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地学信息图谱是反映地物某种时空规律的信息处理与显示方法。它是由著名地理学家陈述彭院士首次提出,地学信息图谱可在时间演化过程的系统中表达空间差异。它的这种特性正好弥补了目前数据挖掘方法在空间差异上考虑较少的缺点,非常适合于景观结构变化领域的应用。大庆是随矿产资源开发而发展起来的典型资源型城市,其景观结构变化研究一直受到广泛关注。本文选择了大庆市区作为研究区域,以地学信息图谱、景观生态学以及遥感与地理信息系统等理论与方法作为支撑,建立了研究区近30年的景观结构过程信息图谱。根据景观结构的演变特征,得到了研究区景观结构过程的反演图谱,研究了1988年至2007年期间,快速城市化过程中的景观结构演变规律。运用面板数据模型,定量的分析了研究区景观结构形成和演化机制,提出自然因素是生态环境空间格局与变化的基础,控制着生态环境的分布格局,社会经济因素是动力因子,在短时间内是景观结构变化的主要驱动力。根据研究区景观生态环境问题,提出研究区景观结构过程可持续发展的生态策略。本文的研究具有理论与实践的双重意义,一方面为城市景观的研究提供了新的视角,丰富了地学信息图谱的理论与方法;另一方面,所建立的城市景观结构信息图谱模型系统,为揭分析城市空间扩展、城市景观结构变化等提供了比较理想的平台,对于城市规划建设具有指导意义。 本研究分为六个部分:第一章论述了城市景观信息图谱的研究背景以及国内外的研究进展,发现目前运用地学信息图谱的理论与方法研究城市景观的并不多见。对研究区的自然概况、社会经济概况以及景观生态基本特征进行阐述。最后,提出了本文研究的基本目标、内容与方法及本研究的创新点。第二章总结了城市景观信息图谱的各种理论和方法基础,认为运用信息图谱的方法研究城市景观结构变化具有其他研究方法无法比拟的优势。第三章以三个时相的TM遥感图像数据为基础,建立了大庆城市景观构分类体系,在此基础上,利用GIS技术绘制出1988、1996及2007年大庆城市的景观分类图,分析了大庆市的景观结构演变特征。第四章构建了大庆市区景观结构信息图谱模型,通过对研究区景观结构信息图谱时空格局演变分析,揭示城市景观结构的时空变化规律。第五章运用面板数据模型,建立了研究区景观结构变化过程的统计模式,定量分析研究区景观结构变化的驱动力,并据此提出研究区景观格局可持续发展生态策略。第六章总结了论文的主要研究成果和研究中的不足之处及今后进一步的研究展望。