地球信息技术支持下的区域土地利用变化时空信息特征研究:以中国东北地区为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 徐新良 |
| 答辩日期 | 2004-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 刘纪远 ; 庄大方 |
| 关键词 | 东北地区 土地利用/覆被变化 地球信息技术 时空过程 气候生产潜力 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 土地是人类赖于生存和发展的物质基础。近几十年来，随着人口的急剧增长和科学技术水平的不断提高，土地利用变化的速率明显加快，土地覆被格局产生了深刻变化。土地利用/覆被变化不仅成为全球变化研究的焦点和核心问题，更是关系到人类社会经济可持续发展的重大问题。东北地区作为我国重要的商品粮和木材生产基地，区域自然景观分异明显，内含农区、林区、牧区以及农牧交错区，其中某些区域是LUCC研究的“热点地区”或“生态环境脆弱区”。因此，实时监测该地区土地利用/覆被动态变化，揭示土地利用/覆被动态变化的时空内在规律和区域特征具有非常重要的科学意义。本文基于遥感信息和非遥感数据，在地球空间信息技术的支持下，以东北地区作为研究区，采用定性和定量、传统和现代相结合的方法，研究了全球变化背景下我国东北地区LUCC动力学研究的时空特征，揭示了东北地区土地利用时空变化的内在特征和规律。 1．论文首先在GIS环境下，基于2000年LandsatTm数据源概括了东北地区的土地利用现状：从数量构成上看，东北地区土地利用总体特征是以林业为主，其次为农业和牧业，林地占全区土地总面积的40.26%，耕地和草地分别占全区土地总面积的29.77%和19.40%。耕地构成以旱地为主，林地构成以有林地为主。从土地利用的空间分异上看，东北地区不同温度带、降雨带和高程带具有不同的土地利用特征：耕地主要分布在暖温带和中温带半湿润的低平原、中平原以及高平原上，并随积温降低呈递减的趋势；林地主要分布在寒温带以下湿润、潮湿的中山、低山区，并随降雨的减少呈递减的趋势；草地主要分布于半干旱的农牧交错区，随高程降低而呈分布减少的趋势。 2．论文以80年代末期、90年代中期以及90年代末期三期土地利用数据为基础，从时间演变和空间分异两个不同的角度，分析了90年代东北地区土地利用/覆被变化的时空过程和规律。从土地利用数量结构变化看，东北地区耕地增长明显，净增加3.46×106hm2，林地、草地、水域以及未利用土地，均呈减少趋势。在不同时段，各土地利用类型变化速度不同：80年代末期至90年代中期耕地增加幅度以及林地、草地、未利用土地减少的幅度明显高于90年代后期，而城乡、工矿、居民地在90年代前期呈增长趋势而90年代后期反呈减少趋势；从土地利用变化综合动态度来看，90年代前期动态度大于60%的区域范围明显大于后期，主要分布于松嫩平原西部地区，并且随时间推移，土地利用高动态变化的地区有向西北部迁移的趋势。根据90年代东北地区各土地利用类型动态变化速度以及土地利用转换类型，可将东北地区土地利用变化分为五个区：东北大小兴安岭林草-耕地转换区、东北东部林草-耕地转换区、东北平原旱地-水田交错转换区、东北农牧交错带草地-耕地转换区、西北撂荒区，其中东北大小兴安岭林草-耕地转换区是以林地为主体向旱地和林地类型内部转换为主导方向的土地利用变化转换区域；东北东部林草-耕地转换区是以林地向耕地和草地向耕地转换为主导方向的土地利用变化转换区域；东北平原旱地-水田交错转换区是以旱地和水田互相转换为主导方向的土地利用变化转换区域；东北农牧交错带草地-耕地转换区是以草地向耕地转变为主导方向的土地利用变化转换区域；西北撂荒区是以耕地向林、草地转变为主导方向的土地利用变化转换区域。 3．论文运用景观结构分析软件FRAGSTATS，结合GIS的空间分析功能定量分析了东北地区土地利用时空变化的景观过程。80年代末期至90年代末期东北地区耕地、城乡、工矿、居民地等人工景观的破碎化程度增大，空间规模扩张，而林地、水域、草地等自然景观呈萎缩趋势，斑块形状更加简单，空间分布趋向于集中。各种土地利用景观类型变化的最终结果使东北地区土地利用景观多样性有所提高，从80年代末至90年代末东北地区土地利用景观多样性指数提高了0.0068。 4．论文从自然控制因子和社会经济驱动因子两个方面，分析了东北地区土地利用/覆被时空变化的驱动机制。研究发现：东北地区自然地理要素空间组合的复杂性、变异性，以及社会经济因素的易变性和突发性，共同塑造了东北地区土地利用变化的时空格局。从整体上看，海拔高度、坡度、坡向、土壤类型以及气温、降水等各种气象因子是土地利用空间分异的生态环境基础，制约着土地利用及其变化的基本模式。而国家出台的各种政策法规、农业生产投入的增长、居民富裕程度的提高以及养殖业的发展等都是引起东北地区土地利用变化的主要社会经济驱动因子。 5．为了探讨土地利用/覆被时空变化所导致的环境效应，论文基于气候观测与遥感土地利用动态观测数据分析了东北地区现代LUCC过程对农田气候生产潜力的影响。研究发现：近10年来东北地区由于气候变暖和降水减少，农田气候生产潜力降低6.45%，整个东北地区的气候生产潜力总量降低了1410.56万吨。其中降水量变化与气候生产潜力变化相关性更好，降水量变化的区域差异是导致农田气候生产潜力变化区域分异的主要原因。受现代LUCC过程的影响，东北地区农田气候生产潜力的波动空间分布比较广泛而且波动幅度具有显著的地区不均衡性；各地区农田气候生产潜力的净变化与LUCC转换过程具有很好的响应关系，旱地转化为水田，林地、草地转变为旱地以及水田转化为旱地的过程农田气候生产潜力总量变化最突出。在各种转变和转化过程的综合作用下，90年代东北地区农田气候生产潜力仍然呈增长的趋势，十年间气候生产潜力总量净增加2402.79万吨。从气候波动和LUCC过程对农田气候生产潜力总量变化的影响程度看，气候波动的影响要低于LUCC过程的作用，东北地区近期LUCC过程是导致农田气候生产潜力稳定增长的主要原因。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-12-16 |
| 页码 | 190 |
| 源URL | [http://192.168.22.105/handle/311030/396]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 徐新良. 地球信息技术支持下的区域土地利用变化时空信息特征研究:以中国东北地区为例[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院研究生院. 2004. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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