地理信息系统(报告)PPT.ppt

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1、第五小组,结合RS技术与GIS探究土地利用变化预测,2,一,二.研究区简介和选取研究方法得到数据分析题,三.土地利用的动态分析和预测行添加标题,四.研究成果的现实意义,一.选题的背景意义及国内外最新研究动态,第一部分.选题的背景意义及国内外最新研究动态,2023/11/12,一、选题的背景意义及国内外最新研究动态,1.土地利用是自然条件和人的干预所决定的土地功能。进入二十一世纪以来我国经济取得了举世瞩目的成就，但经济繁荣的背后也产生了问题，其中关于土地的利用问题就是最突出的问题之一。众所周之，我国是世界上人口最多的国家，人民要耕地产粮食吃饭，而经济要发展就要工业用地必须要解决的问题。为了解决这

2、个问题，国家明确提出要保十八亿亩的耕地红线,土地使用增减挂钩 等措施。看似问题得到了解决，其实不然。,一、选题的背景意义及国内外最新研究动态,2.我国的经济突飞猛进这是事实，但是这是建立在严格的指标控制的，举个例子来说，国家规划今年的经济增速是多少，那么地方的领导就会揣测自己管辖的范围经济应增速多少，但是按照正常情况达不到怎么办？冒着被上级处罚的危险征地买地！由于农民知识缺乏，不知道自己的地值多少钱，或者说地方政府也不管你的地值多少钱，只要上级不知道就行，于是在我国乡镇经济迅速发展的今天，不知道多少无辜的农田变成了高楼大厦。而上级政府浑然不知，那么我们如何尽可能的处理这个问题呢？,一、选题的背

3、景意义及国内外最新研究动态,3.首先，我们依据我们自身的思考分析一下这个问题的基本原因，第一，其缺乏一种长效的监督机制，上级政府可能一时查的比较严，但是过后其又会恢复常态。当然最主要的可能还是缺少有效地监管方法。由于监管方法的不科学，或者是会耗费大量的人力物力来检查，导致得不偿失。由此产生了一种恶性循环。,一、选题的背景意义及国内外最新研究动态,其次，我们要通过自己所学去提供一种方法，去解决这个问题，众所周知，遥感影像和地理信息系统技术在我们进行土地管理方面有了比较成熟的应用，为我们节省了大量的人力物力，那么我们是否可以借助于这两种简单易行的技术来建立一种长效的监督机制呢？答案是肯定的。,一、

4、选题的背景意义及国内外最新研究动态,第一步。我们很容易得到某一个地方的遥感影像图，然后我们通过ENVI等有效的遥感影像处理软件就可以完成影像的分析，然后再通过MAPGIS等软件很容易得到某一地方的土地利用变化图，通过比较一段时间的土地利用变化比较，上级主管部门就可以当地土地使用情况，是否违法占用耕地的情况了如指掌，对于违法使用土地的地方政府可以做出处罚。同时，我们认为也是最重要的就是对于其土地未来使用情况的预测，这样有利于把违法占用耕地扼杀在摇篮之中，因为若土壤被破坏是不容易被修复的。,一、选题的背景意义及国内外最新研究动态,反过来，通过对未来土地利用的预测，也有助于地方政府利用运筹学的相关方

5、法，用最少的土地得到最大的经济效益。,一、选题的背景意义及国内外最新研究动态,国内外最新的研究动态：我国是开展土地利用研究历史最为悠久的国家。早在公元前221年，秦王朝曾全面清查户籍、地籍，通过土地调查，查清全国的土地面积。这些年以来，我国土地利用结构研究呈现出一个明显的趋势:RS和GIS等先进技术得到广泛应用。同时，随着社会生产力的发展，土地利用结构与布局趋向复杂化。为了查明区域土地利用现状特点、问题及开发利用方向，世界范围内的土地利用调查、分类、评价.区划、规划等一系列工作先后开展起来。,第二部分.研究区简介和选取研究方法得到数据分析,2023/11/12,一、惠山区概况,惠山区隶属无锡市

