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新疆近四十年土地利用变化时空分析
王丹
学位类型硕士
导师吴世新
2016
学位授予单位中国科学院大学
学位授予地点北京
学位专业地图学与地理信息系统
关键词土地利用 现状及动态分析 重点地类分析 新疆
摘要土地是人类生存与发展最基本的载体,真实准确地掌握土地利用相关的基础数据,对于合理规划、有效利用及保护土地资源,对于经济、社会全面协调可持续发展均具有积极和建设性的意义。新疆土地资源丰富,面积约为全国的六分之一。在过去40年间,随着人口的增长、经济的发展及社会的进步,新疆的土地利用方式发生了也正在继续发生着巨大的变化。在不同时期,新疆土地利用变化特点也各有不同,对新疆土地资源的调查与研究,梳理与掌握近40年来新疆不同阶段土地利用的变化规律,对全疆国民经济社会发展及政策制定等方面发挥着积极的作用。 本研究基于新疆上世纪70年代末MSS遥感影像数据、80年代末TM遥感影像数据,1999-2000年及2004-2005年的CBERS与TM遥感影像数据、2009-2010年的CBERS与ETM+遥感影像数据,以2010年土地利用矢量层为基准,重构了上世纪70年代至2010年共5期土地利用矢量数据库。基于2015年OLI遥感影像数据,更新该矢量数据库至2015年。最终获得自上世纪70年代末至2015年共6期5个时间段的新疆土地利用矢量数据库。 在获得以上6期新疆土地利用矢量数据库的基础上,合并提取并计算了各期一级土地类型现状数据以及每一时间段(相邻各期)一级地类的动态数据。对最新一期,即2015年新疆土地利用总体现状做了总体分析,对一级地类进行了结构及特征分析;对以往6期土地利用数据总体变化趋势与特征做了数理分析,包括年均动态度、利用程度等。选出变化幅度最大的一级地类—耕地与建设用地,对其扩张做了进一步分析;并将全疆分为相对完整且独立的10个分区,分析了不同区域的耕地、建设用地扩张的趋势及特征。本文结论如下: (1)新疆土地利用现状结构特点为:开发程度越高的地类比重越小,即未利用地为主,林草地其次,再者为耕地及水域,建设用地面积最小。新疆土地利用6个一级地类中,耕地面积占5.49%,建设用地面积占0.5%,草地面积占29.60%,水域面积占2.09%,林地面积占1.69%,未利用地面积占60.63%。 (2)全疆从1970s末至2015年各时期的土地利用类型之间转化明显,各地类的转入转出面积均较大,说明新疆的土地利用处在剧烈的变化过程中,其中最为显著是耕地的转入面积及草地与未利用地的转出面积。从多期的土地利用转化过程看出,新疆土地变化的特点为:总体变化面积大,变化程度剧烈;耕地、建设用地的扩张及草地与未利用地的退缩为主要转化方式。 (3)1970s末至2015年以来,新疆土地利用程度综合指数始终处于上涨态势,处于开发或发展阶段,耕地与建设用地大幅扩张,是该区的最重要特征。基于景观水平异质性指标—信息熵(香浓多样性指数)显示新疆土地利用系统各地类间面积差异巨大,系统内结构的有序性很低,均衡性较差;但各地类间的面积差异在逐渐减少,结构组成的复杂性趋于降低,均衡度有所上升。 (4)研究区耕地的扩张呈双峰型,峰值分别出现在2000年-2005年和2010年-2015年,前一峰值与西部大开发大规模开荒相契合,后一峰值与农业水利设施工程增多、耕种与灌溉等农业技术的进步相关。研究区建设用地面积扩张总体呈线性上升,5个研究时间段中出现两个较快的增长期:上世纪70年代末至上世纪80年代末(即改革开放前10年),以及2010年至2015年(即最近的5年)。
其他摘要Land resources are the most basic material for human survival and development. True and accurate grasping of base data of land use, rational planning, using and protecting of land resources are essential to promote the comprehensive, coordinated and sustainable development of economic and social. The region of Xinjiang is one-sixth of China. With the repaid economic development, population growth and social progress over the past four decades in Xinjiang, the land use patterns also are continuing undergoing tremendous changing. There are different change characteristics of the land use in different periods over the past 40 years. A well-research survey of land resources and a well understanding of the change patterns of various stages in Xinjiang will play a constructive role in making the economic and social development plans in this area. Based on the MSS remote sensing data among 1970s, the TM remote sensing data in the late 1980s and early 1990s, the CBERS and TM remote sensing data during 1999 to 2000 and 2004 to 2005, and the CBERS and the ETM+ remote sensing data during 2009 to 2010, this study reconstructed the land use vector databases during last 1970s to 2010. Based on the Landsat-8 OLI remote sensing data of 2015, this study update this vector database to 2015. At last, we got six land use vector databases since the late 1970s to 2015 of Xinjiang. This study calculated the area of each land type at first classification level and other dynamic data from every phase. Using the latest data, this paper make an overall profile for the current status of land use in Xinjiang. Using the whole six stages data,this paper analysed the different trend characteristics of land use change at each stage. Focusing on the cultivated and construction land, this study made a further analysis to their different expansion patterns. Regarding of the regional differentiation of expansion of cultivated and construction land, this study area is divided into 10 relative complete and independent oasis units, and expositing the various features of expansion of cultivated and construction land. The conclusions as following: (1) “The higher degree of land utilization, the smaller land area” is the main characteristic of land use in Xinjiang. The Land use structure of Xinjiang is as following: cultivated land accounts for 5.49%, construction land accounts for 0.5%, grassland area accounts for 29.60%, water area accounts for 2.09%, and forest area accounts for 1.69 % unused land accounts for 60.63%. (2)The conversion area at each stage is huge. Land use in Xinjiang is under a drastic state of change. The most notable change is the change from grassland and unused land to cultivated land. “The total change area is considerable, the degree of changes is dramatic; cultivated land is expanding, grassland and unused land are shrinking” is the main characteristic of land use change in Xinjiang. (3) The composite index of the degree of land utilization has always been a rising trend since 1970s. Based on landscape heterogeneity index, we found the degree of land type order is low, so as the degree of balance. But the order degree is increasing, and the inequality is decreasing. (4) Both the area of cultivated and construction land in Xinjiang are have two expansion peak. As for cultivated land, they are 2000 to 2005, and 2010 to 2015. As for the construction land, they are the late 1970s to 1980s and 2010 to 2015.
学科领域地图学与地理信息系统
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.xjlas.org/handle/365004/14753
专题研究系统_荒漠环境研究室
作者单位中科院新疆生态与地理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
王丹. 新疆近四十年土地利用变化时空分析[D]. 北京. 中国科学院大学,2016.
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