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随着海岛资源开发利用活动的不断加剧,海岛资源的保护与管理势在必行。开展海岛地表要素变化分析的目的是制定海岛规划,实现海岛地表覆盖资源和岸线资源的有效保护、科学管理和可持续利用。本文采用GIS空间分析技术,深入分析海岛地类转移矩阵,改进地类变化量和地类动态度计算模型,提出基于转移矩阵的海岛地表覆盖土地利用变化信息分析方法,实现了各地类转换量间的对比分析以及对海岛土地利用演变信息的深入挖掘;提出了基于扩张指数、分形维数、紧凑度的岸线形状分析模型,填补了地理国情监测分析在海岛变化分析方面的空白;采用Pearson关联分析方法,从定性分析和定量分析两方面研究了海岛变化的驱动机制。本文主要研究结果如下: (1)海岛地表覆盖数据分类指标确定 参照《基础地理信息要素分类与代码》和《地理国情普查内容与指标》中基础地理要素的分类体系和标准,结合海岛地类分布的特点,将地表覆盖分为耕地、园地、林地、草地、房屋、道路等9类,形成海岛地表覆盖分类指标内容。 (2)海岛地表覆盖地类要素的变化研究 利用地类变化量计算模型,从地类要素的净变化量、交换变化量和总变化量三个方面分析地类转移变化数量和转移变化方向;基于修正的土地利用动态度分析模型,实现对地类要素的动态变化过程的监测和土地利用演变信息的深层挖掘和研究。以洞头岛为试验区分析地类变化,结果显示,构筑物、水域、林地等变化比较明显。 (3)海岛岸线空间形态变化研究 结合扩张指数理论分析了洞头岛试验区海岸线的扩张过程;基于分形维数理论,从不同空间尺度的层面,采用网格法对研究区海岸线形状的分形维数进行描述和分析;通过引入紧凑度计算模型,从岸线空间形态紧凑角度分析了海岛形态的稳定性,结果表明,海岸线形状呈现交替变化,2010年左右变化比较显著。 (4)海岛地表要素变化的驱动因素分析 借助Pearson关联分析方法,从自然、社会、经济层面筛选指标,定量分析了海岛变化的驱动机制;采用定性分析的方法,分析了自然、政府干预等因素对浙江洞头岛地表要素变化产生的作用和影响。研究表明在较短的研究时段内,社会、经济驱动因素对海岛地表要素变化影响显著。 通过试验分析证明,本文给出的海岛地表要素变化分析的技术流程及方法可有效获取各土地利用类型动态变化信息,深入挖掘土地利用演变信息;同时,为地理国情监测分析在海岛变化方面的研究提供参考,研究成果可为管理和决策部门服务。