基于DEM的县域土地利用空间自相关格局分析_谷建立
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基于DEM的甘孜县土地利用格局空间自相关分析本文旨在通过基于DEM的甘孜县土地利用格局的空间自相关分析,探究该地区土地使用的空间特征和空间格局。
首先,介绍研究区域的背景和土地利用类型。
然后,运用空间分析方法,分析土地利用的空间自相关性与空间格局,并结合实际情况解释分析结果。
最后,提出相应建议,寻求改善土地利用格局的措施。
一、甘孜县土地利用类型及特征甘孜县是四川省的一个地区性市,位于川西高原、青藏高原和云贵高原的交界处。
由于地形复杂,地貌多样,气候和生态环境的差异较大,使得该地区土地利用呈现出多样化和复杂性。
根据第一次土地利用调查,甘孜县主要土地利用类型有林地、草地、耕地、城镇、水域和其他用地。
其中,草地、林地和耕地是该县的主要土地利用类型,占总面积的97.8%。
空间自相关性是指同地区内临近位置之间观测值的相关性。
在乡村规划和资源环境管理中,掌握土地利用格局的空间特征和空间格局至关重要。
本文采用Moran's I指数作为空间统计方法探究甘孜县土地利用格局的空间自相关性和空间格局。
1. 空间自相关性空间自相关性表现在土地利用类型间的互相联系和空间聚集性。
对于甘孜县整体而言,各土地利用类型之间存在着一定的正向空间自相关性,即相同类型的土地利用在区域内的空间分布具有某种形式的聚集。
其中,林地和草地相互聚集现象比较显著,而城镇用地则与其它类型交错分布。
这意味着,当某一地区的林地或草地增多时,周围的林地或草地也会随之增加。
该现象表明,在甘孜县的自然环境和发展历程中,林地和草地的分布与周围自然地理环境和社会经济因素息息相关。
例如,人们根据地形变异和生境特征来选择土地利用方式,或是自然因素和人为干扰共同作用导致土地利用的动态变化等。
2. 空间格局三、解释与讨论甘孜县各土地利用类型之间的空间自相关度存在显著相关性,其主要原因是该县处于青藏高原中心区,地势复杂,气候多样,导致不同土地类型间的发展受到自然和人文因素的共同影响。
第29卷第2期2010年02月地理科学进展PROGRESS IN GEOGRAPHYVol.29,No.2Feb.,2010收稿日期:2009-08;修订日期:2009-11.基金项目:国家自然科学基金项目(70873118、70821140353)、国家科技支撑项目(2006BAC08B03、2006BAC08B06、2008BAK47B02)。
作者简介:邓祥征(1971-),男,博士,副研究员,主要从事区域环境变化、土地系统变化及效应研究。
E-mail:ap@179~185页基于栅格面积成分数据的土地利用格局解释模型稳健估计邓祥征1,林英志1,战金艳2,何书金1(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室,北京100875)摘要:针对最小二乘估计不能应用于栅格尺度以面积成分表征的土地利用格局驱动机理分析的难题,本文提出了一种利用偏最小二乘回归法稳健估计该类土地利用格局解释模型的方法。
利用该方法能在解释变量间存在多重共线性的情况下,获得基于栅格面积成分数据的土地利用格局解释模型的稳健估计。
本文推导了应用偏最小二乘回归分析的数据处理和建模估计过程,并运用该方法开展了针对黄淮海地区耕地、建设用地分布格局及其驱动因子的建模分析,得到了拟合优度高的估计结果。
研究表明,偏最小二乘回归分析方法在开展栅格尺度以面积成分表征的土地利用格局驱动机理分析时具备高效与稳健的特征,适宜在类似研究中推广应用。
关键词:栅格成分数据;偏最小二乘回归;土地利用格局;驱动力;黄淮海地区1引言随着GIS 空间数据分析技术的不断发展与大量空间数据集的积累,栅格数据逐渐成为地理学相关研究领域最主要、最基本的数据格式之一[1-3]。
