基于不同高程的滁州市LUCC及其生态效应研究

韩响

摘要：本论文基于2017和2021年滁州市遥感影像和滁州市DEM数据，采用生态系统服务价值模型测算法，测算不同高程下的生态体统服务价值，分析滁州市2017~2021年生态效应变化规律。研究结果表明：（1）耕地，建设用地主要分布在海拔150m以下，林地，草地主要分布在海拔150m-350m；（2）耕地、建设用地和水域随海拔增高生态服务价值增加；林地在海拔150m-250m之间增加，其他等级均在减少；草地随着海拔增高生态服务价值减少。（3）生态效应方面，各高程等级LUCC 的生态效应指数大致呈现随高程等级增加而减少的特征趋势。

关键词：LUCC；高程约束；生态服务价值；生态效应；滁州市

1.引言

1.1选题背景与依据

滁州市由于人口大量增加，土地利用也变化剧烈，人地矛盾尖锐。本文采用ARCGIS空间分析模块对滁州市2017至2021年土地利用/覆被变化进行研究，分析其变化规律，为促进土地资源的可持续利用、区域经济的高效快速发展提供理论依据和决策参考。

2.研究基础与方法

2.1研究区域概况

滁州市地处安徽省最东部地理区域为北纬31°51′－33°13′，东经117°09′－119°13′。下设琅琊区、南谯区、来安县、全椒县、定远县、凤阳县等区县，代管天长市、明光市两个县级城市，国土面积135.23 ，全市地貌大致可分为丘陵区、岗地区和平原区和水域四大类型。

2.2研究内容

本文研究内容包括以下四方面：

（1）2017~2021滁州市土地利用/覆被变化的特征分析。

(2) 滁州市2017~2021年生态效应变化规律研究。

(3) 结合滁州市的土地利用实际情况，提出提高生态服务价值的土地利用对策。

2.3数据来源及数据处理

（1）数据源

研究采用的数据包括滁州市全境的TM遥感影像图（2017年，2021年）、滁州市DEM数据。

（2）遥感数据处理

主要步骤是

①利用ERDAS软件对TM影像图进行监督分类以及重分类的处理，解译分类后导入到ARCGIS10.0中提取所需的各期土地利用/覆被变化数据。

②DEM数据分级

在ARCGIS10.0软件中,利用Spatial Analyst模块中对DEM数据进行重分类，分为以下五级：第一级[-211,50),第二级[50,150),第三级[150,250),第四级[250,350),第五级[350,386)。

③土地利用/覆被变化数据与分级后的DEM数据空间叠加

在ARCGIS10.0中利用Spatial Analyst/Zonal Analys模块得出不同高程等级的数据，对结果进行分析。

2.4研究方法

2.4.1 RS和GIS分析方法

收集滁州市2017，2021年的遥感影像，DEM数据，利用ERDAS遥感软件对遥感影像进行预处理，采用决策树分类方法对影像进行解译获得基础数据，从而得出滁州市土地利用/覆被变化的时序变化特征。

3.研究结果与分析

3.1滁州市土地利用/覆被数量变化分析

本文结合研究区的土地利用类型特点，通过遥感影像处理和GIS软件的矢量化提取得到的滁州市区域的土地利用类型/覆被数据，并对研究区两期遥感影像解译分类后的数据进行统计和运算，可获得各种土地利用/覆被类型面积及其变化量的数据并进行一系列分析。

滁州市区域的土地利用系统结构变化：耕地从2017年的306364公顷增长到2021年398142公顷，增加了91778公顷，林地作为生态系统运行的重要因素，由2017年-2021年减少了68413.8公顷。3.2研究区高程约束下的LUCC及其生态效应分析

3.2.1不同高程等级的土地利用/覆被数量特征及其变化分析

土地利用/覆被变化数据与分级后的DEM数据空间叠加得出不同高程分级区域土地利用/覆被特征数据。

2017年和2021年各高程区土地类型面积差异很大，其具体变化如下：（1）2021年 50m以下耕地面积占该区域的71%，为该区域的主要土地类型，其次是水域占第一级土地利用总量的24%，其他四种土地利用类型的分布比例较小；海拔50m-150m之间建设用地面积占该区域60%，为该区域主要土地类型；草地主要集中分布在海拔250m-350m之间；在150m以上，林地逐渐成为成为高程分级下的主要土地利用类型，海拔350m以上区域基本只有林地分布，随着海拔的增加，耕地、水域和建设用地的面积都在逐渐减少，林地的面积先增大后减小。（2）2021年在海拔50m以下耕地面积占该区域比例60.6%，水域面积占该区域比例30%这两种地形是这个高程段的主要土地类型；建设用地面积主要分布在海拔50m-150m之间；林地的面积在50m-150m达到最大，但在150m以上林地分布比例逐渐增大，成为各个区域的主要土地利用方式；草地则集中分布在150m以下区域。

3.3研究结果分析

（1）各种土地地利用/覆被类型在不同高程等级的分布存在较大差异，耕地，建设用地主要分布在海拔150m以下，林地，草地主要分布在海拔150m-350m；在2021-2021年间，耕地，建设用地，水域面积变化主要集中在海拔150m以下，其中耕地，建设用地增加；林地变化则集中在250m-386m海拔之间。

（2）2021-2021年间，各高程等级的生态系统服务价值变化各异，耕地、建设用地和水域随海拔增高生态服务价值增加；林地在海拔150m-250m之间增加，其他等级均在减少；草地随着海拔增高生态服务价值减少。

参考文献

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