撂荒地遥感提取与变化模拟研究——以江西省景德镇市为例

来源 :长江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ssl1987310624
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
耕地是农业发展的重要基础,也是保护粮食安全的前提。随着全球人口的不断增长,粮食安全一直是全球关注的热点问题。随着我国城镇化的快速发展和地势复杂、气候种类多样等因素,耕地撂荒现象较为普遍,这对耕地面积和粮食产量的持续稳定产生重要影响。目前,遥感技术仍是获得更大尺度区域内撂荒耕地时空分布特征的更有效的方式。国际上开展耕地撂荒遥感识别的工作相对比较成熟,国内研究较少,相对还比较缺乏科学可行的撂荒耕地遥感监测方法,且我国撂荒耕地分布零散、细碎,用遥感技术提取撂荒地仍然存在一定难度。因此有必要研究用遥感技术提取撂荒地的有效方法,分析耕地撂荒的时空变化特征。此外为了科学地分析耕地撂荒的潜在影响,构建基于相应影响因素的耕地撂荒模拟和预测模型也具有重要的现实意义,能为土地保护政策的制定提供科学的依据。本研究以江西省景德镇市为研究对象,借助遥感大数据云计算平台Google Earth Engine(GEE)的高效获取和处理数据的强大优势,获取了景德镇市2001-2020年的土地利用数据,并选取随机森林分类方法进行土地利用解译。在此解译数据基础上,根据耕地撂荒后的演变过程设定耕地撂荒的规则,提出一种基于土地利用轨迹的变化检测方法,提取了研究区2001-2020年的撂荒地,分析了撂荒地的时空演变特征。LUCC模型是解释和研究土地利用动态变化特征的有效方式。构建耦合系统动力学模型和CLUE-S模型的撂荒地变化模拟模型,将系统动力学模拟出的撂荒地面积结果作为数量需求文件输入到CLUE-S模型中,模拟和预测了景德镇市2010-2025年撂荒地的空间分布。主要研究内容和结论如下:(1)基于撂荒地的定义规则,通过追踪其土地利用轨迹提取出撂荒地。景德镇市2003-2020年近20年来平均撂荒率为8.37%,平均撂荒面积为10869.85公顷。总体来看耕地撂荒呈现阶段性的先增加后减小的趋势,在2016年和2017年的撂荒最多,其面积达到15000公顷以上。(2)充分利用系统动力学模拟复杂系统数量变化的优势和CLUE-S模型在空间模拟上的优势,更准确、直观地分析预测撂荒地的时空变化过程。2025年景德镇市在自然发展情景、耕地保护情景和高速发展情景三种情景下,其预测的撂荒地面积分别为19762.3公顷、16568.1公顷和20671.4公顷,撂荒率分别为14.67%、9.74%和16.28%,同比2018年撂荒率的变化分别是增长3.17%、减少1.76%和增长4.78%。即在耕地保护情景下撂荒率减少了1.76%。当人均耕地面积越小,非农业收入占农民收入的比重越高时,越容易发生耕地撂荒。高速发展情景下,即使耕地面积略有增加,但人口增长和经济增加都更为迅速,人均耕地面积快速减少,快速发展提供了更多的就业机会和较高的收入,非农业收入比重增长明显,从而使得耕地撂荒面积增加较多。自然发展情景下,耕地面积略有减少,人均耕地面积减少和非农业收入比重占比增加的趋势都较为缓慢,趋于稳定。耕地保护情景下,随着耕地面积和农村人口的增加,人均耕地面积逐渐增加,非农业收入比重逐渐减少后趋于稳定,耕地撂荒面积也将出现减少的趋势。(3)使用构建的系统动力学和CLUE-S的景德镇市撂荒地变化模拟模型,模拟2010-2025年的撂荒地的时空变化过程,对比2025年模拟结果和撂荒地的空间分布现状来看:三种情景下景德镇市未来撂荒地面积仍会呈现增加的趋势,其耕地撂荒将主要发生在海拔变化较大的区域。而在地势最高的东北部和南部,耕地较少没有观察到明显的撂荒。较其他两种情景,高速发展情景下撂荒地不再局限在地形条件较差的耕地,也将更多在中部和西南部等地势较为平坦的优质耕地。
其他文献
研究目的:伴随近年来我国综合实力与社会经济的快速提高与发展,人们享受着生活质量以及科技发展进步带来的丰厚硕果同时也伴随着营养过剩与电子产品滥用严重等问题,与此同时,高校学业负担与就业压力导致学生的运动量下降,这在学生体质健康与身心发展的影响上尤为明显。高强度间歇训练作为一项高效易行的训练方法已在研究和实践中受到广泛关注。当今,国内外热衷于使用高强度间歇训练在不同领域进行实验干预的研究人员与日俱增,
