有重要意义。基于上述背景，本文借鉴景观生态学中的“格局过程效应”这研究命题，以我国中东部高潜水位矿区徐州市贾汪矿区为例，以景观生态学生态学和生态风险评价等相关理论为基础，利用遥感地理信息系统地统计等技术，系统地研究矿区景观格局的时空演变规律及其生态效应，并在此基础上对矿区的生态风险进行评价。论文取得以下主要成果从复合生态系统理论的角度对矿区矿区生态系统的概念及组成进行研究，根据生命周期理论对矿区生态系统的演替过程进行分析在分析景观与景观格局概念的基础上对矿区景观格局变化的生态效应进行研究最后对土地生态风险的内涵土地生态风险对景观格局变化的响应和土地生态风险评价方法进行了探讨。以和为数据源，在结合区域土地利用特点和现有分类系统的基础上，构建了贾汪矿区土地利用覆被分类体系。在对研究区遥感影像光谱特征纹理特征进行分析的基础上，引入了归化植被指数改进归化差异水体指数归化建筑指数土壤亮度指数，并将上述指数作为特征向量参与到遥感影像分类中，利用神经网络智能分类方法对研究区期遥感影像进行土地利用覆被信息提取，结果表明该分类方法具有较高的精度，各年份的分类结果总体精度在以上。综合景观格局指数粒度效应图和信息损失评价模型，确定了贾汪矿区景观格局指数的最佳分析粒度为。在该粒度下，基于景观水平景观类型水平对区域景观格局演变规律进行分析。结果表明在景观水平上，年以前，区域景观格局在煤炭资源的开采城市化等的驱动下，景观格局朝破碎化异质化和连通性降低的趋势发展年以后，由于矿区土地复垦项目的实施城乡统筹发展和区域连片发展等，区域景观格局朝连续化均衡化和连通性增大的万方数据趋势发展。在景观类型水平上，耕地建设用地和水域随时间的变化最为活跃，年间，耕地水域受煤炭资源开采等活动的影响，斑块趋于破碎化连通性降低，而建设用地在城市化发展的驱动下，变得更为复杂年间，耕地水域和建设用地呈高连通性斑块规则化的趋势。以模型框架为基础，利用空间自相关因子对传统的回归模型进行改进，选取政策因素自然环境因素社会经济因素空间约束因素和矿产开采因素等，对贾汪矿区年土地利用空间分布格局进行模拟与验证。在此基础上对年区域趋势发展经济发展和生态保护种情景下的土地利用空间分布格局进行预测。结果表明建设用地在种情景下均呈明显的增加趋势，未利用地面积持续减少，其中经济发展情景下建设用地增幅最大，生态保护用地情景下建设用地增幅最小，在生态保护情景下，林地耕地等生态用地受到保护，建设用地的扩展速度受到抑制。利用格网技术，对矿区土地生态系统服务价值的时空变化进行分析，并与基于行政单元的空间分异格局进行比较。结果表明煤炭资源的开采城市化是导致区域空间异质性发生变化的主要驱动力。减少区主要分布在贾汪城区城镇和农村居民点的外围增加的区域主要分布在采煤塌陷区和山地丘陵地区等。通过对比基于格网单元和基于行政单元的空间差异可以看出，上述种方法对空间分异的拟合基本致，差异较大的区域主要分布在系数较大的水域林地所在的格网单元。基于景观干扰度指数脆弱度指数构建土地生态风险指数，借助空间相关分析地统计分析等对区域生态风险的时空变化进行分析。结果表明期土地生态风险全局空间相关系数均为正值，表明土地生态风险表现出较强的空间集聚性区域生态风险呈现出从中生态风险较高生态风险向低生态风险和高生态风险转移，即生态风险格局朝两极发展生态风险的时空变化较明显，采煤塌陷区生态风险由于矿区土地复垦项目的实施，生态风险有所降低，建设用地外围由于城市扩展，景观破碎化程度较高，成为高生态风险区东部地区作为粮食主产区受城市化和复垦项目的影响较小，生态风险直较低。该论文有图幅，表个，参考文献篇。关键词矿区土地景观格局模型生态效应生态风险贾汪万方数据容和理论，图景观格局分析的研究内容图矿区煤炭资源开采的生态环境效应图研究区地理位置及范围图贾汪区地貌图贾汪塌陷区分布图图直方图均衡化图基于小波变换的图像融合过程图影像融合效果图图年影像中典型地物光谱曲线图神经网络的结构图基于特征向量的神经网络遥感影像分类技术流程图年矿区土地利用类型图图研究区景观指数粒度效应图图不同粒度下各指标信息损失评价结果图年景观多样性左与均匀度指数右变化万方数据图年景观内聚力指数左与连接度指数右变化图年景观分维数左与形状指数右变化图年景观蔓延度指数左与聚合度指数右变化图矿区土地利用与回转半径图模型结构图图土地利用变化分配的迭代过程示意图图基于模型土地利用模拟步骤图驱动因子栅格图图各地类驱动力检验图图年模型检验对照图图不同情景下年贾汪矿区土地利用变化预测图图矿区生态系统服务价值的构成情况图研究区格网单元的划分图矿区生态系统服务价值空间分布图矿区生态系统服务价值空