6、，地处江苏省南部，长江三角洲腹地，是上海经济区的重要部分，是沪宁交通的咽喉。它东连常熟、吴县两市，南临太湖，西接武进市，北邻江阴市。,1、地质地貌,惠山区境内地层属杨子地层区江南地层分区，基岩露头少，地层出露残缺不全，主要为泥盆系石英砂岩、粉砂岩、泥岩等，其余地层均为第四系松散层覆盖，阳山、钱桥等地有零星火山岩出露。,2、水文水资源,该区域属十长江流域太湖水系，其南部的太湖面积233810公顷，总蓄水量为44.28亿立方米，年平均吞吐量约52亿立方米。地下水资源据不完全资料测算，区储蓄量为6349万立方米，年补给量为6453万立方米。因此，惠山区外来水源补给充足，地表水较丰富。但由十多年的水污

7、染，已造成明显的水乡水质性缺水。,3、土地资源,土地资源类型以太湖河网平原区、湖荡平原及丘陵区构成，平原面积共26436公顷，分布十钱桥和阳山两镇的山丘地面积604公顷。土地面积32511.58公顷。,4、生态环境,惠山区是全无锡市地势最为低洼的地区，近年来区内生态环境条件得到极大的改善。该区划定了二大生态功能保护区即沿河沿路生态公益区、低山生态公益林保护区和特殊生态产业区，全面实施了自然植被、河道、湖泊的生态恢复工程，通过养育、截污清淤、调水、生态修复等措施，多管齐下，着力改善区内的生态环境质量。目前，该区的生态农业已经初现规模，并采取了多项措施控制了农业面源污染。,2.GIS技术题,二、运

8、用的技术,统计预测技术,统计预测是在大量统计资料的基础上，运用社会、经济、环境统计和数理统计方法研究事物发展变化趋势和方向的预测方法。（根据预测的结果得出未来土地利用的情况，从而为有计划、因地制宜地合理安排土地利用提供依据）,2,2、研究区土地利用分类体系,1、数据的预处理,3、GIS空间分析能力加标题,1、数据的预处理,（1）几何校正（2）配准（3）镶嵌（4）遥感数据的剪裁（5）遥感图像土地利用判读,2、研究区土地利用分类体系,土地利用分类是区分土地利用空间地域组成单兀的过程。这种空间地域单兀是土地利用的地域组合单位，表现人类对土地利用、改造的方式和成果，反映土地的利用形式和用途(功能)。国

9、内外土地利用分类的划分标准存在着形式、用途(功能)及将两者综合二种模式。分类系统中分类的粗细直接关系到数据库数据在实际应用中的作用。选取恰当的土地分类系统是进行土地利用变化预测研究的基础。,3、GIS空间分析能力,GIS具有强大的空间分析功能，利用各种空间分析技术，通过对数据库中原始数据的处理，用户可以获取新的数据集，以此作为空间决策的依据。一般来说，地理信息系统的空间分析功能有以下几个方面:（1）空间特征的几何分析功能;（2）网络分析功能;（3）数字图像的分析功能;（4）地形分析与多兀分析。,四、土地利用综合分析,土地利用现状图,土地利用现状特点：1、土地开发利用程度高，耕地后备资源不足；2

10、、建设用地增长速度快，农用地保护压力大；3、土地集约利用水平较高,1、土地利用数量变化,（1）单一土地利用类型动态度：也称单一土地利用类型相对变化率，是指某研究区一定时段内某种土地利用类型数量变化的速度。2005-2009年间，惠山区交通用地动态变化度最高，达到5.26%;其次是城乡建设用地，动态变化度为2.70%。耕地、园地和未利用地相应减少，动态度分别为一1.95%、-1.89%和一2.76%;林地相对稳定，年减少率较小。（2）综合土地利用动态度：可描述区域土地利用变化的速度。2005-2009年惠山区土地利用年变化率为1.21%。根据对内江市的研究，可以得出惠山区的土地利用处于高速发展时

