區(qū)域土地利用變化及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究.pdf

1、土地是人類(lèi)賴以生存的最基本的自然資源。土地利用狀況及其變化，不僅影響當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，而且對(duì)區(qū)域乃至全球的生態(tài)環(huán)境也有重要影響。當(dāng)前，我國(guó)正處于高速發(fā)展期，每年因經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)建設(shè)和環(huán)境改變等因素都有大量的土地用途發(fā)生改變。為保證經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，尤其對(duì)我國(guó)“人多地少”矛盾較突出的國(guó)家，及時(shí)準(zhǔn)確地獲取土地利用變化信息，發(fā)現(xiàn)土地利用變化的特點(diǎn)及規(guī)律，掌握土地利用變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制等問(wèn)題就顯得尤為迫切。
　　 本論文進(jìn)行的

2、主要工作如下：
　　 ①分析了TM影像的光譜特征，計(jì)算各光譜參數(shù)，進(jìn)行光譜特征比較，發(fā)現(xiàn)各波段的規(guī)律，得出最佳波段組合為T(mén)M3、TM4、TM5的組合。分別計(jì)算波段組合的OIF值，也得出適合土地利用研究的最佳波段組合為T(mén)M3、TM4、TM5。
　　 ②根據(jù)研究區(qū)土地利用的實(shí)際情況，將研究區(qū)土地利用類(lèi)型分為耕地、園地、林地、水域、建設(shè)用地和未利用地共6個(gè)類(lèi)型，采用融合空間信息，結(jié)合目視解譯的分層分類(lèi)法進(jìn)行分類(lèi)，提取各土地利用

3、類(lèi)型的面積。
　　 ③分析了土地利用的變化特點(diǎn)，總趨勢(shì)是耕地面積、未利用地面積和水域面積減少，而林地面積、建設(shè)用地面積和園地面積增加。1996-2000時(shí)段，研究區(qū)各類(lèi)型土地利用變化均屬于極緩慢變化型；2001-2002時(shí)段，土地利用變化劇烈，各類(lèi)型相互轉(zhuǎn)化明顯；2002-2004時(shí)段，建設(shè)用地和未利用地屬于慢速變化型，其他土地類(lèi)別在該時(shí)段年變化率相對(duì)較小，屬極緩慢變化型。土地利用程度方面，各年份的排序?yàn)?004年>2001年>

4、2002年>2000年>1996年。除2001-2002時(shí)段，土地利用處于調(diào)整期外，其他時(shí)段，土地利用均處于發(fā)展期。在土地利用安全保障度方面，1996年的土地安全保障度為0.435，以后逐年減少，到2004年達(dá)到0.300。
　　 ④計(jì)算了研究區(qū)土地利用的多樣性指數(shù)，其排列順序?yàn)?004年>2002年>2001年>2000年>1996年。1996年土地利用類(lèi)型多樣化指數(shù)是該區(qū)域最大多樣性指數(shù)的84.75％，2004年達(dá)到該區(qū)域土

5、地利用最大多樣性指數(shù)的89.64％。說(shuō)明研究區(qū)土地利用類(lèi)型逐年豐富，耕地、園地、林地、水域和建設(shè)用地的分布更加均勻。在土地利用的有序度方面，研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的信息熵的排列順序?yàn)?004年>2002年>2001年>2000年>1996年，表明1996年土地利用有序程度最高，而2004年，土地利用則比較混亂。土地利用均衡度的變化規(guī)律為2004年>2002年>2001年>2000年>1996年，優(yōu)勢(shì)度的變化規(guī)律為2004年<2002年<20

6、01年<2000年<1996年。因此，在土地利用系統(tǒng)中，土地利用的多樣性、結(jié)構(gòu)信息熵和均衡度的變化規(guī)律是一致的。
　　 ⑤提出了基于地球系統(tǒng)科學(xué)理論的驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)優(yōu)選原則，構(gòu)建了樣本數(shù)小于自變量數(shù)的復(fù)雜土地利用系統(tǒng)變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制模型。分別用逐步回歸、主成分回歸、嶺回歸和偏最小二乘回歸建立了土地利用系統(tǒng)各類(lèi)型，即耕地、園地、林地、水域、建設(shè)用地和未利用地的社會(huì)人文驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)研究區(qū)整個(gè)土地利用系統(tǒng)的全覆蓋。系統(tǒng)分析表明：總?cè)丝?/p>

7、、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額是推動(dòng)研究區(qū)土地利用系統(tǒng)變化的最主要驅(qū)動(dòng)力，非農(nóng)人口和人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值是次強(qiáng)驅(qū)動(dòng)力，農(nóng)林牧漁產(chǎn)值對(duì)整個(gè)土地利用系統(tǒng)變化的驅(qū)動(dòng)作用最弱。
　　 ⑥基于土地資源有限性和稀缺性的基本特征，用偏最小二乘回歸構(gòu)建了土地利用系統(tǒng)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)模型。分析表明：未利用地與建設(shè)用地、林地、園地之間存在較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，耕地與建設(shè)用地、林地、園地之間也存在較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，水域與其他土地利用類(lèi)型無(wú)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
　　

8、⑦基于回歸原理和回歸模型，全面分析了逐步回歸、主成分回歸、嶺回歸和偏最小二乘方程回歸的特點(diǎn)。結(jié)果表明：逐步回歸自變量存在取舍。因此，不能全面反映各驅(qū)動(dòng)因子對(duì)系統(tǒng)變化的作用，但計(jì)算簡(jiǎn)單；主成分回歸從自變量中尋找主成分，達(dá)到了很好的降維效果，但主成分與因變量在算法上關(guān)系不密切；嶺回歸存在嶺參數(shù)的選擇問(wèn)題，不利于結(jié)構(gòu)分析，但擬合效果較好；偏最小二乘回歸從因變量出發(fā)，提取的成分不但能最好地概括自變量系統(tǒng)中的信息，而且對(duì)因變量也有較好的解釋性。<