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作者：

李睿

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摘要：

2018年2月13日,桂林市获批建设国家首批可持续发展创新示范区,为我国落实2030年联合国可持续发展目标(Sustainable Development Goals,SDGs)提供桂林经验,对于促进桂林市社会经济的可持续发展具有不可替代的作用。社会经济的发展需要利用土地资源,土地利用的变化在一定程度上可以反映社会经济和全球环境的变化,是可持续发展研究的核心内容。社会经济、自然环境和政策因素驱动都会加速土地利用的变化,桂林市作为国家可持续发展创新示范区、国际旅游胜地、喀斯特地貌生态保护区,研究其土地利用变化的时空特征和驱动因素,具有更为深远的意义。本文以桂林市为研究区,针对目前海量遥感地学数据在本地很难应用传统方法进行获取、存储、处理、管理、分析和应用等问题,基于Google Earth Engine(GEE)云平台强大的数据存储和高效并行的云计算能力,以“景观资源可持续利用”为出发点,以土地利用景观为核心,采用780景Landsat TM/OLI卫星影像图构建最小云量合成影像集,利用随机森林算法获取了2000年-2018年桂林市土地利用资源分布图,分析了各资源类型的时空变化情况,并结合社会经济和自然环境数据对各土地利用类型变化进行驱动力分析和模型的建立。论文主要工作如下:(1)基于GEE平台,编程得到研究区的最小云量合成影像集,克服了多云雨区域较难获取高质量光学遥感影像的缺陷。根据研究区特点,将光谱特征、纹理特征、地形特征相结合构建了多维分类特征,并采用了随机森林算法得到2000年-2018年桂林市土地利用分布状况。通过最小云量影像合成和多维分类特征的构建,有效地提高分类精度,总体分类精度达到90%以上。(2)得到了桂林市近20年土地利用类型时空变化情况。从时间上看,变化的总体趋势表现为:林地的缓慢增加,耕地的急剧减少、建设用地的迅速扩张,水域面积的微增以及草地和未利用地的减少。从空间上看,林地的空间分布状态较稳定,主要分布在海拔高度较高的山地,且人类活动干预影响较小;建设用地扩张趋势明显,主要由核心城区扩大至扩展区,远郊区扩展主要发生在与其他县市交界区域;耕地动态流转呈现动态平衡的状态,但整体面积下降。与城市发展速度相比,整个土地利用系统呈现的是较稳定和有序的发展,说明桂林市政府在城市建设过程同时还注重了生态环境的保护,以及土地利用资源还存在一定的开发利用程度。(3)构建了桂林市土地利用变化驱动力模型,完成了桂林市土地利用变化驱动力分析。基于主成分分析计算土地利用变化驱动力综合得分和驱动力模型的构建。采用多元逐步回归分析,对林地、耕地和建设用地选取社会经济发展数据和气候数据进行驱动力分析和模型构建表明:桂林市土地利用变化主要是由于经济的快速发展、人口的急剧增加和政策的影响,其中经济发展影响最为显著,人口的增长造成人地关系紧张,对土地利用变化存在一定的影响。

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关键词：

桂林市 可持续发展目标 Google Earth Engine 随机森林算法 土地利用变化 驱动力