基于信息熵和分形维的县域土地利用结构分析 ——以湖南省汉寿县为例

论文摘要

土地是一种最基本的自然资源。在人类的社会发展中,土地起着极其重要的基础性作用。而人类社会各种活动的结果都直接体现在了土地利用结构的变化上。合理的土地利用结构能够使土地资源的利用和开发可持续发展,实现较好的社会、经济和生态效益,实现土地利用的良性循环。土地利用系统是一个开放的复杂巨系统。鉴于土地利用系统的复杂性特点,本文从系统论的视角,在研究汉寿县土地利用结构演化过程中,采用土地利用信息熵和分形几何的分形维理论模型,对汉寿县2005到2009年的土地利用及其结构变化进行了分析和研究,得出了一些有益的结果。本文研究工作包括以下几点：第一,简要介绍了信息熵和分形几何的基本理论与方法。第二,介绍了我国第二次土地调查所建土地利用数据库的数据来源、技术规程、数据内容及建库流程,第三,重点介绍了本文将应用到的土地利用结构信息熵、分形维的理论及分析方法。第四,将信息熵和分形维方法应用于汉寿县土地利用结构评价,提出了基于加权的土地利用分类信息熵概念,给出了应用实例。第五,利用所得信息熵和分形维指标对汉寿县土地利用结构做出了分析和总结。汉寿县的土地利用结构信息熵逐年降低,说明汉寿县土地利用结构有序性逐年增高,土地利用合理性得到了改善；通过对分维值的分析,得出汉寿县土地利用结构中各地类所处的状态。本文综合运用信息熵和分形维方法对县域土地利用结构及其变化进行评价和分析,为科学管理和合理利用土地提供了科学的依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 土地利用及其变化
• 1.1.2 土地利用系统
• 1.1.3 区域土地利用系统的复杂性
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.3 本文的研究方法与结构安排
• 1.3.1 研究方法
• 1.3.2 论文结构安排
• 第二章 信息熵和分形几何的基本理论
• 2.1 信息熵的基本理论
• 2.1.1 信息熵理论的起源与发展
• 2.1.2 离散信源的信息熵
• 2.2 分形几何的基本理论
• 2.2.1 分形几何的来源与发展
• 2.2.2 分形的定义与维数
• 2.2.3 分维的计算
• 第三章 研究数据来源与方法
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 研究区自然地理概况
• 3.1.2 研究区社会经济概况
• 3.2 研究资料收集
• 3.2.1 研究样本的数据库资料准备
• 3.2.2 研究样本的数据库数据采集与设计
• 3.2.3 研究样本的数据库建库与设计
• 3.2.4 研究样本的数据库数据输出
• 3.3 研究方法
• 3.3.1 土地利用类型的分类及编码
• 3.3.2 土地利用结构信息熵分析法
• 3.3.3 分形理论（分维数）分析法
• 第四章 汉寿县土地利用结构信息熵分析
• 4.1 汉寿县土地利用现状
• 4.2 汉寿县土地利用信息熵分析
• 4.3 加权的土地利用分类信息熵
• 第五章 基于分形维的汉寿县土地利用分析
• 5.1 汉寿县土地利用分维值统计
• 5.2 汉寿县土地利用分维值分析
• 5.3 汉寿县土地利用分形维稳定性指数分析
• 第六章 总结与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的主要研究工作