学位
随着小康社会的全面建成、脱贫攻坚战的全面胜利和乡村振兴战略的有序展开,财政支出在“坚持农业、农村优先发展”的理念下逐步向农村倾斜,将为我国农业现代化道路的建设发挥重要作用。然而我国财政支农在资金安排、管理、监管等方面依然存在较多问题,使得资金使用效率难以充分发挥,且“依赖型”资金要素投入将不利于农业技术进步的进一步提升。在2022年发布的“中央一号文件”中,明确提出“扩大乡村振兴投入”与“强化现代
学位
非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种发热性和广泛出血性的高度接触传染性疾病。家猪和野猪均对ASFV易感,强毒株致死率可高达100%。ASFV编码超过160种蛋白,参与病毒粒子形态发生、基因组复制与修复、基因转录、免疫逃逸和调控病毒毒力等。目前尚无商品化的ASF疫苗和有效的治疗性药物,主要
学位
武汉市是中部六省唯一的副省级城市,国务院批复确定的中国中部地区的中心城市,全国重要的工业、科教基地和综合交通枢纽,对于中西部地区的经济发展带动作用十分重要。进入21世纪以来,武汉市的GDP总量从2000年的1237亿元发展到2018年的14847亿元,整整增加了12倍,取得了重大经济发展成果。经济迅猛发展的同时城市功能和城市结构也发生了巨大变化,城市建成区不断向外拓展,城市内部功能发生调整,武汉市
学位
近年来我国城市发展迅速,随着越来越多的农村人口迁移到城市,农村人口大量减少,城镇人口大量增加,由此造成城镇建设用地不足,农村居民点用地严重超标。为了改善这一现象,2018年广东省决定在粤东、西、北经济欠发达地区全面推进农村建设用地拆旧复垦,有效评价农村居民点拆旧复垦效益以及评估农村居民点拆旧复垦潜力,是顺利开展农村居民点拆旧复垦工作的重要环节。本文以广东省农村居民点拆旧复垦工作第一个试点区域即丰顺
学位
近年来,我国开始大力推广装配式建筑,多地陆续推出了相关政策,装配式建筑数量逐步上升,进入了快速发展阶段。在这个过程中,装配式建筑展现出了它的优势,相比于传统建筑,它的生产效率更高,对环境更友好,最终的产品质量更好控制,前景毋庸置疑。但目前我国装配式建筑的施工技术和管理体系仍不成熟,并且建筑施工过程中极易发生安全事故,装配式建筑的施工安全管理应当引起足够的重视,因此,对装配式建筑的施工安全风险进行研
学位
旋风分离器是一种应用于气固分离领域的工业设备。它通过引导夹杂有固体颗粒的气流进行旋转运动,利用离心分离的原理将颗粒甩向筒体壁面,从而实现气固分离的目的。由于其设计简单、维护成本低、无内部运动部件以及对各种操作条件的适应性较强,可用于环境、源采样以及颗粒物控制等场合。随着国家层面对大气污染防治工作目标和任务的提出,污染源粉尘处理问题受到越来越多的关注,同时绿色发展理念也督促人们在进行工业生产时考虑能
学位
水环境是我们人类监测大自然生态系统的一个重要途径,该生态系统中的微小颗粒能对其稳定性进行直接反映,如微藻作为海洋生态系统食物链生产者能够直接反映了该生态系统的稳定状态,泥沙的密度能反映该水质的良好情况,微塑料的监测能预防水质进一步恶化,监测这些悬浮颗粒物是我们需要做的一项重要工作。对于水中悬浮颗粒物成分的监测,种类变化与数量变化是主要的两个方面,实现这两方面的水下同时监测就是本篇文章的研究重点。本
学位
我国的抗生素生产和使用量位列世界第一,由抗生素的生产和使用所导致的环境污染问题变得越来越严重。抗生素被服用以后,不能够完全被动物机体代谢,约70%左右的抗生素以药物母体和代谢物的形式被排出体外,最终通过多种途径进入水环境中。水体中低浓度抗生素的存在,会破坏微生物群落、诱导耐药基因的产生,甚至直接对水生动植物产生毒性。因此,十分有必要对抗生素引起的水环境污染展开研究。抗生素污染物进入水环境以后,通常
学位
城市化给人们生活带来便利的同时也带来了一系列的环境问题,其中以热岛效应最为显著。现有研究表明,城市公园作为城市规划设计的重要组成部分,对缓解城市热岛效应具有重要意义。关于公园降温方面采用的研究方法可分为遥感反演、实地测量和数值模拟,研究内容主要体现在研究公园整体面积、形态及内部个别组分对降温的影响,但由于城市公园内部及周边环境复杂多样,影响因素千差万别,研究结论间存在较大差异,尚不能有效指导公园建
学位