目錄
前言
摘要
第1章 引言 1
1.1 研究背景及意義 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意義 4
1.2 研究綜述 5
1.2.1 土地變化對全球變化的意義 5
1.2.2 土地變化是可持續(xù)性科學(xué)的主題 6
1.2.3 土地變化對土壤質(zhì)量的影響 7
1.2.4 我國土地變化科學(xué)的研究重點 12
1.3 研究思路和組織結(jié)構(gòu) 13
1.3.1 研究思路 13
1.3.2 組織結(jié)構(gòu) 14
1.4 研究方法和技術(shù)路線 15
1.4.1 研究方法 15
1.4.2 技術(shù)路線 15
第2章 研究區(qū)選擇與概況 17
2.1 開封引黃灌區(qū)概況 17
2.1.1 基本情況 18
2.1.2 引黃的優(yōu)勢與地位 18
2.1.3 開封引黃灌區(qū)的發(fā)展歷程 19
2.2 研究區(qū)概況 20
2.2.1 地形、地貌 21
2.2.2 氣候 22
2.2.3 水文 23
2.2.4 自然災(zāi)害 24
2.3 灌區(qū)目前存在的問題 25
第3章 研究內(nèi)容與數(shù)據(jù)收集 27
3.1 研究內(nèi)容 27
3.2 數(shù)據(jù)采集與處理 27
3.2.1 氣象數(shù)據(jù) 27
3.2.2 遙感數(shù)據(jù) 28
3.2.3 土壤數(shù)據(jù) 40
第4章 土地利用變化特征及預(yù)測 42
4.1 研究方法 42
4.1.1 GIS方法提取數(shù)據(jù) 42
4.1.2 土地利用矩陣分析 42
4.2 動態(tài)變化模型分析 47
4.2.1 土地資源數(shù)量變化模型 47
4.2.2 土地利用程度變化模型 50
4.3 基于馬爾可夫模型的土地利用變化預(yù)測 51
4.3.1 馬爾可夫模型原理及概述 51
4.3.2 預(yù)測數(shù)據(jù)處理 53
4.3.3 初始狀態(tài)矩陣及土地利用轉(zhuǎn)移概率的確定 54
4.3.4 模型的檢驗 55
4.3.5 模型預(yù)測 56
4.4 小結(jié) 58
第5章 研究區(qū)地表溫度反演 60
5.1 地表溫度反演的理論基礎(chǔ) 60
5.1.1 地表溫度概念 60
5.1.2 Landsat簡介 60
5.1.3 溫度反演算法的選擇 61
5.2 地表溫度反演過程 63
5.2.1 大氣平均作用溫度 63
5.2.2 大氣透射率計算 64
5.2.3 地表比輻射率計算 65
5.2.4 Landsat TM影像地表溫度反演結(jié)果 67
5.3 地表溫度反演的結(jié)果檢驗 68
5.4 小結(jié) 70
第6章 土地變化造成的土壤質(zhì)量變化 71
6.1 地統(tǒng)計分析介紹 72
6.2 克里格法介紹 74
6.2.1 克里格理論基礎(chǔ) 74
6.2.2 普通克里格原理 75
6.2.3 土壤重金屬克里格法應(yīng)用 77
6.3 重金屬含量與空間分布特征研究 79
6.3.1 土壤重金屬含量統(tǒng)計分析 79
6.3.2 離群值(異常值)識別 81
6.3.3 土壤重金屬變異函數(shù)擬合 82
6.3.4 土壤重金屬空間分布趨勢分析 84
6.3.5 土壤重金屬空間自相關(guān)性分析 86
6.3.6 土壤重金屬空間分布影響因素分析 87
6.4 土壤重金屬含量空間插值 88
6.5 小結(jié) 90
第7章 土壤重金屬污染評價與影響因素分析 91
7.1 評價標(biāo)準(zhǔn) 91
7.2 土壤重金屬污染指數(shù)評價 92
7.2.1 內(nèi)梅羅指數(shù)法 92
7.2.2 地累積指數(shù)法 94
7.2.3 污染負荷指數(shù)法 94
7.3 研究區(qū)土壤重金屬污染指數(shù)評價結(jié)果 95
7.3.1 內(nèi)梅羅指數(shù)評價結(jié)果 95
7.3.2 地累積指數(shù)評價結(jié)果 95
7.3.3 污染負荷指數(shù)法評價結(jié)果 96
7.3.4 污染評價結(jié)果的克里格插值 96
7.4 土壤環(huán)境生態(tài)風(fēng)險評估 100
7.4.1 潛在生態(tài)危害指數(shù)法 101
7.4.2 評價結(jié)果 101
7.5 基于GIS的土壤重金屬污染影響因素分析 103
7.5.1 土壤重金屬污染的主要來源 103
7.5.2 基于統(tǒng)計分析法的土壤重金屬污染物影響因素解析 104
7.5.3 重金屬污染影響因素的定量分析 107
7.5.4 影響因素分析結(jié)果 110
7.6 小結(jié) 111
第8章 土壤重金屬含量和分布預(yù)測 113
8.1 土壤重金屬含量預(yù)測方法與模型 113
8.1.1 土壤重金屬預(yù)測模型 114
8.1.2 土壤重金屬累積預(yù)測 114
8.2 研究區(qū)2021年土壤重金屬含量預(yù)測結(jié)果 116
8.3 小結(jié) 123
第9章 引黃灌區(qū)土地變化的可持續(xù)性評價 124
9.1 評價原理與方法 125
9.1.1 評價原理 125
9.1.2 指標(biāo)的選取 126
9.2 研究方法和評價標(biāo)準(zhǔn) 128
9.2.1 評價方法 128
9.2.2 評價標(biāo)準(zhǔn) 129
9.2.3 指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 129
9.3 權(quán)重的確定 130
9.3.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型 131
9.3.2 構(gòu)建判斷矩陣 131
9.3.3 專家填寫判斷矩陣 132
9.3.4 單目標(biāo)指標(biāo)權(quán)重的確定 132
9.3.5 一致性檢驗 133
9.3.6 總目標(biāo)指標(biāo)權(quán)重的確定 133
9.4 計算與結(jié)果分析 138
9.5 小結(jié) 141
第10章 結(jié)論與展望 143
10.1 主要結(jié)論 143
10.2 研究不足與展望 144
參考文獻 146