11、期。,2、土地利用结构变化,结构决定功能，合理的土地利用结构能够保持土地利用系统的良性循环，提高土地利用的综合效率，促进社会经济的可持续发展。惠山区的建设用地在土地利用结构中的比例呈上升趋势，特别是城乡建设用地，由2005年的34.68%上升3.75%到2009年的38.43%，交通用地也上升了1.06%。农用地中，耕地减少尤为明显，下降了2.34%;园地和其它农用地分别下降了0.77%和0.59%;林地变化较小。未利用地的比例也相应减少，由2005年的10.19%下降到2009年的9.06%。,3、土地利用程度变化,土地利用的途径既包括广度上的扩展也包括深度的挖潜，因此土地利用程度的变化也主

12、要反映在土地利用的广度和深度的变化上。随着无锡市惠山区人口的增长和人民生活质量的提高，农业内部用地结构的优化调整，以及城市化、工业化所带动的非农经济的快速发展有序的促使土地由农业向非农产业部门转移，单位土地上的投入逐渐增加。无锡市惠山区土地利用综合指数总体上呈现增长态势，表明惠山区土地利用的广度和深度在口益加强，土地利用水平逐渐提高。,4、土地利用空间变化,(1)耕地、园地面积大幅减少(2)城乡建设用地的增加(3)区内交通用地的增加(4)未利用地得到进一步的利用,第三部分.土地利用的动态分析和预测,2023/11/12,一、综合分析,综合分析部分通过对2005-2009年遥感图像的处理，从而的

13、到该区土地利用状况的变化情况，为下一步的土地利用预测打下基础。,一、综合分析,惠山区土地资源类型以太湖河网平原区、湖荡平原及丘陵区构成，依据对2009年遥感影像图的解译结果可知，全区土地总面积32511.58公顷。其中，农用地面积为14773.62公顷，占全区土地总面积的45.71%;建设用地面积为14618.88公顷，占全区土地总面积的45.23;未利用地面积为2929.75公顷，占全区土地总面积的9.06%以下是柱状图表示,2005年土地利用状况图,2009年土地利用状况图,一、综合分析,由图分析可得该地区土地利用特点是土地开发利用程度高，耕地后备资源不足建设用地增长速度快，农用地保护压力

14、大 土地集约利用水平较高 在Gls技术支持下，应用空间统计分析功能，对上述土地利用现状数据库进行空间分析与统计，得到2005-2009年间研究区土地利用变化情况,变化情况表格,一、综合分析,这里讲一下单一土地利用类型动态度的概念，土地利用动态度可定量描述区域土地利用变化的速度，它对比较土地利用变化的区域差异和预测未来土地利用变化趋势都具有积极的作用。单一土地利用类型动态度也称单一土地利用类型相对变化率，是指某研究区一定时段内某种土地利用类型数量变化的速度，其表达式为,式中K为研究时段内某一土地利用类型动态度，Ua,b分别为研究期初及期末某一种土地利用类型的数量;T为研究时段，当T的时段设定为年

15、时，值就是该区某种土地利用类型年变化率。,二、土地利用类型预测,马尔科夫链是由原苏联数学家马尔科夫创造并以自己的名字命名的一种方法。马尔科夫模型基本上并不考虑影响土地利用变化的作用力，只利用过去的土地利用方式及其变化的程度，通过数学函数，推测未来的土地利用状况。它是根据两个时期的土地利用数据，计算各种类型土地利用相互转变的比例当作其转变机率，从而得到预测结果。,利用马尔科夫模型 预测结果,利用马尔科夫模型 预测结果,土地利用类型预测总结,数量：预测期内，农用地规模总体呈逐年下降趋势。园地面积、其它农用地有一定程度减少林地规模相对稳定 城乡建设用地规模持续增加交通用地规模增加幅度较大水利用地规模