而基于栅格数据发展而来的栅格面积成分数据,在土地利用格局演替、土地利用结构变化模拟等领域发挥着日益重要的作用。
虽然广受地学分支学科及其研究领域的重视,迄今为止,栅格面积成分数据的建模及估计方法仍未取得实际性进展[4-7]。
基于DEM的甘孜县土地利用格局空间自相关分析甘孜县位于中国四川省西部,是一个地形复杂、地貌多样的地区。
地表特征的分布对于土地利用格局起到重要的影响。
本文基于数字高程模型(DEM)数据,对甘孜县土地利用格局进行空间自相关分析。
通过获取甘孜县的DEM数据,可以得到地表高程的分布情况。
DEM数据可以通过插值方法生成高程图,用于表示甘孜县地形的起伏情况。
地形复杂的地区往往容易形成狭窄的山谷和陡峭的山坡,这些地形特征对土地利用格局产生重要的影响。
通过对DEM数据进行空间自相关分析,可以了解地形变化的空间分布特征。
空间自相关分析是一种用于描述地理中特征间相互关联程度的统计方法。
在甘孜县土地利用格局中,水域、耕地、林地、草地等不同类型的土地利用往往会在地形的特定区域集中或分散分布。
在进行空间自相关分析时,我们可以采用莫兰指数的方法。
莫兰指数可以用来衡量特征之间的空间相关性,其数值范围为-1到1。
莫兰指数为正值时表示空间正相关,为负值时表示空间负相关,为0时表示空间随机分布。
通过计算莫兰指数,我们可以得到甘孜县土地利用格局的空间特征。
根据空间自相关分析的结果,可以进行土地利用规划的优化。
如果土地利用格局呈现出空间正相关性,可以考虑合理调整土地利用结构,减少土地利用类型之间的空间聚集程度,增加土地利用的多样性。
如果土地利用格局呈现出空间负相关性,可以考虑合理布局不同类型的土地利用,使其互相补充,以提高土地利用的效益。
基于DEM的甘孜县土地利用格局空间自相关分析可以帮助我们了解甘孜县土地利用的空间特征,为土地利用规划提供科学依据。
通过合理调整土地利用结构,可以提高土地利用的效益,达到可持续发展的目标。
基于DEM等空间因子的协克里格土壤环境评价模型研究本文以地统计学方法为基础,综合考虑地形起伏、河流、污染源分布和气候等因素对土壤污染的影响,对克里格空间插值方法进行改进,提出了基于DEM 等空间因子的协克里格模型,使之更符合土壤环境实际情况,能够更加准确反应土壤污染程度的空间变异性。
并以南方某市的土壤监测数据为例,得出基于DEM 等空间因子的协克里格模型评价结果。
标签:DEM TIN 克里格(Kriging)协克里格GIS 土壤环境评价模型Pb1引言土壤染污指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤环境质量恶化,对生物、水体、空气或(和)人体健康产生危害的现象[1],它传统的评价模型通常采用内梅罗指数法[2],该方法简单明了,易于建立模型。
然而,该方法没有考虑土壤环境的非平稳性、非匀质性、空间变异性等特点,容易掩盖小尺度土壤污染严重的可能。
近年来,克里格法在土壤科学和环境科学领域得到广泛的应用,然而,由于克里格方法仅用距离作为土壤采样点对未知点推定的影响权重,没有考虑到地形及其它因素土壤污染的影响,因而当监测区域内地形及其它因素变化较大时,使用克里格法进行土壤质量评估可能存在较大误差。
针对上述问题,本文提出了基于DEM等空间因子的协克里格土壤环境评价模型,该模型考虑了地形起伏变化、河流、污染源分布和气候等因素,得出了基于DEM等空间因子的协克里格土壤环境评价模型。
2基于DEM等空間因子的协克里格(Co-Kriging _DEM)评价模型土壤环境影响因子非常复杂,评价模型如果只用普通克里格方法,则评价结果会在山脉河流两侧等天然屏障处存在较大误差。
协克里格方法是建立在地质统计学理论基础上的克里格方法,是以少量稀疏不规则分布的监测数据作为约束条件,反演研究区内未知点数据。
本文所采用的南方某市的土壤数据中,土壤监测点数据较少,且满足克里格要求的半变异函数和协方差要求,适合使用协克里格方法。
