盐城市围海养殖用海的演变与动态模拟研究

摘要

围海养殖用海的扩张导致了自然湿地面积急剧萎缩、生态系统多样性丧失等生态环境问题。为促进滩涂资源的“科学开发与安全开发”，围海养殖用海演变进程及其趋势研究开始受到关注。江苏省盐城市滩涂资源丰富，围海养殖用海是沿海滩涂资源利用的主要形式，及时准确地掌握围海养殖用海时空变化信息，是盐城市进行滩涂资源保护和合理开发利用的重要依据。但是从目前看，围海养殖用海信息大都是来自统计报告的单一数量结果，缺乏空间分布的直观表达以及动态分析结果。因此，了解盐城市沿海围海养殖用海的演变特征，开展围海养殖用海未来分布趋势的模拟研究对围海养殖用海的规划和管理具有重要价值和意义。
　　本文以盐城市沿海围海养殖用海为研究对象，选取1998年、2004年、2010年和2016年四个时期的遥感影像为数据源，运用RS和GIS技术对遥感影像进行解译分析，揭示了盐城市沿海围海养殖用海演变特征。同时选定大丰区为典型区，搜集典型区内DEM和河、港口位置等数据，并整理区域相关围海养殖用海政策方针，结合大丰区围海养殖用海演变特征，构建转换规则，运用约束性CA-Markov模型对研究区未来围海养殖用海分布进行模拟，结合模拟结果分析围海养殖用海的未来发展趋势，具体结论如下:
　　(1)1998-2016年间，盐城市围海养殖用海面积总体呈先增后减趋势，从1998年的258.11km2增长到2010年的689.79km2，再减少到2016年的664.67km2。但是在不同岸段，盐城市的围海养殖用海面积变化呈现出区域性的差异:灌河口至废黄河口岸段围海养殖用海处于稳定状态，射阳河口附近岸段有先增长后下降的趋势，斗龙港至老坝港岸段持续平稳增长。
　　(2)近20年来，政策方针、岸滩冲淤和产业结构等因素的变化引起了各岸段围海养殖用海不同的空间格局:灌河口至废黄河口岸段围海养殖用海格局稳定，养殖重心几乎没有迁移;废黄河口至斗龙港岸段围海养殖用海重心在射阳河口附近沿岸线来回摆动;斗龙港至老坝港岸段岸养殖重心先垂直海岸线向外推移再沿海岸线方向向南大幅迁移。
　　(3)从景观格局演变来看，盐城市围海养殖用海日益破碎，围海养殖用地空间分布趋于分散化。管理部门应当引起重视，通过科学合理的规划措施，尽量减少围海养殖用海的破碎化，实现滩涂资源的集约化利用，提高区域生态系统的稳定性。
　　(4)在耦合海洋功能区划约束条件于CA-Markov模型中的基础上，建立了围海养殖用海演变的转换规则，模型对围海养殖用海的模拟精度达到70.03％。模型对于围海养殖用海的新增区域模拟效果更好。模拟结果表明，大丰区内围海养殖用海将主要呈现向海一侧蔓延扩展的趋势，扩张区域将主要集中在四卯酉河口和川东港附近。分布较为分散的零碎斑块将连接成片，围海养殖用海的外侧边缘线将逐渐呈现平行海岸线向外扩张趋势。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1研究背景

1．2国内外研究进展

1．2．1围海养殖用海信息遥感监测研究现状

1．2．2土地利用厦被变化模型模拟方法

1．3研究内容、方法及技术路线

1．3．1研究内容

1．3．2研究方法和手段

1．3．3研究思路与框架

第二章研究区概况及数据来源

2．1研究区概况

2．1．1研究区的选择

2．1．2自然环境特征

2．1．3社会经济特征

2．2数据来源及预处理

2．2．1数据源

2．2．2遥感数据的预处理

第三章盐城海岸带土地利用分类

3．1分类体系设计

3．2基于面向对象的图像分类

3．2．1图像分割

3．2．2面基元多维特征获取

3．2．3一级分类——基于SVM的盐城市海岸带分类

3．2．4二级分类——基于知识规则的围海养殖用海信息提取

3．3围海养殖用海信息提取精度验证

3．4盐城市海岸带土地利用总体结构

第四章盐城滨海围海养殖用海时空演变特征

4．1围海养殖用海总体分布及面积变化趋势

4．1．1围海养殖用海面积变化趋势

4．1．2围海养殖用海空间分布及其变化

4．2围海养殖用海区域变化特征

4．2．1围海养殖用海空间面积区域变化分析

4．2．2围海养殖用海质心迁移分析

4．3围海养殖用海景观格局分析

4．3．1景观格局指数

4．3．2围海养殖用海景观总体格局及变化

4．4小结

第五章盐城典型区围海养殖用海变化趋势预测

5．1围海养殖用海演变模拟模型

5．1．1元胞自动机模型

5．1．2 CA-Markov模型

5．1．3转换规则构建方法

5．2围海养殖用海演变过程模拟

5．2．1基础数据

5．2．2影响因子及其参数确定

5．2．3模拟结果与精度评价

5．3围海养殖用海未来趋势和规划方案制定

5．4小结

6．1结论

6．2展望

参考文献

致谢