山西屯留县土地利用空间格局变化

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1、------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx山西屯留县土地利用空间格局变化【精品文档】基于GIS和分形理论的山西屯留县土地利用空间格局变化余万军1，吴次芳1，关涛1，李学敏2，孙泰森3（1.浙江大学东南土地管理学院，杭州310029;2.山西省农业科学院玉米研究所，沂州034000;3.山西农业大学资源与环境学院，太谷030800）摘要该文以分形理论为基础,在地理信息系统技术支持下,对山西省屯留县土地利用空间格局变化进

2、行了研究。通过对山西省屯留县土地利用数据库中空间数据的提取,运用面积-周长分形模型,分别计算出了1990年和2001年各种土地利用类型的分维数和稳定性指数。该文还引入了景观生态学中的相关指数—斑块密度指数,景观斑块数破碎化指数,斑块形状破碎化指数及景观多样性指数,并进行了定量分析,进一步揭示了屯留县土地利用空间格局变化,以期为开展区域土地整理、促进土地合理利用以及保持区域景观格局的持续发展提供参考。关键词:GIS;分形理论;土地利用;空间格局变化;屯留县中图分类号:文献标识码:A文章编号:1002-0819(2005)10-0064-06余万军,吴次芳等:基于GI

3、S和分形理论的山西屯留县土地利用空间格局变化.农业工程学报12005，10（21）：64-692/51导言分形几何是在分形理论的基础上形成的被广泛应用于各个领域的一个新的分支。非线性的分形现象到处存在，分形特征是景观斑块十分明显。景观的研究与空间格局，都是土地利用的一个重要组成部分，而分形理论的优点在于对空间结构的分析。因此，在景观的研究上运用分形理论十分【精品文档】【精品文档】有助于我们全面准确地示范和研究土地利用空间格局的改变。本文以山西省屯留县为例。2研究区域概况屯留县位于东经112°28'~113°03'，北纬36°13'~36°30'。占地面积1142k

4、m2，人口240×103.地势西高东低，平均海拔945米，气候是典型的大陆半湿润性气候，属于温带。年平均气温是9.2℃，年平均降雨量为620毫米。屯留县拥有非常丰富的煤炭和天然气。煤床达938km2，储量大约为亿吨。虽然煤炭行业对屯留县的经济发展贡献十分大，但它也带来了空气污染，水土流失，地下水位下降，甚至山体滑坡，进而又导致了土地空间格局的改变。因此，选择一个科学的方法来研究这种变化的趋势是非常必要和重要的，从而确保屯留县发展的长期可持续性。3研究方法用分形理论的方法来描述形状不规则的自然物体，分形物体显示为下列属性：①它结构复杂，即它包含成分不一的细小颗粒。②

5、形状不规则，不能用传统的几何形状来描述和演算。③相似性，任意一件的物体，都和整个结构十分类似。④分形维数通常超过拓扑层面。⑤它会有一些有趣现象，例如：复杂的结构似乎只是重复一个简单的结构无限次。⑥它通常是一种“自然”的形状。分形分析，在欧几里德概念被看作是一个过程。这一过程的特点是以指标D称为分形维数。有许多方法来衡量的分形维数。在本文中，我们使用周边三维模型的方法。其他方法包括分压器（指南针），网格（盒）等。需要指出的是，对于同一个问题并非所有类型的尺寸测量将可以给予同样的答案，。周边三维模型的范围内采取修补二维平面的方法。对于周边地区的关系，景观系数是由给出的

6、。A代表该地区某一景观格局；P代表周围的景观格局；K代表区域的大小。两边同取对数lnP=DlnA/2+lnKD=2lnP/lnA该分形维数D是指景观格局的复杂性和连续性。对于某些景观，发展价值较大的。更为复杂的景观结构;d达到1.5，它的一个特点类似布朗运动与最不持久性，以及接近1。5分形维数的利特勒持续的景观。因此，持续指数（PI）可以被定义为下面：【精品文档】【精品文档】PI=1.5–D4数据采集本文分析的数据来自于屯留县土地利用数据库，该数据库是由最初的数据库和更新数据库。双方最初的数据库和更新数据库包括空间数据库和属性数据库。空间数据库的初步构建了以数字化

7、数据的详细调查土地资源，1990年，其中存储在文件中。在数字化过程包括以下步骤：首先，收集，核对和处理土地利用现状图;其次，扫描得到的地图网格图;第三，把网格图矢量图形支持的ARC/INFO的;第四，正确的转化和协调;第五，提取土地类型及景观指数的空间数据。实现空间数据库的更新：首先，购买研究领域的卫星遥感图像;其次，翻译的图片矢量图形和遥感图像;第三，根据它的土地利用现状图，以确定在1990年的景观变化区域;第四，测量面积的变化和更新的初始空间数据库。更新的数据库，用于研究2001年的土地数据库的属性数据，包括VisualFoxpro中表格数据和文字资料的管理。

8、空间数据和