基于DEM模型的区域土地整理潜力评价及预测发表时间:2009-12-10T10:02:19.030Z 来源:《企业技术开发》2009年第9期供稿作者:彭威黄立华熊县城[导读] 土地整理是社会资源重新配置的重要过程,是工业和农业相互补充促进的重要途径——以当阳市东部为例彭威1,黄立华1,熊县城2(1.中国地质大学资源学院,湖北武汉 430074;2.当阳市东群路11号当阳市国土资源局,湖北当阳 444100)摘要:土地整理是我国现阶段增加耕地面积、实施耕地占补平衡的重要手段,同时它还对改善区域的生态环境、提高耕地的生产能力、降低生产成本等都具有重要作用,而土地整理潜力评价是了解土地整理潜力大小、划定土地整理区、合理安排土地整理工作的重要依据。
本文以当阳市东部土地整理项目为例,在确定3个一级指标、9二级个评价指标后,利用层次分析法确定其权重,然后利用各指标分值测算各项目区的土地整理潜力值,在此基础上,利用DEM模型预测出未进行土地整理项目的土地整理潜力值。
关键词:DEM模型;潜力;评价及预测 1概述土地整理是优化土地利用的一种发展趋势,它既可以通过提高土地的利用率来增加必要的建设用地,实现农用地的动态平衡;又可以提高农用地的综合生成能力,增加农民的收入。
土地整理是社会资源重新配置的重要过程,是工业和农业相互补充促进的重要途径。
地整理潜力评价是在查清各类待整理土地资源的类型、数量、质量和分布的基础上,依据土地对某种利用方式的适宜性、限制性并综合各种相关因素,对土地整理潜力做出评估。
土地整理潜力评价是科学编制土地整理规划的重要内容和前提。
土地整理潜力评价的准确程度直接影响着土地整理规划设计的科学性、合理性[1]。
因此,其研究意义重大,是目前迫切需要开展的一项工作。
2土地整理潜力评价指标的建立2.1土地整理潜力评价指标的选取原则 2.1.1稳定性原则土地整理潜力是一个相对概念,是在某一时期某种条件下的一种潜力,所以评价指标应在一定时期、一定条件下相对稳定的。
基于DEM的甘孜县土地利用格局空间自相关分析甘孜县位于中国四川省西部,地理条件复杂,是一个典型的高原山地县。
土地利用是决定地区社会经济发展和生态环境保护的重要因素之一。
了解土地利用的空间分布特征和空间关联性,对于合理规划和管理土地资源、推动可持续发展具有重要意义。
本文基于数字高程模型(DEM)数据,通过空间自相关分析方法,探究甘孜县土地利用格局的空间自相关性。
我们需要获取甘孜县的DEM数据,并进行预处理。
DEM是描述地表高程特征的数字模型,可以通过遥感技术获取。
在预处理过程中,我们需要对DEM数据进行噪声滤除和数据插值等处理,以保证数据的准确性和完整性。
然后,我们将土地利用数据与DEM数据叠加,获取土地利用格局和地形特征的空间分布数据。
土地利用数据可以通过遥感影像的分类和解译获得,主要包括耕地、林地、草地、水域等不同类型的土地利用信息。
叠加土地利用数据和DEM数据,可以获取每个土地利用类型的高程值。
接下来,我们使用空间自相关分析方法来探究甘孜县土地利用格局的空间自相关性。
空间自相关分析可以用来研究地理现象的空间分布关联程度。
常用的空间自相关分析方法包括Moran's I指数和Geary's C指数等。
在空间自相关分析中,我们需要构建权重矩阵来描述地理实体之间的空间关系。
权重矩阵可以根据地理实体之间的距离和相互关系来确定。
常用的权重矩阵包括邻近矩阵、距离矩阵和连接矩阵等。
在我们的研究中,可以使用邻近矩阵来描述县域内不同土地利用类型之间的空间关系。
通过计算Moran's I指数或Geary's C指数,可以得到土地利用格局的空间自相关性系数。
这个系数可以反映土地利用类型的空间关联程度,其数值范围为-1到1。
当系数为正时,表示研究区域存在正相关关系;当系数为负时,表示研究区域存在负相关关系;当系数接近于0时,表示研究区域不存在空间相关性。
根据空间自相关性系数的计算结果,我们可以进行空间自相关性的解释和分析。
基于DEM的甘孜县土地利用格局空间自相关分析【摘要】本文基于DEM数据,通过对甘孜县土地利用格局进行空间自相关分析。
