中老缅交界地区土地利用土地覆被变化研究

1、密级中国科学院大学U n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s博士学位论文生耋缅交昼地区丝型且地覆越变化班煎作者姓名：割晓握指导教师：堑查明班塞虽主国型堂瞳垫堡型堂皇箜盟班嚣压薹堡盘副班塞虽生垦型堂喧垫堡型堂皇量遂硒嚣压学位类别：理堂盟学科专业：自然整近堂培养单位：主垦型堂睦丝型叠鹾量童l 匦噩煎近2 0 1 3 年5 月B yL i uX i a o n aAD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oU n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sI np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n tF o rt h ed e g r e eo fD o c t o ro fS c i e n c eI n s t i t u t eo fG e o g r a p h yS c i e n c

2、 ea n dN a t u r a lR e s o u r c e sR e s e a r c h ，C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sM a y , 2 0 1 3致谢致谢时光荏苒，论文完稿之际，回首过往，思绪万千，感慨良多。有艰辛，有困惑， 有茫然，有执着，有过成功的喜悦，也有过失败的沮丧。二十载求知历程，是我人生 不断积累前行的重要时期；三年的博士生涯，是我学业和思维上逐步迈向成熟的重要阶段。在这漫长而又短暂的求知过程中，无不倾注着师长、亲人、朋友、亲人的关怀 与帮助，在此要对所有关心和帮助过我的老师、同学、朋友和亲人表示衷心的感谢。 首先，衷心的感谢我的导师封志明研究员，从论文的选题到开题，从研究内容的 确定到研究方法的探讨，从论文的写作到完稿，无不倾注着您的大量心血和谆谆教导。 封老师治学的严谨、学识的渊博、思维的敏锐、谈吐的儒雅以及对待任何事情的一丝不苟，是我不断学 - - j 的动力和前进的方向。封老师对科学问题的独特见解与高屋建瓴， 对学习、生活问题的处处关心与体贴照顾，让我在深深感受到导师深厚积淀与大家风 范

3、的同时，更感受到浓浓的师生情，殷殷似友亲。在学术上，封老师无疑是一位精益 求精、一丝不苟的严师，让人心生敬意，但通过两次的澜沧江科学考察，我看到的则是一位具有无限人格魅力、风趣幽默、学问渊博的长辈。封老师，是您教会我科研任 重道远，踏实、认真、谦虚、努力、自信是必备的条件；是您教会我人生的道路不仅 需要成功，也需要失败；是您教会了我如何潜心踏实做研究的科学态度，更教会了我 许多为人处事的人生道理。师者为范，我将以您作为我人生的方向标，在今后漫长道 路上谨记您的谆谆教诲!感谢我的副导师姜鲁光副研究员，论文的完成与您的悉心指导休戚相关。姜老师 治学严谨，思路开阔，具有敏锐的洞察力、强大的思辨能力和环境适应能力，这些一 直以来的都是我追求的目标和努力的方向。每次与您的交流与讨论，您对问题深入浅 出的分析与多角度的总结，总让我受益匪浅。姜老师待人谦和，亦师亦友，在平时学 - 3 和工作上给与了无数的关心与信任，在我工作应聘上给予了极大的鼓励和帮助。感 谢您让我在一次次挫败中重新找到努力的方向，让我在枯燥的学 - - 3 科研中找到了突破口，让我在您的包容中不断成长历练。感谢我的硕士导师孙丹峰教

