郑州市区土地利用空间格局变化分析与模拟

作     者：王丹 

作者单位：郑州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋轩

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 083306[工学-城乡规划管理] 0833[工学-城乡规划学] 

主      题：土地利用 空间格局模拟 CLUE-S 模型 驱动力 

摘      要：土地利用/覆被变化(LUCC)严重影响着全球环境质量、陆地生态系统生产力和区域水循环过程,分析并模拟区域土地利用空间格局变化成为LUCC研究的热点问题。郑州地处中原腹地,是我国重要的交通运输枢纽,90年代以来,城镇用地在快速扩张的过程中占用了大量的耕地,土地利用结构发生重大变化,人地矛盾日益突出。本文以分析并模拟郑州市区土地利用空间格局变化为目标,以RS和GIS为技术支持,分析了1988–2014年郑州市区土地利用空间格局变化特征。1988–2014年,研究区土地利用空间格局发生较大变化,同时体现在各地类数量变化和景观格局变化两方面。耕地失去了原本的优势地位,面积减少量近2/3;建设用地(包括城乡居民点和工矿用地、交通运输用地)向四周迅速扩张,面积增长量超过原面积的1.5倍,各地类分布结构相对原始状态稍显均衡;2001–2014年各地类数量变化程度相对于1988–2001年更为剧烈。近30年来,郑州市区经济实现快速增长,产业结构也相应发生了变化,本文利用Markov模型和主成分分析方法,定量描述了社会经济因素与区域土地利用变化之间具有的显著性相关关系。采用Binary Logistic回归模型计算各土地利用类型的空间分布概率,各模型ROC值均处于0.75以上;运用CLUE-S模型,模拟2014年郑州市区土地利用空间格局,正确率达到80%,Kappa指数为0.767,表明了CLUE-S模型对该研究区土地利用空间格局模拟的可行性;运用CLUE-S模型模拟2020年郑州市区土地利用空间格局,并探讨2014–2020年的预期变化状况,最终结果表明:模拟得到的2020年郑州市区土地利用空间格局中,耕地仅占19.19%,建设用地比重达到72.74%;2020年,各土地利用类型斑块水平指数相对于2014年基本未发生变化,然而,各景观水平指数均表现出下降趋势。在快速的城市化进程中,人为因素对土地利用空间格局的影响表现得越发严重。