长吉图经济带农业土地适宜性遥感评价

来源: www.sblunwen.com 发布时间:2020-03-16 论文字数:35855字
论文编号: sb2020031122552729868 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇农业论文,本研究基于多因素分析,充分考虑了自然生态、社会经济和交通区位因素,选择了 15 个指标因子,构建了长吉图经济带的土地适宜性评价指标体系,利用层次分析法。
本文是一篇农业论文,本研究基于多因素分析,充分考虑了自然生态、社会经济和交通区位因素,选择了 15 个指标因子,构建了长吉图经济带的土地适宜性评价指标体系,利用层次分析法(AHP)和多因子叠加分析法,并结合遥感和地理信息系统技术对长吉图经济带的土地适宜性进行评价,将研究区的土地利用类型划分为宜耕用地、宜林用地、宜草用地和宜建设用地,并分析了四种主要土地利用类型在该区域的适宜性空间分布。研究结论主要体现在以下几个方面: (1)长吉图地区没有系统的土地适宜性评价体系,研究结果丰富了长吉图经济带土地适宜性评价体系。长吉图经济带土地资源的开发利用应遵循该区域的自然发展规律,不能只要求发展,盲目的进行开发利用,又不能仅满足现状,造成资源的闲置和浪费。在土地开发利用的过程中,应该根据研究区的适宜性特点,及时调整土地利用结构,使土地利用的自然生态、社会经济和交通区位效益最大化。在未来的发展中,我们必须要更加重视生态环境的保护,合理开发土地资源。长吉图经济带应该参照土地适宜性评价的结果,根据最适宜的土地利用类型,制定土地开发的可行性政策。

第 1 章  绪论

1.1  研究背景
在当今社会,城镇化正在迅速发展,新型城镇化已成为新时期的国家战略,新型城镇化的关键在于不以牺牲农业、粮食和生态环境为代价,使城镇成为具有高品质的宜居之地。但随着我国人口的不断增长,人们消费需求的增加和机械化水平的增强,解决经济发展和生态保护的矛盾,是目前面临的重要任务。因此,土地适宜性评价符合当前建设新型城镇的需要,通过配置不同用途的土地利用类型,实现土地空间的优化。土地适宜性评价是土地利用决策和科学编制土地利用规划的基础。对区域可持续发展和生态环境建设起着基础作用。土地适宜性评价需要考虑自然环境、社会经济和交通区位的影响。
随着经济的快速发展,中国提出了全面振兴东北老工业基地和建设“一带一路”的构想,中国越来越重视沿边地区的对外交流。长吉图地区是 2009 年经国务院批准,由国家发展改革委员会提出的,长吉图地区是吉林省经济发展最快,最具发展潜力的地区,长吉图开发开放先导区在国家对外开放占据重要的角色,长吉图开发开放先导区区位优势明显,土地资源丰富,经济实力雄厚,对吉林省的发展,东北经济的发展乃至东北老工业基地的振兴都具有重要意义。
而社会经济的发展和土地的合理利用规划是矛盾的,如何使土地合理利用,在经济发展的同时不破坏环境,使区域经济更好更快的发展,已经成为一项重要的任务[2]。长吉图开发开放先导区 2009  年经国务院批准成立以来,长吉图的研究迅速发展,成为一段时间内的研究热点。研究主要集中在试点地区的战略规划、政策研究和区域合作几个方面。缺乏对其自然资源环境的研究[3]。
遥感和地理信息系统技术的广泛应用为土地适宜性评价提供了良好的支持和保障,多源多时相的遥感数据为土地适宜性评价提供了丰富的数据源,地理信息系统的空间分析功能使土地适宜性评价更容易实现。借助地理信息系统软件平台,构建整体土地利用网络格局。
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1.2  国内外研究现状
1.2.1  国内研究现状
土地适宜性评价是土地规划的重要内容。在我国,土地适宜性评价的土地利用类型不断增加,农用地、城市用地等土地类型的土地适宜性评价也不断开展[4]-[5]。因此,土地适宜性评价的理论思想进一步发展,土地可持续利用的观念深入人心,土地适宜性评价方法在不断革新,地理信息系统技术在土地适宜性评价中得到广泛的应用。近年来,随着人口数量的增长,社会经济的快速发展,土地资源的供需矛盾,关于环境生态脆弱区的土地适宜性评价也明显增加。
郑宇等采用地理信息系统空间分析方法对山东省土地适宜性进行评价,研究了土地资源质量指数[6]。朱康文等针对中国山地城镇的特点,以重庆市武隆县为研究区,综合运用地理信息系统和遥感技术,对建设用地进行土地适宜性评价[7]。钮心毅等基于地理信息系统的多准则评价,提出了一种基于政策的土地适宜性评价方法,以土地开发政策为评价因子,生成不同的土地布局方案[8]。周勇等提出了建立定量土地评价指标体系,空间统计分析模型和地理信息系统技术的应用,为土地评价提供了理论依据和方法[9]。刘宇舒等在损益分析的基础上,建立了镇域土地适宜性分区模型,对城镇用地进行适宜性评价[10]。周忠发在地理信息系统技术的支持下,选择贵州省仁怀市喀斯特较发育的地区作为研究区,进行农村土地适宜性评价[11]。彭晓鹃等根据山地城镇的特点,采用层次分析法和多因子权重叠加分析模型对土地适宜性进行评价[12]。苏州大学的聂群海利用地理信息系统技术和主成分分析法等多种方法研究了苏州市主城区的土地适宜性[13]。内蒙古师范大学的荆新全以林格尔县为研究区,因地制宜地选取评价指标,利用网格法划分评价单元,采用特尔斐法确定各因素的权重,通过地理信息系统对土地适宜性进行评价[14]。中国地质大学的曾红春选择了典型岩溶区平果县作为研究区,选取 11个评价因子,建立模型,通过德尔菲法和生态位模型对定性指标和定量指标进行量化,采用层次分析法计算指标权重,最后进行土地适宜性评价[15]。
图 1.1  研究技术路线图
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第 2 章  土地适宜性评价理论与方法

