表征土地利用类型转移强度的量化方法技术

表征土地利用类型转移强度的量化方法，它涉及一种表征土地利用类型转移强度量化方法。本发明专利技术为了解决现有方法无法反映出土地利用类型之间相互转换面积、以及人类活动改变地表系统“效率”问题。本方法如下：一、建立土地利用变化转移矩阵；二、计算土地利用整体变化率指数；三、计算土地利用类型动态变化率指数。本发明专利技术提出一种表征土地利用类型转移强度和幅度，以及哪种土地利用类型在研究区土地利用变化占据主导位置，分别对应发生变化的土地利用类型面积占总面积的比例和某一种土地利用类型发生变化面积占整个研究区土地利用类型发生变化总面积的比例。本发明专利技术属于表征土地利用类型转移强度的领域。型转移强度的领域。型转移强度的领域。

Quantitative method for characterizing the transfer intensity of land use types

【技术实现步骤摘要】
表征土地利用类型转移强度的量化方法


[0001]本专利技术涉及一种表征土地利用类型转移强度量化方法。

技术介绍

[0002]土地利用覆盖变化是人类活动影响土地类型景观最直接的表现形式，土地利用类型在转换过程中变化面积的多少直接反映了人类活动的强度。目前反映土地利用变化情况多是采用土地利用变化动态度，该指数表示为研究区内一段时间某一种或者全部土地利用类型的年度变化率情况，是对土地利用转换变化结果的一种描述。然而，由于土地利用类型之间存在着相互转换，如：耕地转为草地，同时部分草地转为耕地，这种相互转换则无法通过土地利用变化动态度表示，但作为反映人类活动作用于地表系统重要部分，且该部分面积在整个土地利用变化中所占比例较大，管理部门对此十分关注，因此，构建一种描述土地利用转换强度指数(总变化面积/研究区总面积)，用于表征土地利用类型总变率是十分必要的。另外，人类活动作用于地表系统反映土地利用变化全过程，由于土地利用类型互转的存在，土地利用类型变化的结果往往是某种土地利用类型的净变化量，构建一种土地利用变化率指数(净变化面积/总变化量)，反映人类活动改变地表系统“效率”，能够为管理部门制定科学决策提供依据。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有方法无法反映出土地利用类型之间相互转换面积，以及人类活动改变地表系统“效率”问题，提供了一种表征土地利用类型转移强度的量化方法。
[0004]表征土地利用类型转移强度的量化方法如下：
[0005]一、建立土地利用变化转移矩阵：
[0006]基于研究区始期和末期土地利用类型空间数据，进行叠加分析，分别计算每种土地利用类型与其它土地利用类型相互转换面积，构建土地利用变化转移矩阵；
[0007]二、计算土地利用整体变化率指数：
[0008]从土地利用变化转移矩阵中，找出土地利用类型发生变化的面积，即：i≠j时，土地利用变化转移矩阵对应的数值，对其进行求和，作为分子；以整个研究区域所有土地类型总面积作为分母，计算土地利用整体变化率指数，计算公式为：
[0009][0010]式中，S
ij
为i≠j时对应的土地利用变化转移矩阵数值(图1)，即土地利用类型发生变化面积，i和j分别为研究区始期和末期土地利用类型数量，L
n
为第n类土地利用类型面积，N为总的土地利用类型数；
[0011]三、计算土地利用类型动态变化率指数：
[0012]土地利用类型动态变化率指数表示土地利用类型净变化面积占整个研究区发生变化总面积的比例，该指数能够表征在本研究区内哪些土地利用类型变化占主导位置，其含义定义为某一土地利用类型末期面积减去初期面积的差的绝对值之和与研究区内总变化面积的比，由于涉及到两种土地利用类型的相互转换，净变化面积应该为其二分之一，具体公式为：
[0013][0014]式中，S
ij
为i≠j时对应的土地利用变化转移矩阵数值，i和j分别为研究区始期和末期土地利用类型数量，N为土地利用类型总数量。
[0015]本专利技术提出一种表征土地利用类型转移强度和幅度，以及哪种土地利用类型在该区域土地利用变化占据主导位置的方法，分别为某一种土地利用类型发生变化面积占整个发生变化面积的比例和对应发生变化的土地利用类型面积占总面积的比例。
附图说明
