（生态学专业论文）山东省土地利用格局及其驱动因素.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：j 匕哗 日期：坦址 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：獬导师签名：糊日 期：卫啦 山东大学硕士学位论文 山东省土地利用格局及其驱动因素 摘要 面对日益加剧的人口资源环境问题，全球变化研究成为近年来国际上最为 活跃的研究领域之一。随着研究的深入，人们认识到由人类活动所导致的土地利 用土地覆被变化( l u c c ) 是引起生态环境和气候变化的主要驱动力，同时又对 人类社会的可持续发展产生重大的影响。正因为l u c c 在全球变化和社会可持 续发展中的重要地位，自2 0 世纪9 0 年代以来，许多全球变化研究计划都将 l u c c 研究作为主要研究内容。山东省是一个经济大省，近年来经济发展与土地 利用间的矛盾日见凸显，通过对山东省土地利用格局及其驱动因素的研究，可及 时、准确地了解土地利用变化情况，监测土地利用变化趋势、布局及规模，掌握 建设用地和耕地的使用情况，为城市建设提供基础数据，为国土资源调查、规划、 管理、保护与合理利用服务。 以中分辨率遥感数据源m o d i s 归一化植被指数( n d v i ) 年度序列数据为 基础，叠加高程、夜间灯光数据，采用非监督分类与监督分类相结合的方法，对 山东省土地利用进行分类。用典型相关、多元回归等方法对土地利用格局及空间 决定要素、土地利用动态及驱动要素进行了研究。 2 0 0 1 年土地利用分类总精度为8 4 8 ，k a p p a 系数为0 8 3 。城市建筑用地、 林业用地、耕地分别占全省总面积的2 1 3 ，2 3 3 7 ，5 2 5 3 。分类结果与山 东植被和统计数据基本吻合。 在n d v i 时间序列的基础上叠加夜间灯光强度，对于城市建筑用地的识别非 常有效，其生产者精度、用户精度分别为8 7 0 1 、9 5 7 1 。 一年两熟旱作和双季稻n d v i 的季节动态曲线为双峰型，其余的土地利用类 型n d v i 的季节动态曲线为单峰型。 单因素方差分析表明，夜间灯光强度在土地利用类型间的分布存在显著差 异。夜间灯光强度以建筑用地最高，城乡交错带次之。 各土地利用类型的分布高程均存在显著差异，其中以混交林分布平均海拔最 高，芦苇沼泽、盐生草甸、水体分布平均海拔最低。 以县域为单元提取8 个土地利用指标和1 4 个潜在空间决定要素进行典型相 关分析。研究结果很好的揭示了该区土地利用格局的分异规律和成因。结果表明 山东大学硕士学位论文 研究区土地利用格局是自然、人文要素综合作用的结果。在县域单元尺度上，耕 地、草地、城市建筑用地、落叶阔叶林地、常绿针叶林混交林地的分布受相应 因素的影响均表现出一定的规律，反映土地综合利用状态的土地利用程度、斑块 密度和辛普森多样性指数也呈现出一定的规律，同时不同土地利用类型之间的分 布也相互影响。耕地、草地的分布、斑块密度、景观多样性与人口分布、气候、 海陆位置有关；耕地与草地分布呈负相关：耕地分布较多的地区，景观整体的破 碎度和多样性下降。城市建筑用地分布受区域经济发展水平和交通便利性的影 响。落叶阔叶林分布到黄河和地级市中心的距离呈正相关。常绿针叶林混交林 的分布和土地开发利用程度受地形与气候的制约。 多尺度水平多元逐步回归分析显示，影响土地利用格局的空间因素表现出尺 度效应，以土地利用强度为例，到海岸线距离、到市中心距离、年均温、到黄河 距离在三个尺度上持续起作用，其他的变量仅在特定尺度上起作用。所有的变量 都没有表现出有规则的尺度依赖变化规律。线性回归模型的拟合效果总体较差。 研究区土地利用变化的主要方向是城市扩展、植被增加和耕地丧失。转入城 市建设用地的土地利用类型中，以城乡咬错带、一年两熟旱作、一年一熟旱作、 落叶阔叶林作为占较大比例；转入林地的土地利用类型中，以一年一熟粮作、郁 闭灌丛、一年两熟粮作、城乡交错带占较大比例；耕地转出的土地利用类型中， 以落叶阔叶林、城市建筑用地、城乡交错带、混交林、常绿针叶林占较大比例。 临沂、潍坊、青岛、烟台是耕地丧失较多的四个市，临沂、烟台、泰安、潍坊、 济宁是植被增加较多的五个市，青岛、潍坊、烟台、东营是城市扩展较快的四个 市。 研究区土地利用动态同样受自然人为因素综合作用驱动。县域尺度典型相关 分析表明，城市扩展和耕地丧失的发生呈正相关，即两者相伴发生。在经济密度 较高，距京杭运河和黄河较远，距海岸线较近，年均温、河网密度和人均地区生 产总值变化率较低的地方，城市扩展和耕地丧失的发生率较大。土地利用程度的 变化率和植被的增加率呈负相关，即植被增加率较高的地区，土地利用程度变化 较小。植被增加率受气候因子如年降雨量、最冷月均温、年均温和地形因子如海 拔的制约。人口密度、经济密度较高的地区植被增加率较高，表明经济发展对植 被恢复的促进作用。 单一要素分段频数统计表明，距海岸线和交通干线越近，海拔越低，耕地丧 2 山东大学硕士学位论文 失、城市扩展、植被增加发生的频率越高；黄河、京杭运河对城市扩展的影响不 明显，城市扩展发生频率随到中心市区距离的增加略微减小。