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《基于gis與馬爾可夫模型的渭河盆地景觀動態(tài)變化研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第19卷第7期干旱區(qū)資源與環(huán)境Vol.19No.72005年12月JournalofAridLandResourcesandEnvironmentDec.2005文章編號:1003-7578(2005)07-119-06*基于GIS與馬爾可夫模型的渭河盆地景觀動態(tài)變化研究11211張海龍,蔣建軍,解修平,吳宏安,張麗(1.南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,南京210097;2中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所,西安710075)提要:基于1988年與2003年兩期TM影像,綜合遙感與GIS技術(shù)以及景觀生態(tài)學(xué)理論,深入分析了
2、渭河盆地景觀變化的數(shù)量和空間特征以及由此所引起的一系列生態(tài)環(huán)境效應(yīng),主要表現(xiàn)在:耕地、園地與城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積顯著增加,林地、水體和未利用地面積呈減少趨勢,城鎮(zhèn)建設(shè)用地的增加是以侵占大量農(nóng)田為代價的,而園地與耕地的增加則主要是通過開荒的方式。景觀形狀趨于復(fù)雜,破碎度降低,異質(zhì)性下降,景觀類型有向單一化或非均衡化方向發(fā)展的趨勢,表明人類的開發(fā)活動增強(qiáng),這樣必然導(dǎo)致景觀穩(wěn)定性下降,因而降低了景觀抗干擾的能力。最后采用馬爾可夫模型對景觀的變化趨勢進(jìn)行了預(yù)測。關(guān)鍵詞:渭河谷地;景觀變化;轉(zhuǎn)移矩陣;馬爾可夫+中圖分類號:Q948.157
3、文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A隨著全球城市化進(jìn)程的不斷加快,各國都加強(qiáng)了對土地利用/覆被變化(LandUseandLandCoverChange:LUCC)的研究,這是因為土地利用不僅客觀記錄了人類改造地球表面特征的空間格局,而且集中體現(xiàn)了人類改變地球表面的景觀過程(Turner,1990)。近年來,土地利用在區(qū)域尺度上的生態(tài)效應(yīng)日益得到了學(xué)術(shù)界的重視,主要原因是:土地利用過程的區(qū)域差異很大;生態(tài)建設(shè)往往通過改變土地利用方式實[1]現(xiàn);土地利用的區(qū)域環(huán)境效應(yīng)評估與國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略決策關(guān)系密切而重大。區(qū)域性土地利用變化的積累會深刻影響全
4、球變化,即通過影響地表凈第一性生產(chǎn)力的變化以及生物地球化學(xué)循環(huán)過程,影響大[2]氣中的化學(xué)成分變化,進(jìn)而導(dǎo)致全球或區(qū)域性的氣候變化。眾多研究表明:強(qiáng)烈的土地利用造成了景觀[3-9]分割、景觀破碎、大量物種已經(jīng)或正在消失(Fink,1996;Forman,1995;Vitousek,1994)等生態(tài)效應(yīng)。同時土地利用也是影響土地質(zhì)量、生物地球化學(xué)循環(huán)、區(qū)域氣候特征、水資源以及自然災(zāi)害發(fā)生的重要影響因素(Bouletetal.,1999;Fuetal.,2000;Manderetal.,1998),也可能是影響生物多樣性全球性因素中
5、作用最為明顯的因子(Donohueetal.,2000;Salaetal.,2000)。Turner等認(rèn)為:為實現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展,景觀是最適宜于進(jìn)行規(guī)劃和管理的空間尺度,因為景觀有比較明顯的邊界和共同的生態(tài)過程,而景觀生態(tài)的研究從一開始就十分注重人類活動對景觀格局及其過[10]程的影響。隨著改革開放和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的不斷推進(jìn),我國中西部地區(qū)的土地利用方式發(fā)生了前所未有的巨大變化,同時也深刻的改變了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)格局。但當(dāng)生態(tài)環(huán)境體系的波動超出生態(tài)安全閾值時,就會使天然生態(tài)體系破壞不斷加劇,進(jìn)而引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問題,而如何控制
6、這種演變,并使自然生態(tài)系統(tǒng)與人類生態(tài)系統(tǒng)之間實現(xiàn)生物共生與協(xié)調(diào)發(fā)展,緩和生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾,是可持續(xù)發(fā)展研究始終需要解決的問題,也是西部大開發(fā)過程中亟待解決的問題。本文以兩期LandsatTM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合統(tǒng)計資料與野外調(diào)查數(shù)據(jù),采用GIS空間分析與景觀生態(tài)學(xué)的理論與方法,深入分析了渭河盆地1988~2003年十五年間土地利用變化的時空特征,以及由此所引*收稿日期:2005-10-18。基金項目:(Contractnumber:ICA4-CT-2002-10004)。作者簡介:張海龍(1979-),男,山東濰
7、坊人,南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院碩士研究生,主要從事環(huán)境遙感與地理信息系統(tǒng)相關(guān)的研究工作。Email:zhlnjnu@163.com%120%干旱區(qū)資源與環(huán)境第19卷發(fā)的一系列生態(tài)環(huán)境效應(yīng),并利用馬爾可夫模型對該區(qū)的景觀格局進(jìn)行了預(yù)測,從而為該區(qū)土地管理、區(qū)域土地可持續(xù)利用以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供支持。1研究區(qū)及方法路線1.1研究區(qū)范圍本文以渭河兩岸的平原地區(qū)作為研究區(qū),行政范圍上包括:武功、興平、咸陽、涇陽、高陵、臨潼、渭南、西安八縣市的全部以及長安、戶縣、周至、眉縣、扶風(fēng)五縣市的部分地區(qū)。該地處于我國內(nèi)陸腹地,屬關(guān)中
8、oooo盆地中部,介于北緯34~3446,東經(jīng)10750~10946之間,四季冷暖干濕分明,年平均氣溫13.3,平均降水量613.7mm,多年平均濕度69.6%。主要的地貌類型包括山前洪積臺地、低矮的山地和河谷平原。1.2資料來源所采用的數(shù)據(jù)源包括:兩期