2.1  基本概念
概念的界定是规范研究的保障,不同学科由于对研究角度的不同,对概念的表述也不一致。因此,在研究之初,需要对此进行说明。
2.1.1  土地
土地是人们生存和生产的地方,是最基本的生产资料,长期以来,不同的学科、领域和部门给予土地不同的概念和含义。综合来说,土地是由地球表面和近地面的气候、土壤、水文、大气和植被等要素构成的自然历史综合体。在 2015年,冯广京对土地进行了深入的研究和探讨。他认为,在“土地”研究所涉及的学科中,“土地”不仅仅是一个词,而是一个与“土地”有关的时空变化系统,它由多种因素组成,由时空关系决定。它是一个涉及“人、地、权”关系的权籍时空系统,在这一系统中,需要运用自然科学、社会科学和技术科学来协调人与土地的关系,从而实现人类的可持续发展[37]。
2.1.2  土地评价
土地评价是土地科学研究的重要内容之一。它在土地开发利用过程中起着重要的作用。土地评价是对土地用于特定用途的土地性能的评价。土地评价是一个多指标的评价体系,必须考虑土地的各种可能用途、各种土地特征及其影响因素。土地评价是通过对一定区域土地的自然和社会经济属性的综合评价,将土地划分成不同的等级。
2.1.3  土地适宜性评价
土地适宜性评价是一种对土地的自然属性和社会经济属性的综合评价,即土地对一定用途(如农业、林业、畜牧业)是否适宜和适宜程度,从而确定适合于土地利用的空间模型。可对耕地、林地、草地、建设用地等土地类型进行土地适宜性评价,它是指一块土地是否适宜某种特定的利用方式,如果适宜,那么它的适宜程度如何,可以进行等级评价。近年来,土地适宜性已发展成为土地生态评价的重要内容,促进了土地生态学的发展。它是土地资源空间分析和优化配置的基础,评价结果可为土地优化决策部门提供依据,为生态环境建设提供指导。
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2.2  理论方法
2.2.1  评价指标的选择
由于影响土地适宜性的因素是各种评价因子综合作用的结果,影响土地适宜性的因素很多,影响程度也不同。因此,应该根据实际情况来选择。土地利用的影响因素主要包括自然生态因素、社会经济因素和交通区位因素。因此,土地适宜性评价指标应主要从三个方面进行选择,包括自然生态指标、社会经济指标和交通区位指标[38]。
自然生态指标包括土地本身及其自然环境的属性,主要包括气候因子、地貌因子和土壤因子。土地利用对生态过程的影响是长期的。社会经济指标包括土地经济效益和人口状况。交通区位指标主要包括地理位置和交通状况等。 土地可持续利用的基础包括气候条件、水资源和土壤条件等。在土地适宜性评价过程中,应强调土地利用对生态过程的影响。由于人类活动产生的生态和社会影响对经济发展会产生重大影响,所以进行社会经济评价也是必要的。 指标选取的原则还应该遵循以下几个方面:
(1)主导性原则。在众多评价因子中,为了突出主导因素对评价结果的影响,使结果更科学和简洁,我们应选择对土地适宜性影响最大的主导因子,提高土地适宜性评价的科学性。本研究着重于以土地的自然属性为主,同时考虑社会经济和交通区位的影响。
(2)差异性原则。各个评价因子存在显著的地区差异,对不同地区的影响程度或作用方式有较大差异,因此选择研究区内对土地用途用明显影响,有明显差异的评价因子、能出现临界值的因子,以方便比较不同的评价单元,客观地划分土地等级,对适宜性等级进行分类。
(3)独立性原则。要求指标体系应尽可能反应土地的全部属性,指标间不能存在因果关系,相对独立,相关性较小,避免重复评价,导致结果不准确。
(4)可能性原则。指标选择应该实用,简洁清晰,利于理解和计算。
(5)定量与定性分析相结合的原则。把定性的指标分析进行量化,以减少人为影响,提高评价准确性。
(6)相对稳定性原则。选择对土地利用影响小且相对稳定的评价因子,可以消除或减弱易变因子的影响,使结果在一定时间内都具有应用意义。
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第 3 章 研究区概况与数据源 ............................... 13
3.1 研究区概况 ........................................ 13
3.1.1 自然环境 ....................................... 13
3.1.2 社会经济文化 ................................... 14
第 4 章 长吉图经济带土地适宜性评价过程 ................... 18
4.1 评价单元的确定 .................................... 18
4.1.1 基本评价单元的确定 ............................. 18
4.1.2 矢量数据和栅格数据相结合的数据处理 ............. 18
第 5 章 评价决策与结果分析 ............................... 35
5.1 单因子评价结果分析 ................................ 35
5.2 综合评价决策与结果分析 ............................. 43