黄河、京杭运河、 中心市区对耕地丧失、植被增加的影响均表现为以某一距离为阈值，小于此阈值 时发生频率随距离的增加而增加，超过此阈值之后发生频率随距离的增加而减 小。 多尺度水平多元回归分析表明土地利用变化的驱动因素及作用强度在不同 尺度上均有变化，表现出明显的尺度效应。海拔和有机质在三个尺度上对植被增 加持续作用。到海岸线距离、年降雨量、人口密度在三个尺度上对耕地丧失持续 作用。到海岸线距离和到市中心距离在三个尺度上对城市扩展持续作用。海拔对 植被增加、人口密度对耕地丧失、到海岸线距离对城市扩展的影响随尺度增加而 增强。线性模型的拟合效果很差。 关键词：中分辨率成像光谱仪归一化植被指数土地利用与覆盖变化典型相关 分析驱动因素尺度效应 山东大学硕士学位论文 l a n d u s ep a t t e r na n di t sd r v i n g f o r c e si n s h a n d o n gp r o n c e a b s t r a c t g l o b a lc h a n g eh a sb e e nt h em o s ta c t i v ef i e l do fs t u d yt h e s ey e a r sw i t ht h e p r o b l e mo fp o p u l m i o n ，r e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n ti n c r e a s i n g l yg r o w i n g i ti sr e a l i z e d t h a tl a n d u s e c o v e rc h a n g e ( l u c c ) i st h em a j o rf o r c ed r i v i n ge n v i r o n m e n ta n d c l i m a t ec h a n g e ，a n di ta l s oh a ss i g n i f i c a n ti m p a c t so ns u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f h u m a ns o c i e t y l u c ch a sb e e nt h em a i nc o n t e n t so fm a n yg l o b a lc h a n g er e s e a r c h p l a ns i n c e 19 9 0 s ，d u et oi t s i m p o r t a n c e i nt h eg l o b a l c h a n g ea n d s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t a sam a jo re c o n o m i cp r o v i n c e ，c o n t r a d i c t i o nb e t w e e ne c o n o m i cd e v e l o p m e n t a n dl a n d u s eh a sb e e na g g r a v a t e di ns h a n d o n gp r o v i n c e t h r o u g ht h es t u d yo f l a n d - u s ec h a n g e a n di t sd r i v i n gf o r c e s ，l a n d u s ec h a n g ec a nb eu n d e r s t o o di nat i m e l y a n da c c u r a t em a n n e r ，a n dt r e n d ，d i s t r i b u t i o na n ds c a l eo fl a n d - u s ec h a n g ec a nb e m o n i t o r e d ，s ot h a tw ec a np r o v i d eb a s i cd a t af o ru r b a nc o n s t r u c t i o n ，a n dw ec a ns e r v e f o ri n v e s t i g a t i o n ，p l a n n i n g ，c o n s e r v a t i o na n dr a t i o n a lu t i l i z a t i o no fl a n dr e s o u r c e s u n s u p e r v i s e da n ds u p e r v i s e dm e t h o d sf o rc l a s s i f i c a t i o nw e r eu s e dt oc l a s s i f y l a n d u s et y p e s ，b a s e do na n n u a ls e r i e so fm o d i s n d v ic