土地利用：覆被变化及对生态安全的影响研究

　　本书以浙江省淳安县为例，选用Landsat TM为基本的遥感数据源，完成了研究区1991-2003年土地利用/覆盖的遥感监测，在此基础上探讨了土地利用/覆盖变化引起的生态结构、功能以及生态承载能力方面的变化，分析了土地利用/覆盖对滑坡等地质灾害以及整个研究区土地生态安全的影响。主要研究内容包括以下方面：一是土地利用覆被变化监测和植被覆盖度遥感估算；二是土地利用覆被情况对地质灾害的影响（以滑坡为重点）；三是土地利用覆被变化对生态系统结构和功能的影响评价；四是土地生态安全综合评价。本书研究在以下几个方面取得了新进展。一是以滑坡为例，探讨土地利用/覆盖与地质灾害的关系，得到的预测方程和滑坡预测概率的空间分布图为灾害影响因子分析和灾害预测研究提供新方法，具有创新性。二是参照DPSIR框架，提出了适合研究区的土地生态安全评价指标体系，并充分发挥RS和GIS的优势，从多元数据中获取指标数值，实现以栅格为基本分析单元的评价，对于土地生态安全研究有借鉴意义。三是对植被覆盖度的遥感估算进行探索性研究，分别采取高光谱分辨率和高空间分辨率数据推算植被覆盖度公式，利用数字正射影像（DOM）来检验两种方法共同计算的研究区植被覆盖度，在研究思路上有新意。

　　朱蕾，女，研究领域主要为土地规划、土地评价和土地政策。先后在山东农业管理干部学院土地与房地产管理系、上海市地质调查研究院（上海市国土资源研究院）国土资源规划所、国土资源经济研究所工作。在国内核心期刊发表论文近20篇，其中包括SCI一篇，EI两篇。参编著作2本。

第一章 研究概述 1 1.1 研究背景 1 1.1.1 基本概念 1 1.1.1.1 土地利用/覆被 1 1.1.1.2 生态安全 2 1.1.2 土地利用/覆被变化的主要研究内容 3 1.1.3 土地利用/覆被变化遥感监测研究综述 3 1.1.3.1 遥感在土地利用/覆被变化监测上的应用 3 1.1.3.2 土地利用/覆被变化遥感监测方法 4 1.1.4 土地利用/覆被变化对生态安全影响的研究进展 6 1.1.5 土地生态安全评价研究进展 10 1.2 研究目的、意义和内容 13 1.2.1 研究目的和意义 13 1.2.2 研究内容和技术路线 14 第二章 研究区概况和研究数据 16 2.1 研究区概况 16 2.1.1 研究区地理位置 16 2.1.2 研究区自然概况 16 2.1.3 研究区经济概况 18 2.1.4 研究区生态存在的问题 18 2.2 研究数据 20 2.2.1 遥感数据 20 2.2.1.1 影像数据 20 2.2.1.2 地面高光谱数据 21 2.2.2 空间数据 21 2.2.2.1 土地利用现状数据 21 2.2.2.2 数字高程模型(DEM)及其他地形要素数据 22 2.2.2.3 土壤类型数据 22 2.2.2.4 地质类型图和灾害数据 22 2.2.2.5 其他空间数据 22 2.2.3 气象数据与预处理 23 2.2.3.1 降雨数据的序列订正 24 2.2.3.2 降雨数据的空间插值 27 2.2.4 其他统计数据和专题成果资料 33 第三章 土地利用/覆被变化及植被覆盖度监测 35 3.1 土地利用/覆被变化遥感监测 36 3.1.1 数据预处理 36 3.1.1.1 几何校正 36 3.1.1.2 大气校正 36 3.1.2 图像分类 40 3.1.2.1 分类系统 40 3.1.2.2 GIS辅助信息参与分类 42 3.1.2.3 多时相分类 47 3.1.2.4 分类结果综合 48 3.1.2.5 分类结果 50 3.1.3 结论 53 3.2 植被覆盖度遥感估算 54 3.2.1 作物植被覆盖度高光谱分析及测算 56 3.2.1.1 小区试验作物样本植被覆盖度测算 56 3.2.1.2 作物植被覆盖度和高光谱的相关分析 56 3.2.1.3 植被覆盖度与“红边”“绿峰”变量的关系 57 3.2.1.4 植被覆盖度高光谱植被指数模型的波段选择 59 3.2.1.5 高光谱模拟TM 植被指数进行作物植被覆盖度估算 60 3.2.2 林地和园地植被覆盖度估算 65 3.2.3 研究区植被覆盖度估算 67 3.2.4 结论与讨论 69 3.3 小结 69 第四章 土地利用/覆被对地质灾害的影响 71 4.1 土地利用/覆被对突发性地质灾害的影响 72 4.1.1 土地利用/覆被和地质灾害关系的基本统计分析 72 4.1.2 土地利用/覆被对滑坡的影响及滑坡发生概率预测 78 4.1.2.1 Logistic回归模型 80 4.1.2.2 滑坡和影响因子提取 80 4.1.2.3 影响因子初选和共线性诊断 89 4.1.2.4 Logistic模型运算 91 4.1.2.5 滑坡影响因子重要性排序和滑坡概率空间分布 92 4.1.2.6 日降雨和滑坡发生的关系 95 4.1.2.7 结论 97 4.2 土地利用/覆被类型对水土流失的影响 98 4.2.1 水土流失估算 98 4.2.1.1 降雨侵蚀力因子 99 4.2.1.2 土壤侵蚀因子 100 4.2.1.3 坡长因子 100 4.2.1.4 坡度因子 101 4.2.1.5 植被覆盖因子、水土保持因子 102 4.2.1.6 水土流失估算结果 103 4.2.2 土地利用/覆被及植被覆盖度对水土流失的影响 104 4.3 本章小结 106 第五章 土地利用/覆被变化对生态系统结构和功能的影响 108 5.1 景观格局变化 108 5.2 土地生态系统服务价值变化 113 5.3 生态承载力变化 117 5.4 本章小结 125 第六章 土地生态安全综合评价 126 6.1 土地生态安全评价概念研究 127 6.2 土地生态安全评价指标体系研究 128 6.2.1 土地生态安全评价指标概念框架 128 6.2.2 土地生态安全评价指标体系 129 6.3 研究区土地生态安全评价 131 6.3.1 选择的评价单元、方法和指标 131 6.3.1.1 评价单元 131 6.3.1.2 评价方法 132 6.3.1.3 评价指标 135 6.3.2 指标获取和标准化 137 6.3.2.1 指标获取 137 6.3.2.2 指标标准化和分级 140 6.3.3 评价实现 143 6.3.3.1 确定权重 143 6.3.3.2 模型的实现 143 6.3.4 评价结果 145 6.4 土地利用/覆被状况对土地生态安全的影响 146 6.5 本章小结 148 第七章 结论、创新点和讨论 149 7.1 结论 149 7.1.1 土地利用/覆被变化遥感监测 149 7.1.2 植被覆盖度遥感估算 150 7.1.3 土地利用/覆被对地质灾害的影响 150 7.1.4 土地利用/覆被变化对生态系统结构和功能的影响评价 151 7.1.5 土地生态安全评价及其与土地利用/覆被的关系 151 7.2 创新点与新进展 152 7.3 讨论 153 附表 154 参考文献 157