基于GIS的土地利用时空变化研究报告.doc
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1、. .硕士学位论文基于GIS的土地利用时空变化研究-以华东某县为例 SPATIO-TEMPORAL CHANGE OF LAND USE BASED ON GIS-A CASE STUDY OF A EAST CHINA COUNTRY 作 者:王琛导 师:顾和和 教授中国矿业大学二八年五月学位论文使用授权声明Certificate of thesis authority本人完全了解中国矿业大学有关保存、使用学位论文的规定,同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理:作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的局部使用权,即:学校档案馆和图书馆有权保存
2、学位论文的纸质版和电子版,可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文;为教学和科研目的,学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外,根据有关法规,同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。XX的学位论文在解密后适用本授权书。作者签名: 导师签名:年 月 日 年 月 日中图分类号 学校代码 10290 UDC 密 级 公开 中国矿业大学硕士学位论文基于GIS的土地利用时空变化研究-以华东某县为例SPATIO-TEMPORAL CHANGE OF LAND USE BASED ON GIS-A CASE STUDY OF A E
3、AST CHINA COUNTRY 作 者 王琛导 师顾和和申请学位 工学硕士 培养单位环境与测绘学院学科专业地图制图学与地理信息工程 研究方向土地利用变化辩论委员会主席评 阅 人二八年五月论文审阅认定书Thesis approval identification研究生在规定的学习年限内,按照研究生培养方案的要求,完成了研究生课程的学习,成绩合格;在我的指导下完本钱学位论文,经审阅,论文中的观点、数据、表述和构造为我所认同,论文撰写格式符合学校的相关规定,同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。 导师签字: 年 月 日致谢Acknowledgments时光飞逝,转眼之间研究生生活即将完毕,也要
4、辞别近二十载的学习时代,走上新的征程了,在此论文完成之际,要真诚感谢以下所有的人。首先衷心地感谢导师顾和和教授,本文是在恩师的悉心指导下完成的,从文章选题、资料收集、论文撰写到最后定稿,倾注了导师无数心血。导师渊博的知识、敏锐犀利的科学洞察力、孜孜不倦的求索、以及正直、真诚、宽容的做人处世原那么,使我受益匪浅,并时刻鼓励和鞭策着我不断进取。在论文资料的收集过程中,得到大师兄纪亚洲教师的悉心帮助,他总是热心解答我所提出的疑难问题,他温和的态度让我如沐春风,他渊博的专业知识让我敬仰不已;在吉瑞达地空信息开发中心工作期间,员工X威、X燕、周娟和姜海燕也给了我莫大的支持,在此表示深切的感谢!在实验室温
5、暖的大家庭里,感谢师兄尹鹏程在学业上的指导和师姐蔡先娈给予的关心和帮助!感谢同窗黄汝章在学习上的热心帮助和鼓励!感谢X伟、X凯帆、陆贤东、周兴付等师弟、师妹在论文写作中给与的大力帮助!感谢同学李卓谡、潘琛、李艳芬、何金、程英、佟瑞菊、高彦涛等等在学习上的鼓励和生活中的照顾,共同携手走过三年的研究生涯,与你们同行,我很开怀!感谢家人在求学之路上给予的巨大支持和鼓励,因为你们,我才能坚持完成三年的研究生学业,你们永远是我最爱的人!最后,真诚感谢所有关心和帮助过我的人!. .word. .摘 要近年来,土地覆盖/变化成为地球系统研究的热点,区域土地利用变化的研究对保护耕地、明确土地利用情况、调整土地
6、利用构造、制定土地政策具有重要意义。本文主要是以GIS空间分析为技术手段,发现2001年至2006年华东某县土地利用时空变化规律。首先,使用矢量数据的空间叠置分析功能得到五年间土地利用转移矩阵,得到每个地类的数量变化情况,并根据地类转化的理论频数与实际频数的比照,进一步得到地类转换规那么。第二,给出了净变化、交换变化、总变化的概念;根据土地利用转移矩阵计算出交换变化的数量;为了发现土地利用交换变化发生的距离,将矢量图转换为栅格图分辨率为20m*20m, 进而使用空间聚合操作得到不同尺度的土地利用栅格图;通过计算不同尺度下发生交换变化的数量,发现交换变化发生的距离,总结土地利用空间格局变化规律。
7、第三,使用GIS的邻域分析,计算出地类交互因子,得到地类之间的集聚效应。最后,从人口、经济开展、农业构造调整三个方面定性地分析了华东某县土地利用变化的原因。关键词:土地利用变化;地类转换;交换变化;地类集聚AbstractIn recent years, land cover / change is hot in the earth system research.The study on the regional land-use change is of great significance to the protection of arable land, findinng out th
8、e resources of land use, adjusting land use structure and instituting the land use policy. This thesis uses GIS spatial analysis for the technical means to try to find 2001-2006 spatio-temporal change of land-use in the east china county.First,the spatial overlay analysis on the vector data is used
9、to find the land-use transformation matrix for the six years,the quantity change of each land category is gained.the expected frequency is contrasted to the actual frequency ,then the land categories transformation rule is got.Second, the concept of the net change,the swap change and the total chang
10、e is given;The swap quantity is calculated according to the land-use transformation matrix.In order to find the distance of land use,vector map is converted to raster map(the scale is 20m*20m),then multi-scale raster maps are got by spatial aggregation; the swap distance is found via calucating the