o m b i n e dw i t hd e ma n d n i g h tl i g h td a t a c a n o n i c a lc o r r e l m i o na n dm u l t i p l er e g r e s s i o nw e r eu s e df o re x p l o r i n g l a n d u s ep a r e m ，c h a n g ed y n a m i c sa n dt h e i rd r i v i n gf o r c e s o v e r a l la c c u r a c yo fl a n d u s ec l a s s i f i c a t i o nf o r2 0 01i s8 4 8 ，a n dt h ek a p p a c o e f f i c i e n ti s0 8 3 u r b a n - b u i l tl a n d ，w o o dl a n da n df a r m l a n dr e s p e c t i v e l yt a k eu p 2 13 ，2 3 3 7 ，5 2 5 3 o f t h ew h o l e ，w h i c hi sa p p r o x i m a t ew i t hs t a t i s t i c a ld a t a c o m b i n a t i o no fn i g h tl i g h td a t ai n t on d v it i m es e r i e sg r e a t l yi m p r o v e d a c c u r a c yo fi d e n t i f i c a t i o no fu r b a n - b u i l tl a n d ，p r o d u c e ra c c u r a c ya n du s e ra c c u r a c yo f w h i c ha r e8 7 0 1 ，9 5 7 l r e s p e c t i v e l y s e a s o n a lp r o f i l e so ft w or o t a t i o nd r yc r o p l a n d sa n dt w or o t a t i o nr i c ea r eb i m o d a l ， w h i l ep r o f i l e so fo t h e rl a n d u s et y p e sa r eu n i m o d a l n i g h t t i m el i g h td e n s i t ys h o w ss i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nd i f f e r e n tl a n d - u s e t y p e s n i g h t t i m el i g h td e n s i t yo fu r b a n - b u i l tl a n di st h eh i g h e s to fa l l ，a n dt h a to f u r b a n - r u r a lc r o s s b e l ti st h es e c o n dh i g h e s t e l e v a t i o ns h o w ss i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nb e t w e e nd i f f e r e n tl a n d u s et y p e s e l e v a t i o no fm i x e df o r e s ti st h eh i g h e s ta n db u l r a s hm a r s h ，s a l tm e a d o wa n dw a t e r 4 山东大学硕士学位论文 h a v et h el o w e s te l e v a t i o n c a n o n i c a lc o r r e l a t i o na n a l y s i si sc o n d u c t e dw i t he i g h tl a n du s ei n d e xa n df o u r t e e n p o t e n t i a ls p a t i a ld e t e r m i n a n t si n v o l v e di nc o u n t yl e v e l l a n d - u s ep a r e ma n di t s c a u s e sa r ec l e a r l yr e v e a l e da n di n t e r p r e t e du s i n gt h i sm e t h o d r e s u l t ss h o wt h a t l a n d u s ep a t t e r ni sd e t e r m i n e db