GIS在流域生态环境质量评中的应用——以昌化江下游为例.docx

／螂煳海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 ／螂煳 海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郧重声明：所牛交的学位论文，是本人住导师的指导卜．，独立进行研究l：作所取得的成果。 除文中已经注明引Hj的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人 承担。 论文作者签名．哦嵋 日期：勿}1年占月引日 学位论文版权使用授权说明 本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有 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。本人授权海南大学可以将本学 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、缩印或扫描等复制手段保存和 汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知 必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定。 。论文储签二：蠢+咽 日期：2D“年芎月弓1日 本人已经认真阅读“CALLS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交 论文储签名．赢啁 日期：2口11年箩月弓1日 }两 }两 要 流域生态环境质量评价一直是我国流域生态保护工程的一项基础工作，是流域土地 结构合理配置和综合管理的重要依据，关系着实施流域生态环境综合治理工程部署的合 理与否。因此，相关部门十分重视对流域生态环境整治工作，给予了较大的投入力度， 然而由于治理后监测监管的力度较为薄弱，最终使得流域生态环境保护工作的效果不甚 理想。其根源来自于流域生态监测具有面积覆盖面广，监测所需投入人力物力较大的特 点，而各环境监测站的人力物力又十分有限。随着遥感技术在生态环境监测上的逐步应 用推广，凭借其经济高效、准确度高的特点，已经成为了当前流域生态环境动态监测与 分析的主要手段。 本文以海南昌化江下游流域为研究对象，以GIS为平台，建立该流域土地利用数据 库。在此基础上，采用CA MARKOV模型对昌化江流域时空变化格局进行了分析和预 测，该模型具有MARKOV和元胞自动机各自在时间序列和空间预测上的优点，弥补了 传统MARKOV模型的分析对外界影响因素考虑不周的缺点。同时，本文应用InVEST模 型建立生境质量评价的初步结论，进一步应用USLE土壤侵蚀模型对下游流域内的土壤 侵蚀情况做了定量分析。最后，结合土壤侵蚀结论和生境质量分析的初步结论，综合评 价了研究区域的生态质量。本研究应用前沿的生态评价模型和遥感模拟理论，创新了生 态环境质量评价的分析手段，分析结果对于流域的生态监测体系建设和水土保持工作具 有重要的意义。 本研究的主要结论如下： (1)对于1998年和2008年的解译结果显示，疏林地、旱地和天然林的面积减少 较大，而水田、果园和养殖水面面积增加较多，且呈现较高的土地利用动态指数。从 Markov土地利用转移矩阵的分析得知，天然林和疏林地减少的面积主要转变成了果园 和水田，另外，一部分耕地和人工林也转变成了养殖水面和果园。从CA Markov模型 对于201 8年的土地利用类型预测模拟结果上看，天然林有进一步的退化趋势，取而代 之的是河岸滩涂、果园和疏林地的大幅度增加。 (2)对于INVEST模型的生境退化和生境质量的结果分析显示，昌化江下游区域 的生境退化在面上的扩张有所减缓，但是生境退化的程度有进一步的加深；生境质量的 变化呈现两极发展趋势，即以1998年为基期来比较，较好生境得分区域面积有所上升， 生境得分值较低的区域面积也有扩大，两极分界愈加明显。 (3)土壤侵蚀定量分析的结果显示昌化江下游土壤侵蚀强度以中度侵蚀为主，土 壤侵蚀总量最大的区域是天然林，而单位侵蚀模数最大的是果园、橡胶林、人工林等人 为活动影响较大的土地类型；从坡度分析的结果上看，土壤侵蚀主要发生在80--250范 围内。(4)将经归一化处理后的土壤侵蚀和生境质量评价结果进行综合，得到生态环境 围内。 (4)将经归一化处理后的土壤侵蚀和生境质量评价结果进行综合，得到生态环境 质量的综合得分，并由良好到差分成了五个等级。结果显示昌化江下游综合生念质量总 体一般，且呈现一般等级区域较大，较好和差两个等级的区域较小的特点；其中较好以 上等级以天然林和针叶林为主，较差以下等级以果园、橡胶林、人工林为主。 关键词：昌化江下游；CA MARKOV模型；INVEST模型；USLE模型；土壤侵蚀；GIS AbstractEvaluating Abstract Evaluating ecological and environmental quality of watershed is a fundamental component of the project of ecological protec