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60000字硕士毕业论文基于地理信息系统技术的兰州生态系统稳定性指数分布研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:60000字
论点:生态,指数,生态系统
论文概述:

本文通过应用SVM监督分类的方法对兰州新区的遥感影像图进行分类,划分了耕地、草地、林地、建设用地、水域和未利用地 6 种土地利用类型。

论文正文:

第一章论述了

1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景
区域生态安全是本研究的重要领域之一,区域生态安全评价可以为某一区域的生态环境管理、决策和建设提供科学依据。目前,我国的区域生态安全问题已经上升到一个决定该区域经济、社会和自然条件发展的高度。因此,在国家倡导区域和国家可持续发展、建立人与自然和谐发展和环境友好型社会的背景下,区域生态安全体系的建立和相关领域的科学研究为这一领域提供了重要的技术保障。近年来,在经济持续快速增长的背景下,生态环境发生了深刻变化。近几十年来,随着人类活动的日益激烈和不合理的发展,世界上许多国家和地区都面临着生态环境的恶化,生态安全问题频频发生。作为最大的发展中国家,中国也面临着生态环境的恶化,在社会经济快速发展的过程中面临着非常严峻的形势。主要表现为:一是水土流失严重,荒漠化加剧,耕地面积减少;目前,我国水土流失面积近367km2,占总土地面积的38%。其次,湖泊正在退化,水污染严重,河流正在加速干涸。三、环境污染、有毒化学品、生物激素对人体健康有影响;第四,物种的灭绝和食物链的断裂对生态环境的安全构成了巨大威胁。在我国,自然灾害和环境污染造成的经济损失占全年国内生产总值的8.5% ~ 10%,最严重时达到当年国内生产总值的14%。综上所述,中国的生态安全状况制约了经济和社会的可持续发展。关注中国的生态安全,保障其生态安全已成为当务之急。
1.1.2研究意义
目前,虽然城市的快速发展为人类的生活方式提供了便利,创造了巨大的财富,但在满足人类需求的同时,生态环境问题也非常严重,威胁着城市的生态安全。了解城市生态安全状况和城市未来发展趋势已成为解决城市生态环境问题的前提,这是保持城市可持续发展能力和生态系统结构功能完整性的基础[2-3]。随着“重建兰州”战略的提出,未来几年兰州新区将迎来一个大发展时期。其核心目标是“引领兰州-百花经济区形成区域核心,带动两个区域的整体发展,实现国家西部战略的战略意图”。这将使兰西地区、关中-天水地区和成渝地区共同成为国家实施西部大开发战略的重要平台。”因此,在未来几年,随着经济的发展和人口的增加,势必对新区的生态环境构成威胁。因此,兰州新区生态安全现状评价及因地制宜应对生态威胁,对兰州新区生态环境保护和生态安全建设具有一定的指导意义。

1.2生态安全
1.2.1生态安全概念
早在20世纪70年代就提出了。然而,由于其丰富性和复杂性,以及缺乏对生态安全相关知识和内容的深入研究,各国未能形成统一和普遍接受的定义。一般来说,生态安全通常是指生态系统是否健康完整。就时间而言,它可以确保生态系统的结构和自主性,并保持其从外部干扰中恢复的能力。这样一个生态系统是健康、稳定和可持续的。生态系统是不健康的,因为它没有功能或无法维持自己的组织结构和自我恢复能力,其安全受到外部世界的威胁。生态系统可分为自然生态系统、人工生态系统和自然-人工复合生态系统,每种生态系统都有自己的生态系统安全保障体系[5]。生态系统根据其范围也可分为全球生态系统、区域生态系统和微生态系统。
从生态学的角度来看,一个安全稳定的生态系统可以在一定的时间内维持自己的组织,空并具有自身从外部干扰中恢复的能力,也就是说,它不仅能够满足人类社会在不断发展中对资源和环境的需求,而且在生态环境的意义上是健康的。随着人口压力的增加和社会经济的不断发展,自然环境的承载能力对人类活动应该有很大的压力,人地矛盾也在增加。虽然世界上许多国家在生态环境建设方面取得了巨大的成就,但并没有从根本上扭转环境逆向演变的趋势。每年,世界各地造成的自然灾害和生态灾害都没有减缓。全球气候变暖、冰川融化、臭氧层变薄等问题越来越严重。这些灾难不断给我们人类和我们生活的环境敲响警钟。
因此,个人、集体、地区、国家乃至全世界的生态安全都面临着生态环境的威胁。生态安全与国家安全、经济安全和人类社会稳定发展具有同等重要的战略地位。这些方面已经成为国家安全和地区安全研究中不可或缺的重要内容。当今,人与自然和谐发展,全球和区域生态安全已成为整个国际社会和人类的共识。

