贵州山区土地利用景观格局变化分析——以麻江县坝芒乡为例

以贵州省麻江县坝芒乡为例,根据1992年和2012年2期遥感影像解译获得土地利用数据,通过计算相关景观格局指数,研究了1992—2012年坝芒乡土地景观格局演变特点.结果表明:1)研究期间,耕地与未利用地面积下降,林地、草地、建设用地和水域面积增加,耕地、林地和草地之间的转化最为突出;2)各土地景观类型的斑块数都有不同程度的变化,林地、草地、建设用地有所增加,耕地、水域和未利用地有所减少,除耕地景观形状指数降低外,其他景观形状指数都呈增加趋势;3)景观多样化指数、均匀度指数和分离度指数呈减少趋势,结合度指数、蔓延度指数和聚集度指数呈增加趋势,反映出该区景观异质性降低,结构趋于简单.退耕还林还草工程以及快速城镇化是贵州山区土地利用景观格局变化的主导因素.     

商丘市土地利用变化及其对粮食安全的影响分析

基于1990年和2004年的TM遥感影像数据,借助遥感图像处理软件ERDAS、ENVI和地理信息系统软件ArcGIS进行分析,得到商丘市两个时相间的土地利用转移矩阵;采用了土地利用动态度、土地利用开发度、土地利用耗减度、土地利用程度综合指数等模型对土地利用状况进行定量分析评价,并通过Markov链对商丘市2018年、2032年的土地利用结构进行了预测;研究结果表明,14年间商丘市主城区土地利用格局发生了巨大变化,尤以耕地和建设用地变化显著,期间耕地面积减少了208.38 km2,而建设用地增加了141.89 km2,最后,基于耕地压力指数分析了耕地数量的变化对于该农业大市的粮食安全的影响,商丘市的粮食安全问题日益严重,迫切需要保护耕地的数量和质量.     

基于RS和GIS的河南省商丘市土地利用变化及其对粮食安全的影响分析

基于1990年和2004年的TM遥感影像数据,借助遥感图像处理软件ERDAS、ENVI和地理信息系统软件ArcGIS进行分析,得到商丘市两个时相的土地利用转移矩阵。采用了土地利用动态度、土地利用开发度、土地利用耗减度、土地利用程度综合指数等模型对土地利用状况进行定量分析评价,并通过Markov链对商丘市2018年、2032年的土地利用结构进行了预测。研究结果表明,14年间商丘市主城区土地利用格局发生了巨大变化,尤以耕地和建设用地变化显著,期间耕地面积减少了208.38km2,而建设用地增加了141.89km2。最后,基于耕地压力指数分析了耕地数量的变化对于该农业大市的粮食安全的影响,商丘市的粮食安全问题日益严重,迫切需要保护耕地的数量和质量。
     

近20年土地利用/覆被变化及其对景观格局影响——以重庆市北碚区为例

基于景观格局指数的空间格局分析是当前景观生态学研究的重要基础内容,土地利用类型对景观格局指数具有显著的影响.利用1988年的TM遥感影像和2008年的中巴资源卫星数据(CBERS-02),运用RS和GIS技术,对近20年来北碚区土地利用/覆被变化及景观格局影响进行了分析,发现北碚区土地利用变化的总趋势是耕地和其他用地面积呈减少趋势;住宅用地和工矿用地、林地、水域及水利设施用地及水利设施用地呈增长趋势.从景观形状指数看,居住、工矿用地和其他用地形状趋于复杂;林地、耕地和水体,由于人类的干预趋于简单;从景观分维数和破碎度来看,居住、工矿用地等建筑用地分维数增加,其他类型分维数减小.该区域应该严格控制新建建设用地,加强生态规划,切实保护耕地.     