yb i o p h y s i c a lf a c t o r sc o m b i n e dw i t hs o c i o - e c o n o m i c f a c t o r s i nc o u n t yl e v e l ，d i s t r i b u t i o no ff a r m l a n d ，g r a s s l a n d ，u r b a n - b u i l tl a n d ， d e c i d u o u sf o r e s ta n dc o n i f e r o u s m i x e df o r e s t ，a sw e l la sl a n du s ei n t e n s i t y ，p a t c h d e n s i t ya n ds i m p s o n sd i v e r s i t y i n d e xa l ls h o ws o m ep a a e m sa f f e c t e d b y c o r r e s p o n d i n gf a c t o r s r e l a t i o n s h i pa l s o e x i s t s a m o n gc e r t a i nl a n d u s ei n d e x d i s t r i b u t i o no ff a r m l a n da n dg r a s s l a n d ，p a t c hd e n s i t ya n dd i v e r s i t yi sa f f e c t e db y p o p u l a t i o nd e n s i t y ，c l i m a t ea n dd i s t a n c et oc o a s t a ll i n e n e g a t i v er e l a t i o n s h i pe x i s t s b e t w e e nd i s t r i b u t i o no ff a r m l a n da n dg r a s s l a n d f r a g m e n t a t i o na n dd i v e r s i t yo ft h e w h o l el a n d s c a p ed e c r e a s ew h e np r o p o r t i o no ff a r m l a n di n c r e a s e s u r b a n b u i l tl a n di s m a i n l yi n f l u e n c e db ye c o n o m i cl e v e la n dc o n v e n i e n c eo ft r a f f i c d i s t r i b u t i o no f d e c i d u o u sf o r e s ti sr e l e v a n tt od i s t a n c et oy e l l o wr i v e ra n dr e g i o n l e v e lc i t yc e n t e r s b o t hd i s t r i b u t i o no fc o n i f e r o u s m i x e df o r e s ta n dl a n d - u s ei n t e n s i t ya r er e s t r a i n e db y t e r r a i na n dc l i m a t e m u l t i p l er e g r e s s i o n so nm u l t i p l es c a l e ss h o w s c a l ee f f e c to fs p a t i a lf a c t o r s t a k e l a n d u s ei n t e n s i t yf o re x a m p l e ，d i s t a n c et oc o a s t a ll i n e ，d i s t a n c et oc i t yc e n t e r s ，a n n u a l a v e r a g et e m p e r a t u r ea n dd i s t a n c et oy e l l o wr i v e rc o n s i s t e n t l yi n f l u e n c el a n d u s e i n t e n s i t y , w h i l eo t h e rf a c t o r so n l yh a v ei n f l u e n c e so nc e r t a i ns c a l e s n of a c t o rs h o w s a n yr e g u l a rt r e n dw i t hi n c r e a s eo rd e c r e a s eo fs c a l e s r e g r e s s i o nm o d e lf i t t i n gr e s u l t s a r en o ts os a t i s f y i n g 。 