[0016]图1是本专利技术土地利用变化转移矩阵。
具体实施方式
[0017]本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
[0018]具体实施方式一：本实施方式表征土地利用类型转移强度的量化方法如下：
[0019]一、建立土地利用变化转移矩阵：
[0020]基于研究区始期和末期土地利用类型空间数据，进行叠加分析，分别计算每种土地利用类型与其它土地利用类型相互转换面积，构建土地利用变化转移矩阵；
[0021]二、计算土地利用整体变化率指数：
[0022]从土地利用变化转移矩阵中，找出土地利用类型发生变化的面积，即：i≠j时，土地利用变化转移矩阵对应的数值，对其进行求和，作为分子；以整个研究区域所有土地类型总面积作为分母，计算土地利用整体变化率指数，计算公式为：
[0023][0024]式中，S
ij
为i≠j时对应的土地利用变化转移矩阵数值(图1)，即发生转移的面积，L
n
为第n类土地利用类型面积，N为总的土地利用类型数；
[0025]三、计算土地利用类型动态变化率指数：
[0026]土地利用类型动态变化率指数表示土地利用类型净变化面积占整个研究区土地利用类型发生变化总面积的比例(该指数能够表征研究区内土地利用变化“效率”问题，考虑到任何两种土地利用类型都存在相互转换，剔除相互转换部分，找出任意两种土地利用类型的净变化量，进行绝对值求和，由于净变化量S
ij
*(S
ij
*＝S
ij
‑
S
ji
)和S
ji
*(S
ji
*＝S
ji
‑
S
ij
)
两种类型互为相反数，在进行绝对值求和时，应该取一半。)，该指数能够表征在本研究区内哪些土地利用类型变化占主导位置，其含义定义为某一土地利用类型末期面积减去始期面积的差绝对值之和与研究区内总变化量的比，具体公式为：
[0027][0028]式中，S
ij
为i≠j时对应的土地利用变化转移矩阵数值，i和j分别为研究区始期和末期土地利用类型数量，N为土地利用类型总数量。
[0029]采用下述实验验证本专利技术效果：
[0030]实验一：
[0031]量化表征土地利用类型转移强度的方法如下：
[0032]一、建立土地利用变化转移矩阵：
[0033]基于上世纪90年代和2010年大安市土地利用数据，进行空间叠加，构建上世纪90年代到2010年土地利用转移矩阵(表1)。
[0034]表1大安市上世纪90年代到2010年土地利用转移矩阵(单位：公顷)
[0035][0036]二、土地利用转换强度指数
[0037]基于构建的大安市上世纪90年代和2010年土地利用转移矩阵，计算发生变化的土地利用总面积，即i≠j时，土地利用转移矩阵表格对应的数值，对其进行求和，作为分子；以整个研究区域所有土地类型总面积作为分母，求算土地利用整体变化率指数，计算公式为：
[0038][0039]式中，S
ij
为i≠j时对应的土地利用转移矩阵表格数值，即发生转移的总面积，L
n
为第n类土地利用类型面积，N为总的土地利用类型数；
[0040]大安市上世纪90年代到2010年土地利用转化总面积为113266.46公顷，大安市土地总面积为493745.65公顷，其土地利用转换强度为LUCII为22.94本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.表征土地利用类型转移强度的量化方法，其特征在于所述量化表征土地利用类型转移强度的方法如下：一、建立土地利用变化转移矩阵：基于研究区始期和末期土地利用类型空间数据，进行叠加分析，分别计算每种土地利用类型与其他土地利用类型相互转换面积，构建土地利用变化转移矩阵；二、计算土地利用整体变化率指数：从土地利用变化转移矩阵中，找出土地利用类型发生变化的面积，即：i≠j时，土地利用变化转移矩阵对应的数值，对其进行求和，作为分子；以整个研究区域所有土地类型总面积作为分母，计算土地利用整体变化率指数，计算公式为：式中，S
ij
为i≠j时对应的土地利用变化转移矩阵数值，即土地利用类...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯光雷，陈子琦，刘兆礼，董凯凯，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：