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基于空间数据挖掘和地统计学的土地集约利用时空分异研究

作　者: 董大伟
导　师: 周勇
学　校: 华中师范大学
专　业: 人文地理学
关键词: 武汉城市圈土地集约利用时空分异空间数据挖掘地统计学
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

土地作为最基本的生产和生活资料,其稀缺性和有限性随着人口与经济的增长显得越来越突出,土地的合理利用和高效利用关乎人类的生存和社会发展问题,如何提高土地的使用效率已经成为制约我国可持续发展的一个关键性难题。根据国务院关于促进节约集约用地[2009]3号通知以及十二个五年规划关于完善城市化布局和形态以及加强城镇化管理的建议,加强土地集约利用问题的研究,对于完善城市布局、加强城镇化管理、缓解人地矛盾有着重要的现实意义。基于以上考虑,论文采用理论探讨与实证研究、静态分析与动态分析相结合、定性分析与定量分析相结合、空间数据挖掘技术与GIS相结合,地统计学与GIS相结合的方法,对武汉城市圈2003-2009年土地集约利用现状及演化规律展开了研究。本文主要分为6个章节：第一章为绪论,主要介绍了研究的背景和意义以及土地集约利用时空分异研究的国内外进展,在此基础上提出本文的立论依据；第二章为研究目标、内容、方法和技术路线；第三章为空间数据挖掘,详细阐述了空间数据挖掘技术的概念、特征、步骤、方法；第四章为地统计学理论基础与方法,本章主要从地统计学基本理论和克里格插值两方面对地统计学做出了详细的阐述；第五章为实证研究部分,选取武汉城市圈各县级单元作为研究对象,从空间统计学(空间数据挖掘)和地统计学两方面对武汉城市圈2003-2009年土地集约利用综合指数进行分析,寻找时空发展演变规律。第六章为结论部分,总结了本文的研究进展,提出了本文的可能创新之处及不足之处。利用GIS空间分析和地统计分析对武汉城市圈各县级行政单元2003、2005、2007、2009年土地集约利用综合指数进行空间分析及插值研究,可以得出以下结论：(1)武汉市辖区明显处于“台地”,土地集约利用程度最高,“一市独大”,“城市首位度”高。(2)除武汉市辖区外,黄石市辖区处于次级“台地”土地集约利用程度相对较高,黄冈市辖区次之,剩余县市与武汉市辖区相比差距过大。(3)武汉城市圈土地集约方向总体处于西北和东南方向,并且偏移的角度向东北方向偏移。(4)武汉城市圈土地集约利用空间特征为整体上以武汉市辖区为中心,随着距离武汉市中心的距离的增大,呈阶梯状递减,局部有所变化。通过对武汉城市圈土地集约利用的克里格插值,对土地集约利用的空间分布分析,探讨了武汉城市圈土地集约利用的分布规律及时空分异规律,并证实了地统计学方法运用于土地集约利用时空分异研究的可行性。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-16
  1.1 土地集约利用时空分异的研究背景和意义  11-12
  1.2 土地集约利用评价时空分异研究的国内外进展  12-14
    1.2.1 国外研究进展  12-13
    1.2.2 国内研究进展  13-14
  1.3 立论依据  14-16
2 研究目标、内容、方法和技术路线  16-19
  2.1 研究目标和内容  16-17
  2.2 研究方法和技术路线  17-19
    2.2.1 研究方法  17
    2.2.2 技术路线  17-19
3 空间数据挖掘  19-26
  3.1 空间数据挖掘的概念和特征  19-20
    3.1.1 空间数据挖掘的概念  19
    3.1.2 空间数据挖掘的特征  19-20
  3.2 空间数据的概念和特征  20-21
    3.2.1 空间数据的概念  20
    3.2.2 空间数据的特征  20-21
  3.3 空间数据挖掘的内容  21-22
  3.4 空间数据挖掘步骤  22-23
  3.5 空间数据挖掘模式  23-24
  3.6 空间数据挖掘的方法  24-25
  3.7 本章小结  25-26
4 地统计学理论基础与方法  26-34
  4.1 基本原理  26-29
    4.1.1 前提假设  27-28
    4.1.2 区域化变量  28
    4.1.3 协方差函数  28-29
    4.1.4 半变异函数  29
  4.2 克里格插值  29-33
    4.2.1 克里格插值的概念及步骤  29-30
    4.2.2 克里格方法的分类及使用条件  30-33
  4.3 地统计学和GIS  33
  4.4 本章小结  33-34
5 武汉城市圈土地集约利用时空分异研究  34-52
  5.1 研究对象的选择  34-36
    5.1.1 武汉城市圈的基本概况  34-35
    5.1.2 数据资料  35-36
  5.2 数据库构建  36-37
  5.3 空间统计学分析  37-45
    5.3.1 聚类分析  37-39
    5.3.2 三维分析  39-42
    5.3.3 分布方向性分析  42-43
    5.3.4 分布重心分析  43-45
  5.4 地统计学分析  45-52
    5.4.1 样本数据分布检查  45-47
    5.4.2 克里格插值分析  47-52
6 结论  52-54
  6.1 本文的主要研究进展及结论  52
  6.2 可能创新点  52
  6.3 不足之处  52-54
参考文献  54-58
附录  58-60
附图  60-63
攻读硕士期间的主要科研活动及取得的主要成果  63-64
致谢  64

基于空间数据挖掘和地统计学的土地集约利用时空分异研究

内容摘要

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