u r b a ne x p a n s i o n ，v e g e t a t i o ni n c r e a s ea n df a r ml o s sa r et h et h r e em a j o ra s p e c t s o fl a n d u s ec h a n g ei ns h a n d o n gp r o v i n c e u r b a n - r u r a lc r o s s b e l t , o n er o t a t i o nd r y c r o p l a n d s ，t w or o t a t i o nd r yc r o p l a n d sa n dd e c i d o u sf o r e s tt a k eu pl a r g ep a r to fa r e a w h i c hc o n v e r t si n t ou r b a n b u i l tl a n d o n er o t a t i o nd r yc r o p l a n d s ，c l o s e ds h r u b l a n d ， t w or o t a t i o nd r yc r o p l a n d sa n du r b a n - r u r a lc r o s s b e l tt a k eu pl a r g ep a r to fa r e aw h i c h c o n v e y si n t ow o o dl a n d al a r g ep a r to fa r e aw h i c hc o m e sf r o mf a r m l a n d si s t r a n s f o r m e di n t od e c i d o u sf o r e s t ，u r b a n b u i l tl a n d ，u r b a n - r u r a lc r o s s b e l t ，m i x e df o r e s t a n dc o n i f e r o u sf o r e s t c 时o fl i n y i ，w e i f a n g ，q i n g d a oa n dy a n t a ia r et h ef o u rc i t i e sw h i c hl o s em o r e f a r m l a n d s c i t yo fl i n y i ，y a n t a i ，t a i a n ，w e i f a n ga n dj i n i n ga l et h ef i v ec i t i e s i n 5 山东大学硕士学位论文 w h i c hv e g e t a t i o ni n c r e a s e sm o r e c i t yo fq i n g d a o ，w e i f a n g ，y a n t a i ，d o n g y i n ga r e t h ef o u rc i t i e si nw h i c hu r b a n b u i l tl a n de x p a n d sm o r eq u i c k l y l a n d - u s ed y n a m i ci sd r i v e nb yb o t hb i o p h y s i c a la n dh u m a nf a c t o r s c a n o n i c a l c o r r e l a t i o na n a l y s i si nc o u n t yl e v e ls h o w st h a tu r b a ne x p a n s i o na n df a r ml o s sa r e p o s i t i v e l yr e l a t e d ，w h i c hr e v e a l st h et w oh a p p e n sc l o s e l y u r b a ne x p a n s i o na n df a r m l o s sh a p p e nm o r ef r e q u e n t l yw h e r ee c o n o m i cd e n s i t yi sh i g h e r ，d i s t a n c e st oc a n a la n d y e l l o wr i v e ra r ef u r t h e r ，d i s t a n c et oc o a s t a ll i n e i sn e a r e r ，a n da n n u a la v e r a g e t e m p e r a t u r e ，h y d r o l o g i c a ld e n s i t ya n dr a t eo fc h a n g eo fp e rc a p