區(qū)域土地利用變化及其驅(qū)動機制研究.pdf

1、土地是人類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?shù)厣鐣?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，而且對區(qū)域乃至全球的生態(tài)環(huán)境也有重要影響。當前，我國正處于高速發(fā)展期，每年因經(jīng)濟建設、生態(tài)建設和環(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)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，尤其對我國“人多地少”矛盾較突出的國家，及時準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及規(guī)律，掌握土地利用變化的驅(qū)動機制等問題就顯得尤為迫切。
　　 本論文進行的

2、主要工作如下：
　　 ①分析了TM影像的光譜特征，計算各光譜參數(shù)，進行光譜特征比較，發(fā)現(xiàn)各波段的規(guī)律，得出最佳波段組合為TM3、TM4、TM5的組合。分別計算波段組合的OIF值，也得出適合土地利用研究的最佳波段組合為TM3、TM4、TM5。
　　 ②根據(jù)研究區(qū)土地利用的實際情況，將研究區(qū)土地利用類型分為耕地、園地、林地、水域、建設用地和未利用地共6個類型，采用融合空間信息，結(jié)合目視解譯的分層分類法進行分類，提取各土地利用

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

4、2002年>2000年>1996年。除2001-2002時段，土地利用處于調(diào)整期外，其他時段，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年達到0.300。
　　 ④計算了研究區(qū)土地利用的多樣性指數(shù)，其排列順序為2004年>2002年>2001年>2000年>1996年。1996年土地利用類型多樣化指數(shù)是該區(qū)域最大多樣性指數(shù)的84.75％，2004年達到該區(qū)域土

5、地利用最大多樣性指數(shù)的89.64％。說明研究區(qū)土地利用類型逐年豐富，耕地、園地、林地、水域和建設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為2004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)科學理論的驅(qū)動力指標優(yōu)選原則，構(gòu)建了樣本數(shù)小于自變量數(shù)的復雜土地利用系統(tǒng)變化的驅(qū)動機制模型。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)各類型，即耕地、園地、林地、水域、建設用地和未利用地的社會人文驅(qū)動模型，實現(xiàn)了對研究區(qū)整個土地利用系統(tǒng)的全覆蓋。系統(tǒng)分析表明：總?cè)丝?/p>

7、、國內(nèi)生產(chǎn)總值和全社會固定資產(chǎn)投資額是推動研究區(qū)土地利用系統(tǒng)變化的最主要驅(qū)動力，非農(nóng)人口和人均國內(nèi)生產(chǎn)總值是次強驅(qū)動力，農(nóng)林牧漁產(chǎn)值對整個土地利用系統(tǒng)變化的驅(qū)動作用最弱。
　　 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)部競爭模型。分析表明：未利用地與建設用地、林地、園地之間存在較強的競爭關(guān)系，耕地與建設用地、林地、園地之間也存在較強的競爭關(guān)系，水域與其他土地利用類型無競爭關(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。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)動因子對系統(tǒng)變化的作用，但計算簡單；主成分回歸從自變量中尋找主成分，達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，而且對因變量也有較好的解釋性。<