南海区市土地利用变化空间DOC.docx
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南海区市土地利用变化空间DOC
韶关学院
毕业论文
题目:
南海区(市)土地利用变化空间分析
学生姓名:
林凡梓
学号:
12102101032
系(院):
英东农业科学与工程学院
专业:
土地资源管理
班级:
12土地资源管理
指导教师姓名及职称:
王卫
起止时间:
年月——年月
南海区(市)土地利用变化空间分析
摘要:
南海区,广东省佛山市下辖区,位于珠江三角洲腹地,紧连广州市,毗邻香港特别行政区、澳门特别行政区。
南海是经济与社会和谐发展的先进城市,是国家信息化示范城市、国家卫生城市、中国优秀旅游城市、全国文化先进县、全国区域技术创新示范城市、广东省教育强区。
随着工业化和城市化进程的日益加快,人地矛盾日趋显现,未了既能满足社会发展对建设用地的需求,又能满足人满生活对粮食生产的需求,确保国家粮食安全,开展佛山市南海区土地资源空间开发利用研究显得尤为必要和迫切。
在土地空间利用可持续发展的指导下进行土地利用程度评价研究工作,为我们全面把握土地空间资源的利用状况提供了重要的参考条件,对南海区的土地可持续利用和全社会的经济发展具有重要的意义。
本文首先综合ENVI和ARCGIS软件,利用基于遥感的土地利用分类方法与变化监测等技术,结合GIS中的空间叠加分析和空间统计方法,遵循土地利用分类精度要求,构建从影像数据输入、影像数据的预处理(校正、配准、增强处理等)影像数据土地利用分类到土地利用分类结果分析与比较的基于多源数据融合的土地利用分类信息系统。
与传统的系统相比,本系统是一种更专业的信息管理系统,可以对研究区域的信息进行更全方位、综合、高效的管理,为区域的发展规划决策提供更为可靠的依据。
运用GIS空间分析方法和数理统计方法,对南海区区1990~1999年间的土地利用类型转移变化、土地利用变化幅度、土地利用程度变化、土地利用类型变化趋势、驱动因素等方面进行了分析,得出如下结论:
(1)土地利用变化过程分析该区域土地利用类型的变化主要发生在耕地、林地、人居、水域和未利用地之间。
(2)土地利用变化趋势分析从该区域各类土地利用数量变化的幅度、速度,阐明了该区域土地利用变化的趋势。
耕地、居民用地均呈逐步增长的态势而林地、未利用地缓慢减少的趋势。
(3)土地利用变化主导因素分析在分析了研究区土地利用变化过程和趋势的基础上,从自然因素、人口因素、社会经济因素和政策因素等方面入手,对该地区土地利用变化的主导因素进行了分析。
结果表明:
该区域土地利用类型的变化是自然因素和人类活动共同作用的结果,其中人口快速增长、政策环境的变化是最主要的因素。
关键词:
空间分析、土地利用、最大似然分类法
Analysis oflandusechange inNanhaiDistrict
Abstract:
NanhaiDistrict, Guangdong Province, Foshan City area, locatedinthePearlRiverDeltahinterland, iscloselyconnectedwiththe GuangzhouCity, adjacenttotheHongkong SpecialAdministrativeRegion, Macaospecialadministrativeregion. TheSouthChinaSea istheadvanced city ofharmoniousdevelopmentofeconomyandsociety, is thenationaldemonstration city, NationalSanitary City, China excellenttourismcity, nationalculturaladvancedcounties,thenational technologyinnovationdemonstration area city, GuangdongProvince jiaoyuqiangqu. Withthedevelopmentofindustrializationand city ofacceleratingtheprocessof contradiction increasingly outstanding, mydearfriend, notonlytomeetthesocialdevelopment demandforconstructionland, andcanmeetthe demandfor foodproduction isfull oflife, toensurenationalfoodsecurity, tocarryoutthe Foshan Nanhaidistrict spacedevelopmentandutilization of landresources isparticularlynecessaryandurgent. Inthespatiallanduse can knowIyears underthe landuse degree evaluation research work,provides animportant reference fortheuseof conditions we fullygraspthe landspaceresources, hasimportantsignificancefor thesustainableuseofland intheSouthChinaSeaarea andthe economicdevelopmentofthewholesociety.
