基于rs和gis的区域lucc的景观生态效应研究——以北京市密云为例

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1、万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：B14144DissertationfortheDegreeofDoctorResearchontheLandscapeEcologicalEffectsofRegionalLUCCbasedonRSandGIS-·ACaseStudyofMiyuninBeijingCandidate：YuYangSupervisor：TANGShouzhengAssociateSupervisor：FANWenyiAcademicDegreeAppliedfor：Doct

2、orSpeciality：ForestmanagementDateof0raIExamination：University：NortheastForestry万方数据摘要土地利用／覆盖变化(LandUseandCoverChange，LUCC)是IGBP与IHDP合作进行的纲领性交叉科学研究课题，其不仅是直接影响到生态系统的生物多样性、全球气候变化和土壤退化的主要动因，并能通过对生态系统服务功能改变影响的人类需求。基于此，本研究以密云县2003年和2013年两期LandsatTM影像为基础，探讨密云水库10年间在景观尺度上的LUC

3、C时空演化规律，分析并揭示土地利用景观格局的时空演化特征和规律，从社会、人文和经济因素三个方面探讨土地利用景观格局演变的内在驱动机制；基于土地利用时空演变模型，定量分析LUCC的数量和质量及其变化，探究LUCC的演变过程，揭示研究区域LUCC的空间现象、演变过程和驱动机制；进而从景观空问格局稳定性的角度出发评价LUCC的生态环境效应，以生态敏感度、生态弹性度和生态压力为变量构建生态环境的敏感性评价模型，探究LUCC与生态环境，生态脆弱性之间的作用机制；最后在生态功能定性区划的基础上，探讨不同脆弱生态区的生态恢复、重建的方法与途径，

4、有针对性的提出了密云县土地生态建设的措施，为密云的土地利用和生态恢复建设提供技术支持和理论依据。主要研究内容与成果如下：(1)收集研究区域遥感图像(LandsatTM)、植被指数(NDVI)、地形和地质地貌数据等相关信息，根据研究区域特点构建土地分类系统，基于多源空间数据库建立研究区域地物类型解译标志，结合野外实地考察数据采用决策树法对2003年和2013年两期数据进行分类，2003年和2013年分类精度达到88．33％和86．35％，kappa系数分别为0．8565和0．8374。(2)2003年和2013年研究区域各景观类型面

5、积分布不均衡，且斑块数目差异较为明显。其中林地面积所占比例最大，面积比例分别为48．24％和59．18％，控制着研究区域的景观整体结构、功能和动态过程；人工景观(居民工矿用地景观)面积比例分别为7．95％和7．12％；半自然景观(未利用地)的面积比例分别为18．39％和11．11％。总体而言，区域总体景观格局呈现出以林地景观为主，水域、草地和居民工矿用地等景观斑块分散在林地中。该景观格局现状除了与自然条件因素有关外，还和研究区域的地理位置、人口数量、经济发展程度和区域产业结构相关。(3)通过对两期数据景观格局指数的计算，NP、PD

6、、AWMSI和IJI指数均呈现减少的趋势，CONTAG指数呈现增加的趋势。说明地表景观斑块数目减少，破碎化程度减缓，地表景观斑块的形状区域简单化，空间分布由分散趋向于集中分布，空间分布紧密程度增加，区域整体生态环境质量得到改善，而且景观生态功能得到一定的发挥。SHDI和SHEI指数呈现逐渐减少的趋势，DI呈现增加的趋势，整个研究区内各种景观类型之间总体分布的均衡化程度逐渐减少，受到某一种或者几种优势景观类型支配的情况受到加强，对整体景观的控制作用增强，区域景观的丰富程度和复杂程度有所减缓。(4)使用主成分分析的方法对景观演变驱动机

7、制进行分析，研究表明：第一主成万方数据摘要分的特征值为8．521，对解释方差的贡献率为77．459％，其体现的主要是社会经济发展因素；第二主成分的贡献率为10．686％，其体现的为农村人口；第三主成分贡献率为7．516％，其体现的为城市人口因子。定量的分析出经济发展因子和人口因子是推动研究区域LUCC景观演变的两个主导性驱动因素，这是本文的创新点之一。(5)对研究区域生态服务功能计算可知：总生态服务价值在2003．2013年间生态服务效益增加了38．89×107万元，林地生态服务价值增幅最大，为43．34x107万元，占据的比例最

8、高，分别为72．66％和77．65％，表明在整个区域生态服务价值中占据绝对的优势地位，其次是水域，生态服务价值所占的面积比例为13．99％和13．28％，草地的生态服务价值下降的最大，为10．48×10’7万元，居民工矿用地的生态服务价值所占的比例