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京杭大运河是世界上里程最长、工程最大的运河,它北起北京(涿郡),南到杭州(余杭),全长1794公里,跨越六个省(直辖市),沟通五大水系,沿途文化遗产的分布各具特色。京杭大运河的开通大大方便了南北之间的交通运输,开创了南北经济、文化交流的新时代。
由于京杭大运河空间地域跨度大,区域人文与自然景观多变复杂,要对其进行保护和规划难度较大,3S技术作为对地观测的重要高新技术手段却可以为京杭大运河的保护研究提供新的方法和技术支持。
本研究作为国家科技部十一五项目“空间信息技术在大遗址保护研究中的应用”子课题的一部分,选取运河沿线城市扬州作为典型研究区,利用多源遥感数据(老航片、MSS、TM、ETM、SPOT5、ALOS),结合研究区的相关文献资料,开展了基于遥感的京杭大运河动态监测研究,运用遥感和地理信息系统方法来分析京杭大运河对沿线地区经济社会发展的影响。首先对获取数据进行预处理,然后对结果影像进行遥感解译,借助于GIS空间叠加方法Union,获得各时期扬州段运河及沿线土地利用变化。本文从运河本体和扬州城市格局以及运河对扬州城市土地利用的影响三个不同角度分析近60年来运河变化及对周边环境影响,运河本体变化从空间布局和形状特征两方面分析,发现近60年来运河扬州段除了1958年开凿的新运河以外,整体空间分布、形状特征变化不大;运河对扬州最直观的影响体现在引导扬州城市格局的演变,从1950年代的团状城市,过渡到1980年代的星型城市,最终演化到2000年代的分散组团;运河对土地利用的刺激作用采用土地利用空间分布、土地利用程度和动态度三个指标进行分析,并辅助以缓冲区分析,以便对运河的作用范围进行分析。研究结果表明运河对扬州的土地利用有较大影响,尤其是对耕地-建设用地之间的相互转化有明显影响,并且这个影响范围在不断扩大,对沿线地区工农业经济的发展和城镇的兴起均起了巨大作用。最后通过马尔科夫预测发现未来几年运河沿线地区土地利用发展趋势仍然是耕地面积逐年减少,建设用地面积逐年增加,但各自的年变化幅度都会降低,土地利用类型的转化依然以耕地到建设用地和交通用地的转化为主。近60年来京杭大运河扬州段的动态监测对整个运河全线的研究具有重要的示范作用,对京杭大运河的规划开发和保护具有重要的现实意义。