基于遥感的湘潭市主城区土地覆盖变化与城市扩张研究

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1、学校代码10530学号201510202009分类号P237密级公开硕士学位论文基于遥感的湘潭市主城区土地覆盖变化与城市扩张研究学位申请人张磊指导教师丁俊博士学院名称土木工程与力学学院学科专业测绘工程研究方向遥感数字图像处理二○一八年六月StudyontheLandCoverChangeandUrbanExpansioninXiangtanMainCitybyRemotesensingCandidateZhangLeiSupervisorLecturerDingJunCollegeCollegeofCivilE

2、ngineeringandMechanicsProgramSurveyingEngineeringSpecializationRemoteSensingDigitalImageProcessingDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2018湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作

3、品。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。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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。本人授权湘潭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。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学硕士学位论文摘要湘潭

4、市作为长株潭城市群的重要组成部分，近年的发展较为快速，土地覆盖类型、城市空间形态都有了非常明显的改变。而城市土地覆盖结构、城市用地空间形态会对城市的合理规划与健康发展产生深远影响。因此，对湘潭市土地资源利用信息的及时掌握及对城市用地空间形态的正确认识十分重要。本文以1991年、1999年、2005年、2012年、2017年湘潭市主城区的LandsatTM/OLI遥感影像为数据基础，对研究区的土地覆盖信息进行提取；通过转移矩阵中的数据分别计算出各土地覆盖类型的净变化量、交换变化量，总变化量，并通过随机状态下土地覆

5、盖类型间的转换值，从土地覆盖类型的增加与减少两个角度分析研究区土地覆盖转化的倾向性；选取紧凑度指数、分维度指数、扩张强度、重心变化轨迹、缓冲区法、等扇分割法、方向距离分异等城市空间分析方法对研究区连续时相内的扩张特征进行了分析；最后结合不同缓冲区的景观格局指数，分析了研究区的城市扩张模式。本文取得以下主要结论：（1）1991年-2017年建设用地面积占比增加15.59%，是占比增加最大的地类，耕地与林面积占比减少，水体占比稳定，未利用地占比变化无规律；由于耕地与林地面积基数大，土地覆盖类别间转化的主要部分为耕地

6、与林地间转换；建设用地增加占用未利用地、耕地增加占用林地、未利用地减少为建设用地、耕地减少为未利用地等是倾向较为明显的转化类型；（2）研究区城市用地不够紧凑，最高是1991年值为0.44，之后逐年下降。分维度指数大部分位于0.3～0.5区间内，斑块相对规整，形状相对简单；方向分异上，1991-1999年各扩张方向分异相对均衡。1999-2017年研究区的扩张方向大部分在东半扇形区，主要方向有东（E）、东偏南（SEE）、东偏北（NEE）；1991-1999年与1999-2005年城市扩张主要集中在3000m-45

7、00m内，4500m为城市的边缘地带，2012-2017年扩张集中在6000m-9000m内。（3）湘潭市核心城区的城市扩张模式主要有边缘式、填充式与飞地式3种。边缘式是研究区的主导扩张模式，贯穿整个研究时段。1991-1999飞地式扩张高于填充式扩张模式，之后逐年下降。2005-2012年边缘式扩张模式超过了其他两类扩张模式的总和；结合景观格局指数分析发现，随着填充式与飞地式扩张的逐年下降，斑块聚集度、斑块密度、形状指数、平均斑块大小4个指数逐年上升。距离城市中心圈越远斑块聚集度与平均斑块大小指数越小，斑块密

8、度与斑块形状指数越大。关键词：城市扩张；土地覆盖；湘潭市；转移矩阵；景观I湘潭大学硕士学位论文AbstractXiangtanCityisanimportantcityofChangsha-Zhuzhou-Xiangtanagglomeration.IthasarelativelyrapiddevelopmentduringtheconstructionoftheChangsha-Zh