Thispaper combinesENVIand ARCGISsoftware, theuseof remotesensing classificationmethodsoflanduse andchangemonitoring basedonthetechnology, combinedwithspatialoverlayanalysisand spatialstatisticalmethods inGIS, followthe landuseclassificationaccuracyrequirements, construction, preprocessingofinput imagedata fromthe imagedata(correction, registration, toenhancetheprocessing ofimagedata ofland) useclassification tolanduseclassification resultanalysisand classification system oflanduseinformation ofmulti-sourcedatafusion basedon comparison. Comparedwiththetraditional system, thissystem isa moreprofessional informationmanagementsystem, tostudy theregionalinformation more comprehensive, comprehensive, efficientmanagement, decision-making forregionaldevelopmentplanning toprovide amorereliablebasisfor.
ByusingtheGISspatialanalysis methodand mathematicalstatistics method, analyzesthelandusetypes inSouthChinaSea District during1990~1999 shift, thechangerangeoflanduse, landusechange, landusechange, drivingfactorsof change etc., drawthefollowingconclusions:
(1) analysis of landusechange typeof landusechangein the areamainlyoccurredincultivatedland, forestland, residential, waterandunusedland.
(2) landusechange trendanalysis fromthe regional landusequantity changes, speed, the changes oflanduseinthisarea. Cultivatedland, residentialland showeda gradualincreasetrend andtheforest, unusedland reducedslowly. (3) landusechange analysisoftheleadingfactors intheanalysisofthe basicresearch areain theprocessoflandusechange and trends, fromtheaspects ofnaturalfactors, populationfactors, social economicfactorsandpolicyfactors,dominantfactoron thechangesoflanduse inthearea areanalyzed. Theresultsshowthat:
the regional landusechange isthe interactionofnatural factorsandhumanactivities, therapidpopulationgrowth, changesinpolicyenvironment isthemostimportantfactor.
Keywords:
SpatialAnalysis、Landuse、MaximumLikelihood
目录
1.研究区概况和数据来源
1.1研究区概况....................................................(5)
1.1.1地质与地貌
1.1.2气候与水文
1.1.3社会经济概况
1.2数据来源......................................................(6)
2.数据处理
2.1运用广东省基础地理信息数据库的区界将南海区的区界范围给提取出来。
2.2以矢量数据为边界切割影像范围.
2.3分类法的选取
2.3.1最大似然比
2.4Landsat卫星遥感影像
2.5.1精度评估....................................................(7)