4、授，感谢您带我走入土地利用遥感的世界，带我步入 科学的殿堂，并鼓励我在科学的道路上不断求索，感谢您对我考博的支持与帮助，感 谢您苦心孤诣的培养。孙老师一直非常关心我的学业与工作进展情况，教导我要摆正 心态、多多历练，而且主动为我创造学 - - j 与工作机会，让我时刻感受到硕士师门的温 暖与照顾。三年的博士生涯，并没有隔断我对您的崇敬，反而让我对您鼓励我走上科研道路更加的感激。感谢刘高焕研究员、杨小唤研究员、甄霖研究员、李家永副研究员、杨艳昭副研 究员在论文开题时提出的宝贵意见，您们的指导帮助我开阔了视野、完善了思路。感谢论文中期和盲审时老师们提出的宝贵意见和建议，您们的评阅使我学会了从更宽广 的视野中思考科学问题。感谢张凤荣教授、石敏俊教授、成升魁研究员、谢高地研究 员和甄霖研究员在论文答辩中所提出的宝贵意见和建议。中老缅交界地区土地利用，土地覆被变化研究感谢研究生部陈力老师、王淑强老师、储小红老师、黄文力老师和陈晨老师在我 学习与生活上提供了很多帮助与支持，感谢陈老师和王老师对我担任研究生会学习部长的认可与支持。感谢资源科学编辑部的李家永老师、余月兰老师、耿艳辉老师、 纪磊老师对我

5、的照顾和帮助，感谢李老师提供的锻炼机会，能与编辑部各位老师共事 是我最大的收获。感谢刘彦随研究员对我的鼓励与照顾，是您向我敞开了中科院地理资源所的大门。感谢姜亚东老师三年来对我的帮助与关怀，感谢您日常生活中对我所 有的帮助与关怀。感谢本科院校的于兴修老师、徐树建老师、季朝文老师、张慧老师 一直以来对我的鼓励和关心。感谢杨艳昭师姐在我学习和生活上的指导与关心，非常钦佩你的科研能力和思辨 能力，感谢你对我博士论文和学术论文的指导和建议，感谢你对我和家人的关照。感 谢游珍师姐、赵霞师姐、刘东师兄对我的鼓励和帮助。感谢李鹏师兄在文献管理、学 术论文修改等方面的帮助；感谢张景华师姐在G I S 软件、为人处事等方面的帮助和指 点；感谢同门赵延德老师对我的督促与指导，是您让我更珍惜所拥有的一切；感谢刘 志佳博士在办公软件、学位论文校对等方面的帮助；感谢杨玲师妹、廖谌姬师妹、吴 艳娟师妹、邓彩云师妹对我学位论文的细心校核。感谢同师门兄弟姐妹们一直以来的 鼓励与帮助，感谢曾经一起奋战在3 3 2 7 办公室的所有同学。 感谢澜沧江科考队的所有成员，两年次野外考察让我们形如一个大家庭，期间的 经历永生难

6、忘。科学考察对我来说，收获的不仅仅是丰富的知识，更多的是肝胆相照 的友谊。感谢三年同窗好友兼宿舍姐妹裴厦博士、范娜博士、白燕博士和刘立涛博士，是你们让我感受到家庭的温暖和深深的姐妹情谊。感谢同窗好友高天明博士、陈龙博 士、王灵恩博士、宋小燕博士，是你们让我更多的接触外面的世界，和你们一起相聚 的日子美好而又丰富多彩。感谢张微微师姐、刘娜师姐、李淑敏师姐、刘同师兄、宇林军师兄一直以来对我的关心和鼓励。感谢王传山、张文静、田倩、范宝梅、安艳敏、 杜素芹等同学陪我在北京一起走过的五年时光，谢谢你们一直对我的鼓励与关心。 衷心的感谢我最亲爱的父亲和母亲、我尊敬的姐姐和哥哥，长期以来是您们一直 乐观积极的生活态度影响和激励着我，是您们对知识的崇尚将我引入科学的殿堂，是 您们用朴素的亲情和无私的奉献默默地鼓励和支持着我一路走来。父母操劳了大半 生，但为了减少我们儿女的负担仍在工作劳碌着，每次和他们说起让他们不要这么劳 累、注意身体的时候，他们总是笑着告诉我他们还很硬朗，可我心里的酸涩无以言表。姐姐和哥哥都已成家，在顾好各自家庭和父母的同时，一直关心和支持着我前进，因 为经济的压力，他们早早放弃了学

