基于LUCC的南水北调中线水源区生态系统服务价值演变研究及驱动解析

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tkoks
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科学精确的对生态系统服务进行分类,对生态系统服务价值定量评估是极其重要的。西峡和淅川是南水北调中线工程的重要水源区,研究西峡县和淅川县土地利用变化和生态系统服务价值演变及驱动机制,提高区域人民生活质量,为南水北调水源区生态系统服务价值的可持续利用提供理论依据。本文利用遥感、ENVI和Arc GIS技术,对南水北调中线水源区1991年、2002年、2011年2020年4期遥感影像数据进行ENVI前期处理,使用支持向量机监督分类器对南水北调中线水源区进行土地利用分类,分为林地、农田、建设用地、其他农用地、水域5种类型。根据南水北调中线水源区实际情况调整谢高地的当量因子指标,建立南水北调中线水源区当量因子表,并结合空间异质系数、社会发展系数、资源稀缺系数3种动态调整因子计算1991年、2002年、2011年2020年四期土地利用的生态系统服务动态价值。分析南水北调中线水源区的土地利用及生态系统服务价值时空演变特征,通过地理探测器的分异因子探测和交互作用探测模型,分析南水北调中线水源区植被覆盖、土壤类型、DEM、坡度、坡向、年降水量、气温7种自然因素,人口密度、年末总人口、生产总值(GDP)、第一产业GDP、第二产业GDP 5种社会经济因素对水源区生态系统服务价值驱动力影响效果探测,主要结果如下:(1)监督分类后的四期影像的总体分类精度均达到99.82%以上,kappa系数99.4%以上,水源区遥感影像解译满足要求,分类效果可靠。(2)1991-2020年,水源区建设用地面积呈增长趋势,研究期内共转入面积321.71km~2,转入面积最多为农田;林地面积共转入260.60km~2,转出328.90km~2;农田面积整体呈减少趋势,转入面积最多的土地类型为林地,共转入75.22km~2;水域面积整体呈增长趋势,研究期间共转入面积334.96km~2,农田共转入面积194.75km~2,转出面积最多的是林地,共计71.69km~2。(3)时间上,林地的生态系统服务价值在这5类土地利用类型中增长趋势最明显。在对生态系统单项服务功能价值研究中发现,水文调节功能所产生的服务价值是最大的,占总服务价值的比例约为35%~43%之间。空间上,研究区范围内西峡县北部绝大部分为林地,单个林地1km×1km网格上的生态系统服务价值1991年为76-240万元;水域所在的1km×1km网格上服务价值居于首位,2020年单个网格上服务价值达到1362-1992万元。水域面积逐渐扩大。(4)通过交互作用探测模型发现自然因素和社会经济因素两两交互作用后对水源区生态系统服务价值作用类型为非线性增强和双因子增强,由于水源区山林密布,水域众多,自然环境因素始终是驱动生态系统服务价值变化的主导因素,随着社会的发展,建设用地发展伴随工业化发展一路扩张,社会经济因素在1991-2020年对水源区生态系统服务价值变化的驱动力逐步增强,逐渐赶超自然因素的影响。
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