长期性或周期性的经营管理和治理改造活动。它是一个自然、经济、社会诸因素综合作用的复杂过程。影响土地利用变化的因素主要分为两大类:人为因素和自然因素。其中,人为因素起着决定性作用。随着城市化、工业化的发展和人口的日益增长,协调好人地关系已成为区域用地持续发展迫切需要解决的问题。本文以内蒙古多伦县为研究区,以1987年、1995年、2000年、2005年和2008年的TM影像为数据源,运用MapGis软件提取了多伦县土地利用信息。通过对多伦县用地结构变化影响因素的分析,结合社会经济统计数据建立了多伦县用地结构SD模拟系统,运用Vensim软件对多伦县未来十年的用地结构进行了情景模拟方案设计。研究结果如下:(1)1987年到2008年间,多伦县土地利用程度有一定的起伏,整体上有了很大的提高,土地利用综合指数从1987年的183.4377上升到2008年的214.3158。耕地、林地、草地、建设用地的面积都有了一定的增长,水域及未利用地的面积有了一定的下降。其中,耕地、建设用地的面积增长量较小,分别从1987年的49000公顷和5432.6公顷增长到2008年的50670公顷和5916.3公顷。草地、林地的面积有了显著的增加,分别从1987年的6901.2公顷和197888.6公顷增长到2008年的102162.5公顷和217885.2公顷。(2)通过对多伦县用地结构情景变化机制进行分析,提取出影响多伦县用地结构变化的主要因素有人口、经济、粮食等。其中,经济的发展是影响多伦县用地结构变化的最重要因素。(3)通过对多伦县用地结构情景的模拟,表明了在自然发展模式和经济优先发展模式下,不利于多伦县土地利用的可持续发展。而要使多伦县能够实现可持续发展,必须实施环境协调的发展模式,处理好经济发展与用地结构之间的关系,在发展经济的同时,注重环境的保护,合理配置土地资源。(4)根据对多伦县用地结构变化情景进行模拟分析,提出了多伦县土地利用可持续发展的对策:①在经济发展的同时,加强对环境的保护,继续退耕还林、还草政策,以改善生态环境。②增加农业投资,提高土地的生产力,以促进农业产量和产值的提高。采取有效的措施以改良土壤,减少土壤的盐渍化,提高土地的生产力。另外,必须加强农田水利基础设施的建设,提高耕地的有效灌溉面积。③限制过度的放牧,保护草场资源。④加强集约用地,提高土地利用水平。增加对土地的有效投入,提高土地的利用效率和经济效益,发挥有限土地资源的更大功能。⑤深化产业结构调整,协调土地资源的可持续发展。转变以大量消耗资源能源为特征的传统发展模式,用先进技术改造传统产业,提高经济效益、社会效益和环境效益,使区域经济能够长期可持续的发展。

全文目录

中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
1 综述  12-16
  1.1 选题背景和研究意义  12-13
  1.2 国内外研究进展  13-15
    1.2.1 国外研究进展  13
    1.2.2 国内研究进展  13-15
  1.3 研究方法  15
    1.3.1 遥感与GIS 技术相结合  15
    1.3.2 SD 模型的模拟方法  15
  1.4 技术路线  15-16
2 理论基础  16-18
  2.1 地租、地价理论  16
  2.2 区位理论  16
  2.3 土地优化配置理论  16-17
  2.4 人地关系和谐论  17-18
3 研究区概况  18-20
  3.1 地理环境  18
  3.2 自然环境状况  18
  3.3 社会经济状况  18-19
  3.4 数据源及处理  19-20
4 多伦县用地结构时空变化分析  20-26
  4.1 多伦县用地结构变化分析  20-24
    4.1.1 用地结构的数量变化  21
    4.1.2 用地结构的速度变化  21-22
    4.1.3 用地结构的程度变化  22-24
  4.2 多伦县用地结构变化的主要特点  24
  4.3 多伦县用地结构变化的影响因素分析  24-26
    4.3.1 人口变化与用地结构  25
    4.3.2 经济发展与用地结构  25-26
5 多伦县用地结构变化SD 模拟  26-45
  5.1 系统动力学概述  26-27
  5.2 SD 模型的表达和构成  27-29
  5.3 多伦县用地结构SD 模型建模流程  29-30
  5.4 多伦县用地结构情景模拟系统分析  30-37
    5.4.1 人口要素分析  30-32
    5.4.2 经济要素分析  32
    5.4.3 粮食要素分析  32-34
    5.4.4 土地要素分析  34-35
    5.4.5 总体因果关系分析  35-36
    5.4.6 系统动力学模型数学方程  36-37
  5.5 用地结构SD 模拟系统有效性检验  37-39
    5.5.1 模型有效性检验  37-38
    5.5.2 模型灵敏度分析  38-39
  5.6 情景模拟结果综合分析及对策  39-44
    5.6.1 多伦县用地结构情景模拟的设定  39-41
    5.6.2 情景模拟结果评价  41-44
  5.7 多伦县土地利用可持续发展的对策  44-45
6 结语  45-47
  6.1 结论  45-46
  6.2 存在的不足  46-47
参考文献  47-49
附录  49-56
致谢  56

基于GIS-SD模型的多伦县用地结构变化情景模拟

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