2.5.2数据检验....................................................(8)
3.1土地利用结构与空间格局
3.1.1南海区土地利用结构与空间格局
3.2土地利用结构与空间格局分析....................................(9)
3.2.1土地利用结构1990到1999的变化
3.3分析土地利用结构变化的原因...................................(10)
3.3.1城市基础设施不断完善
3.3.3环境再造取得显著成效
3.3.4绿色美丽家园”建设全面推进
4.1总结
南海区(市)土地利用变化空间分析
专业名称:
12土地资源管理学生姓名:
林凡梓
指导教师:
王卫
1.研究区概况和数据来源
1.1研究区概况
1.1.1地质与地貌
研究区位于广东省中部,珠江三角洲腹地,处于北纬22°48'03"-23°18'00", 东经112°51'55"-113°15'47"之间。
东面与广州市白云区、荔湾区及番禺区毗邻,南面与佛山市禅城区,顺德区接壤,西面与高明区、江门市鹤山市隔江相望,北面与佛山市三水区和广州市花都区相邻。
总面积1073.8平方公里。
地处珠江三角洲平原,间有岛丘突起。
最高峰高凹顶,海拔540米。
1.1.2气候与水文
西江和北江作为两大干流经过南海,除此之外,在南海还密布河网。
南海淡水资源极为丰富,可利用水量达78.74亿立方米。
南海区属海洋性亚热带季风气候水热条件充足。
年平均气温21.8℃,1月平均气温13摄氏度,7月平均气温28.8摄氏度。
年平均降雨量1638毫米,4~9月为汛期,其降雨量占全年的81%;7~9月为台风季节,常受来自海上的台风影响。
1.1.3社会经济概况
南海是中国传统陶瓷业和近代纺织业的发祥地之一。
改革开放以来,南海经济发展迅猛。
是著名的“广东四小虎”之一。
1992年9月23日,南海撤县设市,城市化成为南海经济社会发展的主旋律。
90年代中期,南海市全面启动“五创”(创建文明城市、国家旅游城市、国家卫生城市、国家环保模范城市、信息市)工程。
“五创”工程不仅全面提升了南海的城市品位,而且大批的基础设施、公共设施、公用设施的建设,也成为南海经济发展的动力。
作为1987年即被国务院办公厅确定的全国农村改革试验区,撤县设市后,南海在农村全面推行土地股份合作制,并不断地加以完善。
土地股份合作制加快了农业和农村经济的发展,促使传统农业迅速向现代农业、“三高”农业和城郊农业转型,同时也加速了城乡一体化的进程。
撤县设市以后,市委市政府坚持不懈地全力支持民营经济的发展,推动公有经济转换经营机制,建立现代企业制度;同时全面推进科技兴市,鼓励扶持高新技术产业发展,推动企业上规模上档次;大力推行知识产权保护,提高企业技术创新,争创品牌的积极性。
南海工业迅速做大做强,至2002年,已拥有产值超亿元企业100多家,形成一批在全国占有相当份额的支柱产业和一批发展前景广阔的新兴产业,拥有28个广东省著名商标、17个国家免检产品。
在大力发展内源经济的同时,积极引进外资,至2002年,共有“三资”企业1534家,实际利用外资23.7亿美元。
2008年全区GDP1033.11亿元,同比增长21.7%。
人均GDP8562美圆(按户籍人口计算)。
2010年,地区生产总值达到1792亿元(预计数,下同),年均增长18%。
工业总产值4419亿元,年均增长22.5%。
地方财政一般预算收入达到103亿元,年均增长21.9%。
固定资产投资五年完成2082亿元,年均增长17.5%。
1.2数据来源
本文数据主要来源于中国环境数据库,采用的数据资料有南海区1990年、1999年3个时段LandastTM/ETM4、3、2波段合成的遥感图像、土地利用图,运用RS和GIS技术进行遥感影像预处理、辐射纠正、和几何纠正、图像配准建立土地利用空间数据库和属性数据库。
根据全国土地利用分类方法和海南区土地利用覆被特点,奖土地利用类型分为耕地、林地、水域、居民点、未利用地等5个一级类型,经同期土地利用详查资料和典型区域的抽烟调查,总精度在80%左右,Kappa系数达到0.7以上,符合研究要求。
2.数据处理
2.1运用广东省基础地理信息数据库的区界将南海区的区界范围给提取出来。
2.2以矢量数据为边界切割影像范围
2.3分类法的选取
2.3.1最大似然比
面对如此大量的遥感影像数据,选择一种适当的分类方法是具有非常重要的意义。
分别选取一景Landsat卫星的影像和SPOT5卫星英雄,尽可能包含研究去所有土地利用类型,进行不同方法的分类实验,选取一种精度较高,耗时适中的分类方法作为本研究的主要分类方法。
而最大似然比分类法是通过求出每个像素对于个类别的归属概率,把该像素都分到归属概率最大的类别中去的方法。
最大似然法假定训练区地物的光谱特征和自然界大部分随机现象一样,近似服从正态分布,利用训练区可求出均值、方差以及协方差等特征参数。
从而可求出总体的先验概率密度函数。
先验概率引入判别函数后,判别辩解被改变,使得影像分类结果中具有更多的正确分类的像元,以此保证了错分损失最小。
2.4Landsat卫星遥感影像
利用ENVI在432波段标准假彩色合成的状态,个人进行目视判读并结合有的历史资料及其他历史高清影像确立Landsat卫星的TM和ETM+影像的解释标志并建立训练样区。
