摘 要

想要实现区域可持续发展，最关键的就是区域生态承载力，作为湖北省省会、中部六省唯一的副省级市和特大城市，武汉市是中国中部地区中心城市，全国重要的工业基地、科教基地和综合交通枢纽。但随着城市的发展，为了满足城市建设的土地需求而填湖填池，导致武汉的生态环境发生了改变，生态问题也开始显现，通过科学合理的方法评估武汉的生态承载力现状，对于发展改良本地的生态环境具有重要的意义。

如今，大部分计算生态承载力的方法是基于统计年鉴和土地利用统计数据，然而通过基于生态足迹对生态承载力进行评价的方法还未普及，本文将对武汉2000年、2005年、2010年、2015年四个时期的生态承载力进行定量分析，并对武汉市内产生生态承载力变化的驱动因子进行展开的探讨。研究发现：武汉市的生态承载力主要受到了城市建设和城市扩张带来的影响，同时伴随着水域、耕地、林地、草地面积的减少，导致建设用地面积、人口总数与武汉市生态承载力总量呈显著负相关。

关键词：武汉市；生态承载力；水域；城市建设；土地利用

Abstract

Want to achieve regional sustainable development, the most critical is the regional ecological carrying capacity, as the capital of Hubei Province, the central six provinces only sub-provincial cities and mega-cities, Wuhan City, central China is the central city, the country's important industrial base, Science and education base and integrated transport hub. However, with the development of the city, in order to meet the land demand of urban construction and fill the lake filling pool, leading to the ecological environment in Wuhan has changed, ecological problems began to appear, through scientific and reasonable way to assess the status of ecological capacity of Wuhan, for the development Improve the local ecological environment is of great significance.

Today, most of the methods for calculating ecological carrying capacity are based on statistical yearbooks and land use statistics, but the approach to assessing ecological carrying capacity based on ecological footprints is not yet available. In this paper, the ecological carrying capacity of Wuhan in 2000, 2005, 2010 and 2015 will be analyzed quantitatively, and the driving factors of ecological carrying capacity change in Wuhan will be discussed. The study found that:The ecological carrying capacity of Wuhan City is mainly affected by urban construction and urban expansion. Along with the decrease of water area, cultivated land, woodland and grassland, the total area of construction land, total population and total ecological carrying capacity of Wuhan are significant Negative correlation

Key words: Wuhan city; ecological carrying capacity; water area; urban construction; land use

目 录

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2生态承载力国内外研究现状 2

1.2.1国外生态承载力研究现状 2

1.2.2国内生态承载力研究现状 3

1.3 RS在生态承载力研究中的应用 3

1.4 研究内容 4

1.5 研究路线 4

第二章 研究区概况及数据源 5

2.1 研究区概况 5

2.1.1 地理位置 5

2.1.2 地貌 5

2.1.3 气候 5

2.1.4 水文 5

2.1.5 矿产 6

2.2 数据源 6

2.2.1遥感影像数据 6

2.2.2 其他数据 7

第三章 生态承载力的评价方法 8

3.1生态承载力的理论基础 8

3.1.2生态承载力递阶原理 8

3.2生态承载力评价 9

3.2.1生态足迹理论的计算基础 9

3.2.2生物生产性土地 9

3.2.3产量因子和均衡因子 10

3.3生态承载力模型 11

第四章 遥感影像数据处理 12

4.1遥感影像数据预处理 12

4.1.1几何校正 13

4.1.2图像融合 14

4.1.3图像的镶嵌 14

4.1.4图像的裁剪 15

4.2遥感影像的分类 15

4.2.1遥感影像分类算法的选择 15

4.2.2类别定义/特征判别 16

4.2.3样本选择 16

4.2.4样本分类 16

4.2.5结果验证 16

4.3武汉市土地利用分析 17

4.3.1武汉市土地利用类型统计 17

4.3.2武汉市生态足迹计算结果 17

第五章 武汉市生态承载力分析 19

5.1武汉市2000~2015年生态承载力计算 19

5.2武汉市生态承载力变化分析 19

5.3驱动因子分析 19

5.3.1社会驱动因子 20

5.3.2 自然驱动力 21

第六章 结论与展望 24

6.1结论 24

6.2展望 24

参考文献 25

致 谢 26

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

什么是生态环境？生态环境指的就是我们人类赖以生存的地方，一个给予我们生存的空间，能量和物质的来源的地方，是一系列人类生存所需的能量和物质资源的总和。当人们对生态环境进行无休止的索取和破坏时，生态环境就会反过来产生相应的负反馈，而为了避免这种情况发生，我们需要贯彻一种可持续发展的观念和思想。

中国面临的最主要的生态问题有自然环境先天脆弱、水土流失导致的荒漠化扩大、水资源紧缺且污染严重、森林覆盖率低、天然的林生态系统和野生动植物面临危机、气温呈上升趋势，生态环境中的生态平衡是一个微妙的平衡，在收到自然或者人为因素的干扰情况下，就会超过生态系统自我调节能力而不能恢复相对稳定的状态，这也最终导致了整个生态系统的超载，结果就是生态系统的能量和物质资源的流动受阻，以及整个生态系统结构的崩溃，这种情况是人类务必要阻止其发生的，而这也正是本文中想强调的观点。

生态承载力一共有两个能力：第一是生态承载力能够根据外在因素的变化进行自我的调节，从而达到一定的平衡稳定，另外生态承载力这个名词的本意就是指这一种承受生态环境能量和物质消耗的一种能力；第二是与人类社会的经济发展相关连，甚至在合理利用的情况下推动经济发展的能力，而我国国情正好符合这个理念，贯彻落实可持续发展观，在这个理念的基础上发展经济文化建设。

1.1.2研究意义

正如上文中所提到的，随着工业发展、城市建设的不断进步，中国如今也面临着很多的生态环境问题需要治理：自然环境本身就比较薄弱、沙漠化扩大、天然的树林生态系统和很多野生动植物面临生存的危机、水资源非常短缺且受到工业生活污染严重、植被覆盖率比较低、气温呈上升趋势，这使得我国很多地区的生态承载力严重下降，同时对该地区的经济发展和社会发展产生了非常大的影响，也对该地区的生态环境的改善和发展造成了很大的阻碍。因此对生态环境的研究和保护，成为了我们现在的首要任务也是重大任务。