16、略有增加。结构：惠山区的土地利用结构变化呈现的趋势是农用地、未利用地比重减小，建设用地比重增加。预测期内一部分未利用地将转化为农用地和建设用地，补充耕地后备资源量并对区域经济建设作出贡献。,第四部分.1.研究成果的现实意义,本次课题选择无锡市惠山区为研究区，充分利用GIS与RS技术系统分析惠山区城市化进程中土地利用动态变化特点，预测土地利用变化趋势，取得如下结论：(1)运用遥感技术，建立了符合惠山区土地利用特征的土地分类系统，为本论文研究工作的完成奠定了基础；(2)应用GIS软件的空间分析功能对研究区2005-2009年区域土地利用动态变化进行了详细研究；(3)采用马尔科夫模型对研究区土地利用

17、变化进行了预测；(4)根据研究结果提出合理利用土地的建议。,第四部分2.土地利用建议,1、严格保护耕地,在保证耕地尤其是基本农田数量不减少的同时，通过农田整理，提高耕地的综合生产能力。1.要建立和完善耕地资源长效保护机制，将耕地保护尤其是基本农田保护放在首要位置；2.划定基本农田保护区域，强化用途管制措施，规范各项基础工作，层层落实保护责任，建立动态监管体系；3.要坚持保护耕地与控制非农业建设占用农用地并重的原则；4.要以建设促保护，按照数量与质量并重原则，重视加强耕地尤其是基本农田保护。,2、坚持土地节约集约利用,近年来，惠山区经济社会快速发展，工业化、城市化进程逐渐加速，各行业对建设用地的

18、需求量迅猛增加，建设用地供应量与需求量之间的矛后口益突出。与此同时，土地资源特别是建设用地利用效率不高，甚至批复不用的现象在一定范围内存在。“十二五”期间，惠山区土地节约集约利用的重点在于建设用地。农用地的集约利用主要着眼于农业综合生产能力的提高和农业生产环境的改善，“十二五”期间惠山区应加大农地整理的投入，完善田、水、路、林、村的格局，改善农地的耕作条件，不断提高农地质量和效益。,3、改善生态环境,应本着以人为本的生态理念，围绕“园林式、生态型、现代化”城市发展要求，以营造优美的人居环境为目标，紧紧围绕富民强市的奋一斗目标，积极实施可持续发展战略，正确处理经济发展和人口资源环境的关系，切实加

19、强污染防治和生态建设工作，全面提升城乡环境质量，增强整体生态功能，建设环境友好型社会。,4、促进城乡用地结构和布局优化,惠山区经济社会发展的区域差异、城乡差异明显，区内不同镇域之间的土地资源配赋、土地利用特点有很大差异，经济发展水平和所处发展阶段也有所不同，统筹区域发展、城乡协调的要求口益迫切。根据区域发展定位、不同区域资源环境承载能力和发展潜力，将惠山区土地利用划分为中心城综合发展区、工业生产用地区、国际商贸用地区、旅游休闲用地区、生态保护用地区，通过土地利用的空间功能分区，合理确定各个区域的产业分工，实行土地功能分区管制政策，对不同的土地利用功能区实行分类指导。,参考文献,小组总结,在本次展示内容的制作过程中，我们的收获有以下几点：1.加深了对gis技术的理解，熟悉了gis的应用领域；2.找到了gis与rs技术与我们专业的结合点，明白了这两项技术对我们专业的重要意义，激发了我们学习它们的热情；3.扩展了我们的专业知识，比如说统计预测技术，土地利用单一动态度，以及马尔科夫模型，我们都通过查阅文献予以理解。4.通过参考一系列的论文，我们熟练了自己的查阅资料能力和对论文的理解能力，熟悉了论文的撰写格式和方法。,谢谢大家！,2012年4月1日,