7、业，但他们却为我提供了最优越的学习环境，他们 告诉我：蛛妹，你其实也是在替我们完成梦想”。此外，还要感谢姥姥、姥爷、姐夫 等所有亲人的支持与鼓励，没有你们大家，就没有我今天的一切。 最后，向所有给予我指导和帮助的老师、同学、朋友和亲人们致敬，祝愿你们万 事顺意，幸福安康!刘晓娜 2 0 1 3 耳5 月于中科院地理资源所摘要摘要土地利用土地覆被变化( L a n dU s ea n dL a n dC o v e rC h a n g e ，简称L U C C ) 是全球环境变化研究的重要领域。随着各种合作机制的推进和边境贸易的发展，中老缅交界地区已成为国内外瞩目的L U C C 已经发生或即将发生较大变化的热点地区。本文选取1 9 9 0 年( 大湄公河次区域合作及中老缅泰黄金四角计划启动) 、2 0 0 0 年( 中国东盟自贸区合作正式启动) 和2 0 1 0 年( 中国东盟自贸区正式全面启动) 3 个重要时间节点，以L a n d s a tT M E T M 为主要信息源，采用多分类器结合的方法，提取中老缅交界地区的土地利用土地覆被分类信息，建立了典型地类( 橡胶园) 的遥感识

8、别模型：在此基础上，分析了中老缅交界地区近2 0 年的L U C C 过程和景观格局特征，探讨了中老缅交界地区的L U C C 国别共性与差异性，揭示了不同国别典型地类( 轮歇地、橡胶园) 的时空变化规律，获得了道路建设对不同地类及其对L U C C 的干扰程度。论文科学认识了中老缅交界地区L U C C 的基本特征与一般规律，将为促进中老缅交界地区的土地可持续利用与区域可持续发展提供科学依据和决策支持。研究内容和主要结论如下：( 1 ) 基于2 0 1 0 年8 d 合成的2 5 0 m 的M O D I S N D V I 时间序列数据、野外考察数据和遥感影像，获取了研究区内植被生长特征及其作物熟制信息，建立了土地利用土地覆被遥感解译数据库。选择橡胶林相对休眠期( 1 - 2 月) 的盯E T M 为主导土地利用土地覆被分类数据，通过分析不同地类的光谱特征、纹理特征、形状特征以及地形特征等，建立了决策树分类模型，1 9 9 0 年、2 0 0 0 年和2 0 1 0 年的分类总精度分别为8 3 7 2 、8 7 5 6 和8 5 0 4 ，均能够满足分析需求。针对部分分类精度较低的

9、地类，通过面向对象分类和目视解译相结合的方法进一步改善了分类结果。典型地类的识别研究表明，按照橡胶成林( 1 0 年) ，橡胶幼林( 1 0y e a r s ) a n dy o u n gr u b b e rf o r e s t ( T M 4 T M 3 T M 2 1 M 5 T M 7旱地( 有植被) ：1 M 1 T M 4 T M 5 T M 3 T M 2 1 M 7 早地( 无植被) ：T M 5 1 M l T M 7 T M 4 T M 3 1 M 2轮歇地：T M l 1 M 5 T M 7 1 M 4 1 M 1 M 2 茶园：州5 T M l T M 4 T M 7 T M 3 T M 2橡胶幼林：T M 5 T M l T M 4 T M 7 T M 3 T M 2橡胶成林：T M 4 T M l T M 5 T M 2 T M 3 T M 7 有林地：T M l 1 M 4 T M 5 T M 2 T M 3 T M 7灌木林地：1 M 5 T M l T M 4 T M 3 T M 2 T M 7 草地：T M 5 1 M 1 1 M 4 T M 7 T M 3 T M 2建设用地：T M I T M 5 T M 4 T M 7 T M 3 T M 2 水体：T M l T M 2 T M 3 T M 4 T M 5 T M 7 滩地：T M 5 1 M 1 1 M 4 1 M 7 1 M 3 1 M 22 ) 同一波段不同地物之间灰度值平均值的大小关系：T M l ：滩地 旱地( 无植被) 建醴田地 早地( 有植被) 水体 水田 橡胶幼林橡胶成林 灌木林地 茶园 草地，有林地 轮歇地T M 2 ：滩地 旱地( 无植被) 建设用地 水田 早地( 有植被) 橡胶幼林 水体灌木林地 茶同 橡胶成林 草地 有林地 轮歇地T M 3 ：滩地 旱地( 无植被) 建设

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