2.5.1精度评估
GIS数据库的精度估价是一个十分重要,但却常被忽视的问题,特别在GIS技术应用迅速扩展,GIS项目四处上马的形势下,很多匆匆建设起来的GIS数据库,无论搁置未用还是被进一步应用,往往缺乏较认真的精度估价。
应当看到,现今信息技术和网络通讯高度发达,GIS数据库的质量,现在比过去任何时候都重要,广泛共享的、高质量的GIS基础数据库,是信息时代的需要。
未来的科技趋势,必定是众多共享信息的用户,从少数基础数据库概括、综合出各种比例尺的各类专题信息,包括专题地图和分析结果,以适应不同种类、不同层次的应用需求。
(1)总体精度
指总分类正确占总抽样数的比例,它反映分类结果的正确程度。
它是具有概率意义的一个统计量,表述的是对每一个随即样本,对实际类型相一致的概率。
(2)Kappa系数
通过把所有地表真实分类中的像元总数(N)乘以混淆矩阵对角线(Xkk)的和,再减去某一类地表真实像元总数与被误分成该类像元总数之积对所有类别求和的结果,再除以总像元数的平方差减去某一类中地表真实像元总数与该类中被分类像元总数之积对所有类别求和的结果所得到的。
2.5.2数据检验
(1)室内判读
在研究区内均匀选择100个样点,利用GOOGLEEARTH的高清卫星影像、图片库、土地利用现状图及已有的土地利用分类图,检验解译的分类精度。
(2)野外调查
为了实地检验遥感解译土地利用类型的准确性,进行了三次野外调查,由于研究区面积较大,只能小区域的抽样,并用便携式的GPS定位获取调查点的地理坐标。
整理野外调查点后选取15个代表性的点,解译精度在85%左右。
根据调查结果,进行分类后的图像处理,修改被误判的图斑。
3.1土地利用结构与空间格局
3.1.1南海区土地利用结构与空间格局
根据对SPOT5卫星影像的解读结果,做好分类后处理矫正误判的类型之后,得出佛山市南海区土地利用类型分布图和佛山市南海区土地利用类型结构。
佛山市南海区1072.11平方公里从表3-1和图3-1、3-2可以看出,研究土地利用构成中,林地面积占据绝对优势为39.61%(1990年)、53.41%(1999年),研究区居民点面积比重位居第二为31.99%(1990年)、39.61%(1999年),研究区耕地面积比重位居第三为20.93%(1990年)、3.11%(1999年),水域面积比重占5.31%(1990年)、3.67(1999年),研究区未利用地面积比重最少占2.15%(1990年)、0.20%(1999年)土地利用结构差异显著。
3.2土地利用结构与空间格局分析
3.2.1土地利用结构1990到1999的变化
从图3-1和图3-2、表3-2、表3-3,可以看出耕地急剧减少,从224.39平方公里缩减到32.10平方公里,年均变化率为-8.45%,未利用地从23.10平方公里减少到2.05平方公里,年均变化率为-10.51%,水域面积少量减少从56.98减低到37.82平方公里,年均变化率为-1.78%。
居民点面积逐渐增加从343.02平方公里增加到408.57平方公里,年均变化率为0.76%。
林地面积增加显著从424.64平方公里到550.90平方公里,年均变化率为1.13%
3.3分析土地利用结构变化的原因
3.3.1城市基础设施不断完善
加大基础设施建设的投入,城市功能不断完善。
2、城市管理改革不断深化以强化基层管理服务为目标,大力推进城市管理重心下移,进一步巩固土地“两违”整治成果,拆除违章建筑,规范和取缔无证无照经营户公共服务配套日渐完备。
佛山市南海区全面开展“三旧”改造,实行规划引领、产业引导和政策扶持,促进基层积极参与旧改,有效实现了建设用地节约集约,带动了产业提升、环境再造、区域增值和城市转型。
导致了1990年图的居民点的转移和1999年图居民点增多,促进了城市间的建设。
3.3.3环境再造取得显著成效
南海的自然环境在铁腕整治和巨资建设中得到了再造与提升,环境的效益开始呈现,区域价值明显提升,社会的环保意识明显增强。
一是节能减排治污成效明显。
强力推进高耗能、高污染行业整治。
二是全面启动活水工程,内河涌整治成效初现。
完成990公里各类截污管网的铺设,建成25个灌溉泵站,完成907公里河涌整治,水体环境质量明显提高。
原来废弃的河涌和鱼塘加以改造,全面建成工业与居住区,导致了水域面积的减少。
3.3.4绿色美丽家园”建设全面推进
建立区域绿道、城市绿道、社区绿道相互衔接、合理布局的绿道网络体系,建成区域绿道总里程140公里,导致了林地的增多耕地的迅速减少。
城乡环境不断美化。
积极整治美化市容市貌,推进绿地生态建设,城乡面貌大为改善,丹灶镇和里水镇成为“全国环境优美乡镇”。
4.1总结
经历了改革开放30多年的高速发展,近年南海区面临的资源硬约束问题愈加突显,建设用地规模过大,用地指标紧缺、土地利用低效,产业亟待转型,城市形象亟待提升等问题使南海经济社会的可持续发展受到较大制约。
严控新增、盘活存量、走节约集约之路是南海区未来发展的必然选择。
增强机遇意识,用好用足用活政策,增强政策的释放合力,最大限度地发挥土地的综合效益,为南海区经济增长和社会发展注入新的活力。
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