贵州乌江流域典型区土地利用变化及生态效应评价研究

土地利用变化及生态效应研究是国际研究热点问题之一。本研究选取贵州乌江流域典型区，基于遥感数据和GIS技术，研究自上世纪1970年代至21世纪初期的土地利用/覆被变化的格局与过程，通过尺度变化，分析土地利用变化的驱动机制；建立乌江流域典型区长时间序列植被覆盖信息，从土地利用变化的角度，评价研究期间乌江流域土地利用变化的生态效应，为该区域土地的持续利用和社会经济的可持续发展提供决策支持。本项目力图创新研究视野和研究思路，提出并建立基于随机过程的土地利用变化分析模型和土地利用变化误差分析模型，构建土地利用变化及驱动机制的多空间尺度模型。为深入分析区域土地利用/覆被变化的格局、过程，促进土地变化科学研究领域方法、技术的改善与集成，提供新的思路。

本研究选取贵州乌江流域典型区，将土地利用变化的格局研究与过程研究综合起来，明确喀斯特山地生态系统土地变化的格局、特征、机制及动态过程；揭示西南喀斯特地区土地利用变化的驱动机制，评价喀斯特山区土地利用变化的生态效应。为该地区生态恢复、重建和土地资源可持续利用决策提供科学基础。主要工作内容包括：. （1）乌江流域典型区20世纪70年代至21世纪初期土地利用变化时空规律分析。基于多源遥感数据，尝试建立以空间型的信息系统来支持土地覆被的遥感分类，建立土地类型时空属性的系列图形库和土地利用转换矩阵；进行分时段土地利用空间格局及其转换综合分析，揭示乌江流域典型区20世纪70年代至21世纪初期土地利用变化的时空规律。重点分析乌江流域典型区的城镇建设用地扩展、耕地流转等地类转移。. （2）乌江流域典型区多尺度土地利用变化驱动机制分析。选取多年份土地利用变化的驱动因子，构建土地利用变化驱动因素数据库，运用系统动力学模型和数理统计方法，结合神经网络、典型相关分析法、主成分分析等方法，通过尺度变换，分析不同空间尺度下土地利用类型变化驱动因子的敏感性和空间作用范围，建立土地利用变化驱动机制微观模型，定量研究多尺度土地利用变化驱动机制。. （3）乌江流域典型区土地利用变化的生态效应评价。依据典型区土地利用类型、植被覆盖指数和地表温度的相关关系，围绕优化生态环境和经济社会可持续发展这一国家目标，从生态环境质量改善、土地持续利用与社会经济相协调的角度，利用多源遥感数据，其他辅助地理数据，结合信息提取和空间分析技术，建立乌江流域典型区长时间序列植被覆盖信息，以NDVI与时间的积分值来表征一定时间段内的植被初级生产力，探讨乌江流域典型区土地利用变化带来的植被初级生产力年际内季节性变化规律，评价研究期间乌江流域典型区土地利用变化的生态效应，为流域内土地利用变化的生态效应评价研究提供参考。.本研究主要创新体现在：(1)提出并建立基于随机过程的土地利用变化分析模型和土地利用变化误差分析模型，为深入分析区域土地利用/覆被变化的格局、过程，提供了新的研究方法。(2)结合社会科学与自然科学，涉及自然地理学、生态学、遥感与GIS技术等学科知识，集成多源数据，运用数理分析方法，构建土地利用变化及驱动机制的多空间尺度模型。