i t ag d p a r el o w e r r a t e so fc h a n g eo fl a n d u s ei n t e n s i t ya n di n c r e a s eo fv e g e t a t i o na r en e g a t i v e l y c o r r e l a t e d r a t eo fi n c r e a s eo fv e g e t a t i o ni sr e s t r a i n e db ys u c hc l i m a t i cf a c t o r sl i k e a n n u a lr a i n f a l l ，a v e r a g et e m p e r a t u r eo ft h ec o l d e s tm o n t h , a n n u a la v e r a g et e m p e r a t u r e ， a n dt e r r a i n r a t eo fi n c r e a s eo fv e g e t a t i o ni sh i g h e rw h e r ep o p u l a t i o nd e n s i t ya n d e c o n o m i cd e n s i t ya r eh i g h e r ，w h i c hi n d i c a t e se c o n o m i c a ld e v e l o p m e n tp r o m o t e s v e g e t a t i o nr e s t o r a t i o n f r e q u e n c ys t a t i s t i cf o rs i n g l ef a c t o rs h o w st h a tf a r ml o s s ， u r b a ne x p a n s i o na n d v e g e t a t i o ni n c r e a s eh a p p e nm o r ef r e q u e n t l yw h e r ed i s t a n c e st oc o a s t a ll i n ea n dm a i n r o a d sa r en e a r e r ，a n de l e v a t i o ni sl o w e r y e l l o wr i v e r , j i n gh a n gc a n a lh a v en o i m p a c t so nu r b a ne x p a n s i o n r a t eo fu r b a ne x p a n s i o nd e c r e a s e ss l i g h t l yw h e n d i s t a n c et oc i t yc e n t e r si n c r e a s e s t h r e s h o l d so fd i s t a n c e st oy e l l o wr i v e r , j i n gh a n g c a n a la n dc i t yc e n t e r se x i s tw h e nt h e yi n f l u e n c ef a r ml o s sa n dv e g e t a t i o ni n c r e a s e w h e nt h ev a l u ei su n d e rt h et h r e s h o l d ，f a r ml o s sa n dv e g e t a t i o ni n c r e a s ei n c r e a s e 丽t h t h ed i s t a n c ei n c r e a s i n g ，w h i l et h e yd e c r e a s ew i t ht h ed i s t a n c ei n c r e a s i n gw h e nt h e v a l u ei so v e rt h et h r e s h o l d m u l t i p l er e g r e s s i o n so nm u l t i p l es c a l e ss h o ws c a l ee f f e c to fs p a t i a l f a c t o r s e l e v a t i o na n ds o i lo r g a n i cm a t t e rc o n s i s t e n t l yi n f l u e n c ev e g e t a t i o ni n c r e a s e d i s t a n c e t oc o a s t a ll i n e ，a n n u a lr a i n f a l la n dp o p u l a t i o nd e n s i t yc o n s i s t e n t l yi n f l u e n c ef a r ml o s s d i