1.3遥感和地理信息系统概述..............................11-12
1.4..............................12-15
1.5研究思路、内容和技术路线..............................15-18
第二章研究领域和数据准备概述..............................18-23
2.1地理位置..............................18
2.2自然条件..............................18-19 [/BR/] 2.3数据源和预处理..............................19-23[/比尔/]2 . 3 . 1 TM/ETM特征+数据..............................19-20 [/BR/] 2.3.2数据源..............................20-21 [/BR/] 2.3.3相关软件的选择..............................21-23[/ Br/]第三章兰州新区土地利用信息提取..............................23-32
3.1遥感图像分类的概念和分类技术..............................23-24
3.1.1图像分类的基本概念..............................23
3.1.2图像分类的技术方法..............................23-24
3.2地面物体类型的确定..............................24-25
3.3基于SVM的遥感信息提取..............................25-32
第四章生态安全评价模型..............................32-41[/ Br/] 4.1评估模型建立..............................32-33
4.2每个指标的含义和计算方法..............................33-36
4.3使用的技术方法..............................36-41 [/BR/] 4.3.1空插值技术..............................36-38
4.3.2熵权系数法..............................38-40
4.3.3流苏帽改造..............................40-41
第五章面向地块的兰州新区生态安全综合评价..............................41-57
5.1区域自然背景指数..............................41-44
5.1.1土壤指数..............................41-42[/比尔/] 5.1.2干湿指数..............................42-43
5.1.3自然背景指数的计算..............................43-44
5.2人类干扰指数..............................44-46
5.3景观结构指数..............................46-50[/比尔/] 5.4生态系统稳定性指数..............................50-52 [/BR/] 5.5生态安全综合评价..............................52-57[/ Br/]
结论[/ Br/]
本文采用SVM监督分类法对兰州新区遥感影像图进行了分类,划分出耕地、草地、林地、建设用地、水域和未利用地6种土地利用类型。根据宏观生态学、现代自然地理学和景观生态学的理论和方法,利用遥感/地理信息系统技术分别提取项目区的自然背景指数、景观结构指数、生态系统稳定性指数和外部人为干扰指数。在此基础上,建立了区域生态安全评价模型,计算了项目区生态安全指数的分布。主要结论如下:
(1)兰州新区自然背景指数北高南低,中部地区自然背景指数相对较高。区域自然背景指数的分布与干湿指数相似,因为项目区土壤类型较少,其空分布简单。
(2)兰州新区景观结构指数分布差异较大,中部地区景观结构最差,西北、西南、东北地区景观结构较好。
(3)兰州新区生态稳定性分布较为规律,周边地区稳定性较好。中部地区主要是耕地和居住用地,稳定性相对较低。主要原因是这两个区域影响了项目区的生态稳定性。
(4)新区人体干扰指数分布较为复杂,东北和西南部分地区人体干扰相对较弱,中部地区人体干扰相对较强。
(5)基于上述分析结果,得出兰州新区生态安全综合指数的分布情况,其中兰州新区周边未利用土地和西南部分林地生态安全指数较高。中部和中北部地区安全指数低,主要为耕地和建设用地,人为干扰强,恢复力弱,安全指数低。

参考

[1]曹伟。[城市生态安全导论。北京:中国建筑工业出版社,2004:15-16。
[2]章昊、马伟春、何鸿兴。基于LUCC·[的城市生态安全研究进展。生态学报,2007。27(5):2109-2117。
[3]陈见飞夏北城龚建洲。快速城市化地区生态安全模糊综合评价空以广州市为例[。生态学报,2008,28(10):4993。
[4]赵春荣。山地城市生态安全评价指标体系的理论探讨——以绵阳市为例[特区。重庆大学硕士论文。2009.
[5]李启华。基于生态安全的生态旅游资源开发研究[。厦门大学硕士论文,2008年。
[6]国家发展和改革委员会宏观经济研究所“宏观经济政策动态跟踪”课题组,丁丁,等.生态安全综合解读[.《经济研究参考》,2007年。13.
[7]吴伦等。地理信息系统——原理、方法和应用[。北京:科学出版社,2000。
[8]王红。基于遥感和地理信息系统的资源生态环境动态监测——以内蒙古[阿鲁科沁旗为例。山东科技大学硕士论文,2004年。
[9]黄万全。等等。[矿产资源开发预测中的遥感资源研究。中国高科技企业,2009。
[10]陈彭淑等.[地理信息系统导论],北京:科学出版社,2001。