11、swap quantity in multi-scale,then the change rule ofspatial pattern is summerized .Third, the neighbourhood analysis of GIS is used to calculate the interactive factorof land categories, Then the aggregation among land categories is got. Finally,from three aspects ofpopulation,economy and agro-struc
12、ture adjustment,it is analysized which caused the land use change in the east china country.Keywords: land-use changes;land-categories conversion; swap change;land-categories aggregation目 录摘要I目录V1绪论11.1选题背景与研究意义11.1.1区域土地利用变化问题的提出11.1.2土地利用变化的研究意义21.1.3本文研究目的及意义31.2国内外研究进展31.2.1 国外研究概况41.2.2 国内研究进展4
13、1.3 GIS在土地利用变化研究中的应用81.4 主要研究内容81.5本文章节安排91.6技术路线102土地利用变化研究方法112.1空间叠加分析112.2数理统计方法132.3聚合分析142.4邻域分析143土地利用数量变化153.1研究区域概况153.1.1自然地理概况153.1.2社会经济状况153.2数据来源及土地分类系统163.3土地利用数量变化分析173.3.1土地利用变化分布173.3.2土地利用转移矩阵183.3.3土地利用数量变化结果203.3.4土地利用数量变化因素203.4地类转换规律213.5小结264土地利用空间格局变化294.1土地利用类型的净变化与交换变化294.
14、2交换变化发生的距离304.2.1什么是多尺度304.2.2原理方法314.2.3距离的计算思路314.2.4计算方法的改良324.2.5数据处理步骤以耕地为例334.2.6多尺度下交换变化计算结果364.3结论385土地利用类型空间聚集性415.1 原理方法415.1.1邻域和邻域丰度因子415.1.2 地类交互因子425.2邻域统计工具425.3实验步骤以2001年为例445.4结论496土地利用变化驱动力分析516.1人口因素分析516.2经济因素分析526.3农业构造调整536.4结论537结论与研究展望557.1结论557.2展望55参考文献:57附录61作者简历67学位论文原创性声
15、明69学位论文数据集71Table of ContentsABSTRACTITABLE OF CONTENTSV1 INTRODUCTION11.1 The Bankground and Research Significance11.1.1 The Question about Regional land Use Change11.1.2 The Research Significance of Land use Change21.1.3 The Research Objectives and Significance of This Dissertation31.2 The Develop
16、ment of Domestic and Overseas Research31.2.1 The General Situation of Overseas Research 41.2.2 The Development of Domestic Research41.3The GIS Application in The Study of Land Use Change81.4 Main Research Content81.5 Structure of This Dissertation91.6 Technical Route102 THE RESEARCH METHOD OF LAND U
17、SE CHANGE112.1 Spatial Overlap Analysis112.2 Mathematical Statistics132.3 Aggregation Analysis142.4 Neighborhood Analysis143 THE QUANTITY CHANGE OF LAND USE153.1 The General Situation of Research Area153.1.1 The Status of The Physical Geography153.1.2 The Status of munity and Economy153.2 Data Resou
18、rse and Land Categorical System163.3 The Quantity Change Analysis of Land Use173.3.1 The Distribution of Land Use Change173.3.2 The Land Use Transformation Matrix183.3.3 he Result of Land Use Quantity Change203.3.4 Cause of Land Use Quantity Change203.4 The Rule of Land Categories Transfomation213.5
19、 Brief Summery264 THE SPATIAL PATTERN CHANGE OF LAND USE294.1 The Net Change and Swap Change294.2 The Distance of Swap Change304.2.1 What is Multi-Scale304.2.2 The Theory and Model314.2.3 The Calculation of Swap Distance314.2.4The Development of Calculation324.2.5 The Step of Data Processing334.2.6
20、The Result of Swap Change on the Multi-scale364.3 Conclusion385 SPATIAL AGGREGATION OF LAND CATEGORIES415.1 The Theory and Model415.1.1Neighborhood and Neighborhood Enrichment415.1.2 Land Categoris Each Other Gene425.2Neiborhood Statistic Tool425.3Experiment Step445.4Conclusion496 THE DRIVE OF LAND
21、USE CHANGE516.1Population Analysis516.2 Economy Analysis526.3Adjust of the Agro-Structure536.4Conclusion537 CONCLUSION AND PROSPECT557.1Conclusion557.2Prospect55REFERENCES57APPENDIX61AUTHOR RESUME67DECLARATION OF THESIS ORIGINALITY69DISSERTATION DATE COLLECTION71. .word. .1绪论1 Introduction1.1选题背景与研究
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