s t a n c et oc o a s t a ll i n ea n dd i s t a n c et oc i t yc e n t e r sc o n s i s t e n t l yi n f l u e n c eu r b a n e x p a n s i o n e l e v a t i o n ，p o p u l a t i o n , a n dd i s t a n c et oc o a s t a ll i n es h o wr e g u l a rc h a n g e 、) ，i t hi n c r e a s eo rd e c r e a s eo fs c a l e sw h e nt h e yi n f l u e n c ev e g e t a t i o ni n c r e a s e ，f a r ml o s s a n du r b a ne x p a n s i o nr e s p e c t i v e l y r e g r e s s i o nm o d e lf i t t i n gr e s u l t s a r en o ts o s a t i s f y i n g k e yw o r d s ：m o d i s ；n d v i ；l u c c ；c a n o n i c a lc o r r e l a t i o na n a l y s i s ；d r i v i n gf o r c e s ； s c a l ee f f e c t 6 山东大学硕士学位论文 l 研究背景及进展 1 1l u c c 研究背景 土地是人类赖以生存与发展的重要资源和物质保障，在“人口资源环境 发展( p r e d ) 复合系统中，土地资源处于基础地位【l j 。土地利用是指对土地 的使用状况，侧重于土地的社会属性，是人类根据土地的自然特点，为实现经济 和社会目的所开展的一整套涉及土地的生物和技术的活动，反映了人类与自然晃 相互影响与交互作用最直接和最密切的关系。土地利用的方式、程度、结构及地 域分布和效益，既受自然条件的影响，更受各种社会、经济、技术条件的约束， 而且社会生产方式往往对土地利用起着决定性的作用【2 】。土地覆被是指地表自然 形成的或者认为引起的覆盖状况【2 1 。土地覆被作为土地利用的结果，其变化直接 对土地退化、陆地生态系统生产力的变化、温室气体的排放、生物多样性的减少 等全球环境变化问题做出贡献i 引。 面对当前同益加剧的人口资源环境问题，全球变化研究成为近年来国际上 最为活跃的研究领域之一。而在众多全球变化问题中，土地利用覆被变化研究 显得尤为重要。进入2 0 世纪9 0 年代以来，全球环境变化研究领域逐渐较强了对 土地利用覆被变化的研究。国际地圈生物圈计划( i g b p ) 和全球环境变化人文 项目计划( m d p ) 于1 9 9 5 年联合将士地利用土地覆被变化( l u c c ) 列为核心 研究项目，并确定第一阶段的研究重点为区域土地利用覆被变化的驱动机制、 土地利用覆被过去和现状的调查以及由此得到的土地利用覆被变化的格局和过 程、土地利用覆被变化的人类响应。其研究对象限定在土地利用覆被变化现象 滋生的发展变化规律f 4 】f 5 1 。 随着i g b p 第二阶段工作的开展，l u c c 研究计划的重点转向与其他研究领 域的结合，尤其是强调与陆地生态系统的全球变化( g c t e ) 研究计划的结合，其 研究对象也扩展到陆地人类与环境系统【6 1 。i g b p 于2 0 0 3 年提出了“土地变化科 学( l a n dc a i l g es i e n c e ，l c s ) 一新的科学范式”并确定土地变化科学的三个研 究焦点：1 ) 土地系统变化的原因和本质一强调对人类活动，尤其是对土地利用 活动产生的影响；2 ) 土地系统变化的影响一强调不同程度的土地利用对生态系 统产生的影响；3 ) 综合分析和建模一强调复杂系统的突变性质和非线性特征， 构建适应系统复杂性的一组时空模型【刀。 7 山东大学硕士学位论文 1 2l u c c 监测及分类研究进展 土地利用覆被的监测依赖于遥感技术的发展。n o a a a v h r r 、e o s m o d i s 影像数据为大尺度上的土地利用覆被制图提供了可能【8 】1 9 】。而区域尺度上的研究 以l a n d s a tt m 数据为主，更高分辨率的遥感影像如s p o t 、i k n o s 、q u i c k b i r d 、 a s t e r 等也逐渐得到广泛应用【l o 】【l l 】。粗空间分辨率、高时间分辨率影像 ( n o a a a v h r r 、i v i o d i s ) 与高空间分辨率、低时间分辨率( l a n d s a tt m 等) 互为补充，为全球、区域尺度上的土地利用覆被变化研究提供可更新的数据源。 遥感影像分类技术的发展很大程度上依赖于计算机技术的发展，传统的计算 机自动分类的方法主要是基于概率统计的监督分类和非监督分类方法。