贵州省玉屏县2000—2015年土地利用与景观格局变化研究

采用土地利用综合动态度模型、土地利用转移矩阵及景观格局指数对玉屏县2000-2015年土地利用数据进行分析处理.结果表明:整个研究时期内土地利用变化的核心是建设用地、耕地、林地、草地及水域用地.建设用地和水域用地呈现逐年增加的趋势,耕地呈现逐年减少的趋势;土地利用综合动态度呈先缓后快增加的趋势.景观破碎化程度呈现上升发展趋势,景观多样性指数先增加后降低;均匀度指数在研究时段内有波动,总体上有所提高;蔓延度指数和优势度指数呈现下降趋势;耕地、林地、草地及建设用地的分离度、破碎度、分维数指数呈现递增趋势发展.     

安徽省土地利用/覆被时空变化及其驱动因素分析

【目的】研究安徽省土地利用/覆被变化(LUCC)及其驱动因素,为安徽省国土资源利用与管理提供理论参考。【方法】基于安徽省1995—2020年6期30 m分辨率的Landsat系列遥感影像土地利用/覆被分类数据,利用土地利用/覆被类型结构与空间分布、转移矩阵、动态变化及土地利用程度综合指数和其聚类,分析安徽省土地利用/覆被类型时空变化特征;选取13个影响LUCC的驱动因子,采用主成分分析法(PCA)进行定量分析。【结果】1995—2020年安徽省土地利用/覆被类型面积耕地排首位,其次是林地、建设用地;25年间耕地、林地、草地分别减少了3 826.6、164.7和78.5 km²,建设用地、水域、未利用地分别增加了3 895.9、160.9、16.2 km²,耕地与建设用地相互转移面积最大。2005—2015年耕地、林地、草地减少与建设用地增加的趋势最明显,2015—2020年建设用地转移为耕地的面积大增。从土地利用程度综合指数变化率可知,25年间经济发展较快的合肥市土地利用综合指数变化率(2.18%)、芜湖市(1.60%)及矿业城市铜陵市(3....     

中山市土地景观格局动态变化分析

利用遥感影像和GIS技术,通过采用多样性、破碎度和分维数等指数,分析了中山市1988年和2006年两期土地景观格局的总体变化.结果表明:①各景观类型的斑块数量增加,面积变化较大,且斑块形状复杂性增加;②景观破碎度大小不一,景观类型稳定性各不同,优势度减少,受人类干扰程度加深;③景观斑块之间的转移中,耕地、基塘用地和未利用地不断转移为建设用地,耕地也有大部分转移到基塘用地,建设用地成为景观格局中的主要组成要素;④整体上看景观变化幅度稍大.     

基于RS和GIS的河南省商丘市土地利用变化及其对粮食安全的影响分析

基于1990年和2004年的TM遥感影像数据,借助遥感图像处理软件ERDAS、ENVI和地理信息系统软件Arc GIS进行分析,得到商丘市两个时相的土地利用转移矩阵。采用了土地利用动态度、土地利用开发度、土地利用耗减度、土地利用程度综合指数等模型对土地利用状况进行定量分析评价,并通过Markov链对商丘市2018年、2032年的土地利用结构进行了预测。研究结果表明,14年间商丘市主城区土地利用格局发生了巨大变化,尤以耕地和建设用地变化显著,期间耕地面积减少了208.38 km2,而建设用地增加了141.89 km2。最后,基于耕地压力指数分析了耕地数量的变化对于该农业大市的粮食安全的影响,商丘市的粮食安全问题日益严重,迫切需要保护耕地的数量和质量。     

基于RS与GIS的兰州都市圈土地利用变化研究

利用1986年和2000年的遥感数据,应用GIS系统进行分析,对兰州都市圈土地资源利用的变化进行综合研究.兰州市建设用地增加明显,表明区域发展速度较快;通过置换耕地和垦荒的方式,在建设用地快速增加的同时也保护了耕地,数据也反映了退耕还林未实施时期对林草地和水面占用的客观事实;兰州都市圈土地利用变化主要类型景观特征、重要度与多度指数研究表明:建设用地增加较快,斑块平均面积增加,分维数减小,土地利用景观破碎趋势突出,不利于生态环境优化;建设用地的空间变化研究表明:建设用地的增加幅度具有明显的圈层性差异特征,说明都市圈正在发育;而建设用地增加以沿河沿路为主的特性,表明了山河地貌区域都市圈扩展的特殊性.注重集约发展和生态环境系统优化的都市圈发展模式,是兰州地区科学发展之路.     

