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土地利用变化一直是各国研究的热点领域。路域土地利用变化研究对于路域生态环境保护、路域土地资源可持续利用以及优化道路选线有重要指导意义和实用价值。
论文立足于路域土地利用变化的分析与模型模拟,选取綦万高速路域2km范围作为研究区,对路域土地利用现状、路域土地利用变化驱动因子、路域土地变化模拟模型进行研究。首先通过网络爬虫采集綦万高速道路中线经纬度坐标;然后对2008、2013、2018年的Landsat影像进行裁剪分类等处理,获得路域三期土地利用现状图;接着根据解译的土地利用分类数据,对土地利用进行现状和变化分析。对于土地利用变化的原因,选取8个社会经济因子和5个地理环境驱动因子,分别采用随机森林法和Logistic回归法对路域土地利用变化的驱动因子进行分析;最后根据现状及变化分析结果,建立綦万高速路域土地利用变化ANN-CA(Artificial Neural Networks-CellularAutomata)模型,对路域土地利用变化进行预测,并对模型预测结果进行动态模拟。论文取得研究结论如下:
①对綦万高速路域2008-2018年土地利用现状变化进行分析。通过对土地利用转移矩阵的计算,得到綦万高速路域近10年间变化最明显的是建设用地、林地和其他土地,主要原因是綦万高速建设及运营使周围建设用地增加,相对应占用了林地及其他土地。对耕地及水域进行保护,而使这两类土地变化较小。
②对綦万高速路域2008-2018年景观格局进行探讨。选取景观类型面积及密度指数、边缘与形状指数、景观多样性指数分析,得到綦万高速路域景观分布均匀,景观异质性改善,整体分布简单合理,但景观整体多样性增加,破碎化程度加深,区域景观抗干扰能力有一定下降。主要原因是綦万高速修建后分割了路域沿途景观,人为因素对景观干扰较大,但随着时间推移,路域景观规划朝着合理的方向发展,因此景观分布也较之前合理。
③对綦万高速路域土地利用变化的驱动因子分析。分别从社会经济和地理环境两方面进行探讨,结果表明:社会经济方面居民人均可支配收入是驱动建设用地变化主要因素;而地理环境方面受距綦万高速的距离>距河流的距离>距居住区中心的距离>坡度>高程这样的顺序来驱动建设用地、耕地、林地、其他土地变化,因水域变化极小而将其忽略。
④论文通过构建ANN-CA模型对2023年綦万高速路域土地利用变化情况进行模拟预测。该模型标准Kappa系数是0.7534,能够基本实现路域土地利用情况模拟。2023年模拟结果如下:建设用地、耕地、水域、其他土地的面积均有小幅的增加,林地存在一定的减少。景观格局分布更均匀,破碎度降低,但不足的是人为活动对景观格局影响程度在不断加深。
论文立足于路域土地利用变化的分析与模型模拟,选取綦万高速路域2km范围作为研究区,对路域土地利用现状、路域土地利用变化驱动因子、路域土地变化模拟模型进行研究。首先通过网络爬虫采集綦万高速道路中线经纬度坐标;然后对2008、2013、2018年的Landsat影像进行裁剪分类等处理,获得路域三期土地利用现状图;接着根据解译的土地利用分类数据,对土地利用进行现状和变化分析。对于土地利用变化的原因,选取8个社会经济因子和5个地理环境驱动因子,分别采用随机森林法和Logistic回归法对路域土地利用变化的驱动因子进行分析;最后根据现状及变化分析结果,建立綦万高速路域土地利用变化ANN-CA(Artificial Neural Networks-CellularAutomata)模型,对路域土地利用变化进行预测,并对模型预测结果进行动态模拟。论文取得研究结论如下:
①对綦万高速路域2008-2018年土地利用现状变化进行分析。通过对土地利用转移矩阵的计算,得到綦万高速路域近10年间变化最明显的是建设用地、林地和其他土地,主要原因是綦万高速建设及运营使周围建设用地增加,相对应占用了林地及其他土地。对耕地及水域进行保护,而使这两类土地变化较小。
②对綦万高速路域2008-2018年景观格局进行探讨。选取景观类型面积及密度指数、边缘与形状指数、景观多样性指数分析,得到綦万高速路域景观分布均匀,景观异质性改善,整体分布简单合理,但景观整体多样性增加,破碎化程度加深,区域景观抗干扰能力有一定下降。主要原因是綦万高速修建后分割了路域沿途景观,人为因素对景观干扰较大,但随着时间推移,路域景观规划朝着合理的方向发展,因此景观分布也较之前合理。
③对綦万高速路域土地利用变化的驱动因子分析。分别从社会经济和地理环境两方面进行探讨,结果表明:社会经济方面居民人均可支配收入是驱动建设用地变化主要因素;而地理环境方面受距綦万高速的距离>距河流的距离>距居住区中心的距离>坡度>高程这样的顺序来驱动建设用地、耕地、林地、其他土地变化,因水域变化极小而将其忽略。
④论文通过构建ANN-CA模型对2023年綦万高速路域土地利用变化情况进行模拟预测。该模型标准Kappa系数是0.7534,能够基本实现路域土地利用情况模拟。2023年模拟结果如下:建设用地、耕地、水域、其他土地的面积均有小幅的增加,林地存在一定的减少。景观格局分布更均匀,破碎度降低,但不足的是人为活动对景观格局影响程度在不断加深。