间分布变化图贾汪区行政区划图基于行政单元矿区空间分布图各行政单元生态系统服务价值等级变化图基于格网单元行政单元的差异空间分布图万方数据图矿区土地生态风险散点图图矿区土地生态风险聚集图图研究区年等方向异性曲线和各向异性曲线图研究区年等方向异性曲线和各向异性曲线图研究区年等方向异性曲线和各向异性曲线图研究区年等方向异性曲线和各向异性曲线图矿区年生态风险空间分布图矿区土地生态风险时空变化万方数据博士学位论文矿区土地景观格局演变及其生态效应研究以徐州市贾汪矿区为例项目资助科技部公益性行业科研专项土地资源调查评价专项项目重点区域土地生态状况调查与评估江苏省普通高校研究生科研创新计划项目作者李保杰导师顾和和教授中国矿业大学二四年六月万方数据中图分类号学校代码密级公开中国矿业大学博士学位论文矿区土地景观格局演变及其生态效应研究以徐州市贾汪矿区为例作者李保杰导师顾和和申请学位工学博士培养单位环境与测绘学院学科专业地图制图学与地理信息工程研究方向资源环境决策支持答辩委员会主席岳建平评阅人二四年六月万方数据万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。作者签名导师签名年月日年月日万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文矿区土地景观格局演变及其生态效应研究，是本人在导师指导下，在中国矿业大学攻读学位期间进行的研究工作所取得的成果。据我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名年月日万方数据万方数据论文审阅认定书研究生李保杰在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格在我的指导下完成本学位论文，经审阅，论文中的观点数据表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字年月日万方数据致谢光阴似箭，时光荏苒，转眼间博士生涯即将结束，论文即将定稿之时，欣喜而惆怅，百感交集。掩卷沉思，切曾经的艰难与痛苦似乎已不足以道，脑海中浮现的只有曾经关心帮助过我的老师同学亲人和朋友，是他们在我艰难跋涉的旅途中给予我温暖勇气和动力，我要衷心感谢并永存感激。首先，衷心感谢导师顾和和教授的悉心指导和无微不至的关怀。在博士就读期间，导师为我提供了良好的学习和科研环境，从博士学习论文选题构思方法以及论文的批阅，无不竭殚心力，谆谆教诲与指正，使得论文能够顺利完成。恩师渊博的学识严谨的治学态度务实创新的科研作风宽厚待人的高尚品格时刻感染和影响着我，使我终身受益，永志难忘。恩师严谨的工作态度和起早贪黑的工作精神将成为我人生旅途中的榜样，受益终生。值此论文脱稿之际，谨向恩师多年来的培养和教育致以崇高的敬意和诚挚的感谢！感谢土地资源调查评价专项项目项目编号科技部公益性行业科研专项“典型区域土地资源数量质量生态监测及持续利用应用示范”和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目对本论文的资助。在论文选题和撰写过程中，得到邓喀中教授张连蓬教授陈龙乾教授董霁红教授牟守国副教授郑南山副教授陈国良副教授张海荣副教授赵华副教授等多位老师的建议和指导，使我受益匪浅。在此向他们致以诚挚的感谢！感谢同事胡召玲教授王仲智教授赵清教授孟召宜教授渠爱雪副教授闫庆武副教授纪亚洲博士张忠启博士朱长明博士裴风松博士和张玉东老师等给予的支持与帮助，尤其张玉东老师在我读书期间帮我承担了部分教学工作。感谢徐州市国土资源局尹鹏程蒲玲媛喻成林王亚军等在资料收集方面给予的帮助。感谢中国矿业大学环境与测绘学院的各位领导与老师给予的教导与帮助感谢江苏师范大学的各位领导与老师给予的支持和帮助。感谢我的妻子在我困惑沮丧失意时的理解支持与关爱，感谢你的包容和默默付出！感谢聪明可爱的儿子为我紧张的学习生活带来无穷的欢乐和动力。特别感谢我的父母在背后默默的付出与支持。感谢在百忙之中评审答辩本论文并提出宝贵意见的各位专家教授！万方数据万方数据摘要煤炭资源的开采和利用在给区域经济发展注入强大动力的同时，也给矿区生态环境带来了极大破坏，从而使矿区成为资源环境与人口矛盾相对集中显现的区域之。矿区土地复垦与生态重建已成为解决人地矛盾改善生态环境的项重要措施，同时也是矿区可持续发展的重要保障。但在煤炭资源开采矿区土地复垦的过程中会直接间接地改变土地利用结构和区域地球化学的本底特征，从而使区域土地利用景观结构功能和效应发生不可逆转的变化。因此，深入