宁洱县山坝乡村聚落遥感监测及其时空变化分析

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随着社会经济的快速发展,城乡一体化、美丽乡村建设、乡村振兴战略布局的提出,以及全面建成小康社会的背景下,对乡村聚落的发展情况及分布特征进行研究具有基础作用和理论意义。对宁洱县山坝乡村聚落时空特征进行分析有利于理清宁洱县山坝和坝区人居环境体系,建立山坝乡村聚落时空分布基本特征对推进脱贫攻坚和乡村振兴战略进一步实施具有重要意义。对今后的乡村规划提供理论基础意义。随着科学技术的发展,卫星遥感技术已经成为聚落研究的重要手段之一。目前利用遥感对聚落的研究成果较多且较为成熟,主要集中在地势相对平缓的平原以及经济发展较快的地区,对地形较为复杂的山地地区研究相对较少。云南省位于云贵高原地区,地形复杂,普洱市宁洱哈尼族彝族自治县是一个少数民族自治县,其坝区和山区乡村聚落之间的发展具有典型的不同之处。对宁洱县山坝乡村聚落在不同时间、不同影响因素下的空间分布、空间变化进行分析,是乡村聚落研究的热点。文章主要分为三部分,首先是利用RS和GIS技术对研究区乡村聚落进行提取,其次对山坝乡村聚落空间分布特性进行分析,之后对山坝乡村聚落发展演变特征进行分析研究。总结各区域分布特征,并根据不同的侧重点,选取典型区域分别展开详细研究,得出区域山坝乡村聚落的时空分布规律以及宁洱县山坝乡村聚落时空分布特征和趋势变化。最终获得以下研究结果:(1)以Landsat影像为数据源,利用遥感分类技术应用手段对研究区山坝乡村聚落进行提取。分别采用基于专家知识的决策树分类、基于SVM的面向对象分类、基于K邻近的面向对象分类三种分类方法进行分类,并进行精度验证。对比面向对象和决策树分类方法,决策树分类方法总体精度较低,说明在复杂地形的山地地区决策树分类方法提取效果不佳。在面向对象分类方法中,利用支持向量机(SVM)和K邻近两种算法对聚落进行分类,发现基于SVM的面向对象分类总体精度较高,kappa系数一致性较好。因此,在本文研究论述中,选取基于SVM的面向对象分类方法对研究区乡村聚落进行提取,用于后期分析研究。(2)分析宁洱县山坝乡村聚落空间分布特征。利用遥感解译结果制作山坝乡村聚落专题图,以2018年山坝乡村聚落为例,从聚落空间分布、规模特征、人口密度、影响因素等方面对山坝乡村聚落空间分布特征进行分析。得出山区土地面积多,聚落面积相对较少,人口密度小,聚落规模小,图斑多,呈条带分布且分布零散。坝区土地面积少,聚落面积占比大,聚落规模大,图斑较少,人口密度大,聚落分布集聚且连片。受山地地形影响,山区乡村聚落高程比坝区乡村聚落高,山区乡村聚落适宜人们居住的主要高程在1700m以下,而坝区乡村聚落高程在1500m以下。山坝乡村聚落在0~1km之间的聚落面积占比最大,随道路缓冲区的增加,山区聚落面积变化无规律,坝区聚落随道路缓冲区的增加聚落面积减少。总体而言,山坝乡村聚落在空间分布上存在明显不同。(3)随时间变化,研究山坝乡村聚落随时间发展的动态变化分析。利用2000、2009和2018年乡村聚落数据,分别从景观格局指数、聚落扩张率、缓冲区分析等方法来探讨山坝乡村聚落近18年的变化情况。从2000—2018年,山坝乡村聚落变化情况各有不同,但总体化方向一致,聚落面积在不断增加,坝区乡村聚落扩张大于山区乡村聚落,且坝区聚落规模大于山区聚落规模。随时间的变化,山区乡村聚落呈现条带状集聚,分布不均匀且坝区乡村聚落逐渐呈现出连片发展;山坝乡村聚落人口密度呈增加趋势,山区道路分布单一,坝区道路分布均匀,越靠近道路聚落面积越大。2000—2009年,山坝乡村聚落面积扩张明显,且山区聚落变化大于坝区聚落变化,其年均扩张率大于坝区乡村聚落。2009—2018年山坝乡村聚落面积呈增加趋势,山区聚落面积增加缓慢,坝区聚落面积增加较快;同时,山区聚落人口有所减少,坝区聚落人口持续增加。总体而言,山坝乡村聚落时空演变明显,其主要原因是随着社会经济的发展,人们经济收入来源有所不同,此外,随着国家对乡村建设的相关策略的实施,道路的完善,使乡村产业得以发展,人均纯收入增加。
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