为提高分 类精度，人工神经网络、决策树、模糊数学等方法被应用于遥感影像分类。然而 由于遥感影像和地球表面的复杂性，单纯的改进分类算法在地表状况复杂的地区 往往难以得到较高的精度。多源辅助数据与卫星数据结合，发展多维信息复合的 方法可以大大提高分类的精度，因此成为遥感影像分类的发展方向【1 2 】【1 3 】。 1 3l u c c 驱动机制研究进展 从l u c c 研究计划制定开始，l u c c 驱动机制的研究始终是一个热点。l u c c 的驱动力构成主要来自于生物、气候、经济、社会、人口5 各方面。l u c c 的驱 动力取决于长期的自然条件的变化，以及社会、经济、技术和政治条件的变化。 中国地域辽阔，各地的驱动力错综复杂，为l u c c 驱动力研究提供了广阔的背 景。目前l u c c 驱动力研究表现出以下特点： 首先，驱动力与驱动机制研究明显走向综合的趋势。人们从经济学、社会学、 生态学等多学科角度，全方位地开展l u c c 驱动力与驱动机制研究。 其次，定性与定量分析结合，数理统计得到广泛应用。典型相关、回归分析、 主成分分析等方法得到应用。 第三，在l u c c 众多机制研究中，如下几个方面是人们关注的焦点：1 ) 城 乡作用机制；2 ) 区域土地利用与土地覆被变化过程中的水资源约束机制；3 ) 全 球粮食生产与食物安全因素的作用。 大量的研究讨论了某一具体尺度上驱动力的构成及权重大小【1 4 8 1 ，尺度问题 受到重视，即讨论驱动力随尺度推演的变化情况f 1 9 之。然而，对于土地利用覆 被变化驱动力的研究也存在一些问题，正如l a m b i n 指出的“对于决定地方尺度 8 山东大学硕士学位论文 土地利用变化的驱动力因子，来自于全球尺度上的驱动力要么对它们进行替换， 要么使他们发生重组，从而在地方上产生新的、与全球上的某些原因相联系的土 地利用覆被变化格局，而现有的工作，在对土地利用覆被变化的原因进行解 释时，往往基于一些过于简化的假设，以至于得到的结果会出现矛盾，对l u c c 驱动机制的认识要“始于简化，逐渐重视复杂性，最后达到普遍性 2 2 】。 2 研究区概况 2 1 基本情况 山东省地处中国东部、黄河下游。地理坐标为北纬3 4 。2 5 3 8 。2 37 ，东 经1 1 4 。3 67 1 2 2 。4 37 。陆地南北最长约4 2 0 k i n ，东西最宽大于7 0 0 k m ，面积 1 5 7 1 0 4 k i n 2 。境域东临海洋，西接大陆。地处中国大陆东部的南北交通要道， 京杭大运河在境内自东南向西北纵贯鲁西平原，黄河在境内自鲁西南向东北斜贯 鲁西北平原。地形中部突起，为鲁中南山地丘陵区；，东部半岛大都是起伏和缓 的波状丘陵区；，西部、北部是黄河冲积而成的鲁西北平原区，是华北大平原的 一部分。境内山地约占陆地总面积的1 5 5 ，丘陵占1 3 2 ，洼地占4 1 ，湖 沼平原占4 4 ，平原占5 5 ，其他占7 8 。山东的河流分属黄河、海河、淮 河流域或独流入海。全省平均河网密度为0 2 4 k m k m 2 ，长度在5 k m 以上的河 流有5 0 0 0 多条，其中，长度在5 0 k m 以上的1 0 0 0 多条，较重要的有黄河、徒骇 河、马颊河、沂河、沭河、大汶河、小清河、胶莱河、潍河、大沽河、五龙河、 大沽夹河、泗河、万福河、朱赵新河等。 山东的湖泊主要分布在鲁中南山丘区与鲁西平原的接触带上，总面积1 4 9 6 6 k m 2 ，蓄水量2 3 5 3 1 0 8 m 3 。较大的湖泊有南四湖。山东的海岸线全长3 0 2 4 4 k m ， 大陆海岸线占全国海岸线的1 6 ，仅次于广东省，居全国第二位。沿海岸线有天 然港湾2 0 余处；有近陆岛屿2 9 6 个，其中庙岛群岛由1 8 个岛屿组成，面积 5 2 5 k m 2 ，为山东沿海最大的岛屿群；沿海滩涂面积约3 0 0 0 k m 2 ，15 m 等深线以 内水域面积1 3x1 0 4 k m 2 ，近海海域1 7 x1 0 5 k m 2 。 山东的气候属暖温带季风气候类型。降水集中，雨热同季，春秋短暂，冬夏 较长。年平均气温1 1 c - - 1 4 ，全省气温地区差异东西大于南北。年平均降水 量一般在5 5 0 - - 9 5 0 m m ，由东南向西北递减。全省光照资源充足，平均光照时数 为2 3 0 0 - - 2 8 9 0 h r ，热量条件可满足农作物一年两作的需要。由于降水量6 0 以 9 山东大学硕士学位论文 上集中于夏季，故易形成涝灾，冬春又常发生旱灾，对农业生产影响最大。 山东的原始植被属暖温带落叶阔叶林，但久经垦殖的山东大地，原始植被早 已荡然无存，现存植被全为次生植被。山地丘陵区分布着不少温性针叶林，而 地带性植被落叶阔叶林除了少量此生天然林外，大都是人工林和萌芽林。2 0 0 0 年末全省林木覆盖率1 7 8 ，2 0 0 5 年末全省林木覆盖率2 4 。植被分布的特点 是，自鲁东半岛和鲁中南山地丘陵区东南沿海向西北随着水热状况的变化面积逐 渐递减；东部和东南沿海山地丘陵森林植被茂密，组成种类也复杂，还存在有不 少热带、亚热带成分。鲁西北不仅森林少而且种类贫乏，多为人工种植的次生林。 在山地丘陵区林被