抚仙湖流域土地利用变化与水环境调控研究

本书以云南省典型高原湖泊流域——抚仙湖流域为研究区，以遥感与地理信息技术为支撑，以优于1m高分辨率遥感影像、基础地理信息数据和水质监测数据为数据源，发展了一种能有效提高流域尺度高分辨率遥感影像分类精度的多尺度随机森林分类方法，分析了流域土地利用/土地覆盖多尺度时空演变规律与驱动力，揭示了流域不同污染源区水质对土地利用/土地覆盖类型与格局的尺度依赖性，构建了流域水质与土地利用/土地覆盖类型及格局的时空关系模型，识别了流域土地利用/土地覆盖类型及格局与水质相互作用的特征尺度，并提出了水环境保护策略与建议。

第1章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 2
1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 LULC遥感信息提取 3
1.2.2 LULC时空演变 7
1.2.3 LULC变化与水质关系研究 10
1.3 研究区概况 13
1.3.1 自然环境概况 13
1.3.2 湖泊水环境概况 14
1.3.3 社会经济概况 16
1.4 本书组织与章节安排 17
1.5 本章小结 18
参考文献 19
第2章 抚仙湖流域LULC信息提取与表达 28
2.1 数据源与数据处理 28
2.1.1 数据源 28
2.1.2 遥感影像数据预处理 29
2.1.3 流域边界划分 31
2.2 基于高分辨率遥感影像的LULC变化信息提取 32
2.2.1 多尺度对象随机森林算法 32
2.2.2 基于MSORF的抚仙湖流域LULC信息提取 34
2.3 LULC时空变化过程表达 38
2.3.1 LULC时空变化过程表达方法 39
2.3.2 基于过程对象的时空过程表达模型 39
2.3.3 实验与分析 41
2.4 本章小结 44
参考文献 46
第3章 抚仙湖流域LULC过程演变分析 48
3.1 流域LULC数量结构特征分析 48
3.1.1 全流域LULC数量结构特征 48
3.1.2 子流域LULC数量结构特征 49
3.1.3 河岸缓冲区LULC数量结构特征 52
3.2 流域LULC时间变化分析 54
3.2.1 流域LULC时间变化分析方法 54
3.2.2 流域LULC时间变化特征分析 55
3.3 流域LULC空间变化分析 61
3.3.1 流域LULC空间变化分析方法 61
3.3.2 流域LULC空间变化特征分析 62
3.4 流域LULC景观格局变化分析 65
3.4.1 流域LULC景观格局分析方法 65
3.4.2 流域LULC景观格局变化特征分析 66
3.5 流域LULC时空演变过程分析 74
3.5.1 流域LULC时空演变过程分析方法 74
3.5.2 流域LULC时空演变结果分析 75
3.6 流域LULC强度空间分异 78
3.6.1 流域LULC强度空间分异分析方法 78
3.6.2 流域LULC强度空间分异分析 80
3.7 流域LULC变化驱动力分析 86
3.7.1 流域土地利用变化驱动力分析方法 86
3.7.2 流域LULC时空演变驱动分析 88
3.8 本章小结 88
参考文献 89
第4章 抚仙湖流域LULC变化与水质关系 91
4.1 研究尺度选择 91
4.1.1 尺度的界定 91
4.1.2 尺度的选取 92
4.2 抚仙湖流域水质变化特征分析 94
4.2.1 水质监测数据获取 94
4.2.2 湖心和入湖河流水质总体特征分析 94
4.2.3 入湖河流污染源分析 95
4.2.4 入湖河流污染源区水质变化分析 96
4.3 LULC类型与水质的多尺度关系 99
4.3.1 LULC类型与水质的多尺度关系分析方法 99
4.3.2 全流域尺度下LULC类型与湖心水质关系 100
4.3.3 子流域尺度下LULC类型与入湖河流水质关系 102
4.3.4 缓冲区尺度下LULC类型与入湖河流水质关系 107
4.3.5 LULC类型对水质影响分析 114
4.4 LULC格局与水质的多尺度关系 115
4.4.1 LULC格局与水质的多尺度关系分析方法 115
4.4.2 LULC格局与水质的多尺度关系分析 116
4.4.3 LULC格局与水质的多尺度关系模型 120
4.4.4 LULC格局对水质影响分析 124
4.5 土地利用强度与水质关系 124
4.6 本章小结 126
参考文献 129
第5章 抚仙湖流域水质变化情景模拟与调控 132
5.1 流域LULC变化情景模拟 132
5.1.1 流域LULC变化情景模拟方法 132
5.1.2 基于CLUE-S模型的流域LULC变化情景模拟 135
5.1.3 模拟结果精度验证 141
5.1.4 流域LULC变化情景模拟结果分析 142
5.2 基于LULC变化情景的水质变化 145
5.2.1 基于LULC类型变化情景的水质变化预测 145
5.2.2 基于LULC格局变化情景的水质变化预测 148
5.3 不同LULC变化情景下的水环境质量调控 150
5.3.1 流域LULC类型与尺度优化 150
5.3.2 流域LULC格局与尺度优化 151
5.3.3 流域生态功能区土地利用方式优化 152
5.3.4 流域重点区域生态修复 155
5.4 本章小结 155
参考文献 156