基于GIS香格里拉森林景观变化驱动力讲义.ppt

1、研究背景和意义 2、研究区概况及使用数据 香格里拉县原名中甸县，2001年12月，更名为香格里拉县。位于东经99°21 ’-100°19’，北纬26°52 ’-28°52’，地处云南省西北部、青藏高原南缘，横断山脉腹地，是举世闻名的“三江并流”风景区腹地 。境内兼有亚热带、温、寒三种气候。是一个以藏族为主体，多民族共居，地域辽阔，资源丰富，环境优美的高寒山区的农业贫困县。 研究区影像数据：MSS 1974， TM 1989， TM 2000 3、主要研究内容 （1）以Landsat 数据为信息源，获取1974、1989和2000年三个时相的香格里拉县的森林景观类型图。 （2）研究森林景观变化的时空分异特征，利用空间分析方法，从空间位置上分析变化地块与人为干扰源（道路、居民地、农地）之间的空间统计关系。以区位理论和空间分析的视角研究森林变化的驱动力，揭示人为活动导致的森林景观变化的空间分异规律。 科学假设：森林景观变化在较短时间尺度上（几十年）主要受人为活动的影响，影响结果可以从空间位置分布上表现出一定的规律性，这种规律性可以通过统计方法，分析森林变化与干扰源（居民点、到路、农地）之间的位置关系而加以描述（类比：治安中两抢犯罪地点：城市城郊接合部、车站码头等）。 4、研究方法 驱动力分析大都通过分析社会经济统计数据和目标变量（如土地利用变化）数量变化关系，运用相关分析、多元回归分析、主成分分析、灰色关联度以及典型相关分析等主要数理统计方法，提取主要驱动因子，建立多元回归方程，进而对目标变量（土地利用变化）的变化趋势进行分析和预测。 本次研究采用GIS的成本距离分析方法，对影响目标变量（森林景观变化）的因子（干扰源、驱动因子）进行成本距离分析，然后分析森林景观变化与各因子的成本距离之间的关系，并通过数学拟合构造出这些驱动因子与森林景观变化的函数关系。 4.1 森林景观系统划分及其遥感景观制图 森林景观采用的分类系统主要依据植被分布特征信息和国家土地利用/土地覆盖分类系统。其中一二级景观类型完全按照国家级土地利用与覆盖分类系统确定，三四级景观类型更多结合研究区实际状况进行确定。依研究需要，将景观划分为7个一级景观，包括人工用地、农业用地、自然/半自然植被、湿地、水体、未利用地和雪地。对自然/半自然植被中的天然林细分到四级景观。 表1 香格里拉县景观类型分类系统 森林景观遥感信息提：采用自动分类结合目视解译。 三期影像分类结果： 4.2 森林景观动态变化分析 利用GIS空间叠加分析方法，分析1974-1989年间和1989-2000年间森林景观变化； 4.3 研究区土地利用变化转移矩阵分析 在研究期间，研究区约有13.08%的土地面积发生了类型转化。研究区主要的土地利用变化发生在农业用地、未利用土地和自然/半自然植被之间的流转。1989-2000年间，自然/半自然植被转化为其它土地利用类型的面积为88286.76，占研究区土地利用类型转化面积的65.66%。按自然/半自然植被转化为其它土地利用类型面积的多少顺序依次为未利用土地、农业用地、人工用地、水体，转化比例分别为49.11%、14.91%、0.93%、0.71%。这一结果主要源于森林的大量采伐，这一期间香格里拉县75%财政收入来源于森林采伐。 4.3 天然林变化的地形影响 （1）高程因子 所以，天然林的变化最为活跃的地段是在海拔3200-4200m范围，之后随着海拔的增加，天然林的变化逐渐减小。 天然林的变化主要集中在坡度0-30°范围，约占75%，是较容易受人类活动影响的区域；约25%天然林变化分布在坡度大于35°范围 。 因此，天然林的变化受坡度的影响较大，天然林变化随坡度的增加，其变化逐渐减小。 在两个变化时间段内，平缓坡（无坡向）区域的天然林变化都是最小，占变化面积的1.3%，阴坡天然林变化最大，占变化面积的66%，阳坡天然林变化占变化面积的33%。 4.4 成本加权距离制图 成本加权距离制图可以获得每一个单元至距离最近、成本最低源的最少累加成本。 根据每个单元到源的距离和穿越沿途单元的成本，来计算从每一个单元至其最近源的累加通行成本 。 成本加权距离 两点间的直线距离有时并非一定最好。走最短路径穿越一座山需要耗用3个小时，而绕行较长的路线仅需要2个小时。