第 5 章  评价决策与结果分析

5.1  单因子评价结果分析
在单因子评价分析过程中,运用 ArcGIS 平台,利用评价标准量化各个评价因子数据,确定各评价因子适宜性属性值,将评价因子的适宜性属性值输入到ArcGIS 属性数据库中,生成基本适宜性评价基础图。最后,通过缓冲区处理和栅格化处理,生成栅格格式的单因子评价图。最后对耕地、林地、草地和建设用地四种土地类型进行适宜性评价。本研究涉及 15 个评价因子指标,具体说明如下。
(1)高程
根据提取的研究区高程分布图,将提取的高程分为五个等级,分别为<200、200-500、500-800、800-1000 和>1000。研究区高程等级分布如图 5.1 所示。对于耕地、草地和建设用地而言,高程越小,适宜性越高,分级评分就越高,而对于林地适宜性则相反。研究区海拔东高西低。
图 5.1 研究区高程等级分布图
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第 6 章  结论与思考

6.1  论文的研究成果
本研究基于多因素分析,充分考虑了自然生态、社会经济和交通区位因素,选择了 15 个指标因子,构建了长吉图经济带的土地适宜性评价指标体系,利用层次分析法(AHP)和多因子叠加分析法,并结合遥感和地理信息系统技术对长吉图经济带的土地适宜性进行评价,将研究区的土地利用类型划分为宜耕用地、宜林用地、宜草用地和宜建设用地,并分析了四种主要土地利用类型在该区域的适宜性空间分布。研究结论主要体现在以下几个方面:
(1)长吉图地区没有系统的土地适宜性评价体系,研究结果丰富了长吉图经济带土地适宜性评价体系。长吉图经济带土地资源的开发利用应遵循该区域的自然发展规律,不能只要求发展,盲目的进行开发利用,又不能仅满足现状,造成资源的闲置和浪费。在土地开发利用的过程中,应该根据研究区的适宜性特点,及时调整土地利用结构,使土地利用的自然生态、社会经济和交通区位效益最大化。在未来的发展中,我们必须要更加重视生态环境的保护,合理开发土地资源。长吉图经济带应该参照土地适宜性评价的结果,根据最适宜的土地利用类型,制定土地开发的可行性政策。
(2)研究结果表明,最适宜耕地的面积为 11335.76km2,占研究区总面积的15.53%;最适宜林地的面积为 4534.24km2,占研究区总面积的 6.21%;最适宜草地的面积为 3902.97km2,占研究区总面积的 5.35%;最适宜建设用地的面积为824.50km2,占研究区总面积的 1.13%。研究结果对长吉图经济带的土地资源结构调整具有一定的指导作用,在评价指标选取的过程中,结合了长吉图地区的自然生态要素、社会经济要素和交通区位要素,因地制宜地选取了评价因子,研究结果与实际情况较为符合。
(3)在林地方面,长吉图林地资源较丰富,具有良好的发展潜力,主要集中在长白山地区,研究区东部,长吉图林地资源分布不均,应该保护林地,防止水土流失。在草地方面,应该合理开发利用。对于建设用地,适度开发,不以牺牲生态环境为代价。
参考文献(略)

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