首先获取和处理DEM数据,对土地利用类型进行分类,然后采用相应的空间自相关分析方法,得出土地利用格局的空间自相关分析结果。
对影响土地利用格局的因素进行了分析。
研究发现甘孜县土地利用格局存在一定的空间自相关性,主要受海拔、坡度和土地利用类型等因素的影响。
最终得出了一些具体的结论,并对未来的研究方向进行了展望。
本研究可为甘孜县土地利用规划和管理提供参考,对于促进当地土地资源的合理利用具有一定的指导意义。
【关键词】土地利用格局,空间自相关分析,DEM数据,甘孜县,影响因素分析1. 引言1.1 研究背景甘孜县位于中国西部,是一个典型的高原山地地区,地形复杂,气候多变。
近年来,随着人口增长和经济发展,土地利用格局发生了较大变化,土地资源的合理利用成为当地发展的关键问题。
基于数字高程模型(DEM)的空间分析方法为研究土地利用格局提供了新的途径。
在地理信息系统(GIS)和遥感技术的支持下,利用DEM进行土地利用格局空间自相关分析已成为研究土地利用格局的重要方法。
通过分析不同地区土地利用类型的空间分布规律,可以揭示土地利用格局的演变趋势,并为土地资源的合理配置提供科学依据。
本研究旨在利用DEM数据,结合土地利用类型分类和空间自相关分析方法,对甘孜县土地利用格局进行深入研究,探讨土地利用格局的空间特征及影响因素,为该地区土地资源的可持续利用提供科学支持。
通过本研究,将有助于加强对高原山地地区土地利用格局演变规律的认识,为促进甘孜县及类似地区的可持续发展提供理论支持和政策建议。
1.2 研究目的甘孜县位于川西高原东南缘,地形复杂多样,地貌多山丘陵,海拔差异大,气候条件独特。
土地利用格局在这样的地理环境下受到多种因素的影响,包括地形、气候、人类活动等。
通过基于DEM的空间自相关分析,可以更好地揭示甘孜县土地利用格局的空间分布特征,探讨其形成机制。
DEM模型在土地利用变化中的应用DEM(Digital Elevation Model)是数字高程模型的缩写,是一种利用数字手段构建地理地形等高线模型的方法。
在土地利用变化中,DEM模型可以被广泛应用,以通过分析土地高程、地貌信息等,来预测土地变化趋势、评估土地利用方式、分析土地变化过程等,为地理信息决策提供科学依据,具有重要意义。
一、DEM模型在土地利用变化的应用1.预测土地变化趋势DEM模型可以通过分析土地高程、地貌等信息,推测未来土地利用变化的趋势。
比如,通过对统计局发布的土地利用变化数据进行DEM模型分析,可以预测未来某区域的土地变化方向和速度,从而为相关部门的土地开发规划决策提供依据。
2.评估土地利用方式DEM模型可以通过分析土地高程、地貌等信息,评估不同土地利用方式对环境和资源的影响程度。
例如,通过对某个地区不同土地利用方式的DEM模型分析,可以得出每种方式对地貌、水资源、生态环境等方面的影响程度,从而为该区域的土地开发规划提供价值参考。
3.分析土地变化过程DEM模型可以通过对已有土地利用变化数据的分析,揭示土地变化的过程与原因。
例如,通过对某一地区不同年份的DEM模型数据进行对比,可以发现在某种特定高程或地形条件下的土地变化趋势,从而分析该区域土地变化的驱动因素,为相关部门制定土地开发策略提供参考。
二、DEM模型在土地利用变化中的优势1.提高决策科学性DEM模型可以通过分析土地高程、地貌等信息,完整、系统地揭示土地利用变化的特征与规律,进而为土地开发规划决策提供科学依据,提高决策科学性。
2.提高决策效率DEM模型可以自动对土地利用变化数据进行处理和分析,避免了传统人工处理数据的繁琐过程,提高了决策效率。
3.提高决策精准性DEM模型可以根据具体地区的高程、地貌等信息,对土地利用变化趋势进行量化预测和评估,从而提高了决策精准性。
三、DEM模型在土地利用变化中的应用案例1、DEM模型在土地评估方面的应用以贵州省为例,该省全域山脉密集,因此DEM模型在土地利用评估方面的应用十分广泛。