1996-2007年南川区土地利用结构时间演变研究

采用南川市1996-2007年土地利用变更数据作为基础,对南川区的土地利用变化幅度和动态度、土地利用动态变化强度以及景观生态学中多样性指数、优势度指数和均匀度指数等有关指标进行计算并分析.研究结果表明:在1996-2007年间,南川土地利用类型中,耕地和未利用地比例锐减,其他地类比例增加,其中交通用地变化幅度和动态度最大.各地类变化强度之和最大为耕地,其次为交通用地.土地利用结构的多样性指数、多样化指数和均衡度指数皆呈局部波动总体下降趋势.优势度指数呈局部波动总体上升趋势.说明南川区土地利用结构稳定性相对有所降低.     

基于GIS的合肥市景观空间格局分析

文章根据景观生态学原理,在地理信息系统(GIS)的支持下,从多样性、优势度、均匀性及分维数等指数对合肥市景观空间格局进行分析。结果表明,景观总体多样性指数为0.969,最大多样性指数为2.897,景观破碎化指数为0.00632,各景观类型分维度均在1.2左右,可见整个区域景观比较完整,无明显的破碎化现象;但合肥市景观格局总体呈现多样性程度偏低,斑块形状比较复杂,景观生态系统不稳定等特征;由此提出调整对策以便达到城市景观生态功能最大化,为制定合肥城市建设规划中的土地利用和管理提供理论依据。     

土地利用视角下的景观要素空间关系分析——以厦门市为例

提出了基于矢量数据和拓扑关系的景观要素空间关系研究方法,介绍了应用GIS技术计算景观要素空间联系度指数和空间关联度指数的方法,并以厦门市为例,从土地利用视角对景观要素空间关系及其变化进行分析。研究结果表明,期间厦门市景观要素存在明显分异的空间关联格局且总体趋向交错分散,反映了区域城市发展和地域开发的基本格局,特别是围绕建设用地扩张和农田变更的空间邻接特征变化,揭示了人类活动对区域土地利用格局变化的控制作用。     

近20 a南澳岛土地利用与景观格局动态变化

文章以1989、2001和2010年3期遥感影像为数据源,利用RS和GIS技术方法,提取南澳岛土地利用信息,并分析南澳岛的土地利用变化及景观格局变化情况.研究结果表明,近20 a南澳岛裸地与林地面积变化最大,裸地动态度最高,土地利用转化率最高的为耕地和建设用地;海岛景观斑块趋于破碎化、不规则化.研究南澳岛土地利用及景观格局变化,以期为其他有居民海岛土地资源开发利用及生态保护提供科学参考.     

银川市2000-2020年土地利用时空变化特征及预测

为探究银川市土地利用的时空变化特征,基于2000、2010、2020年3期土地利用数据,通过土地利用变化、景观生态学和元胞自动机(cellular automata, CA)-Markov模型,定量研究了20年间银川市土地利用景观格局变化特征,并对土地利用变化进行模拟预测。结果表明:耕地、林地、水域和未利用土地面积减小,草地和城乡工矿居民用地面积增加,各土地利用类型之间转换较为强烈,土地利用变化结构的主体为草地和城乡工矿居民用地,土地利用程度不断加深但具有区域差异性特征;土地利用景观形状的复杂程度增加,城市空间不断扩张,整体景观都趋于平均,景观异质程度增强,景观向多样化方向发展趋势;CA-Markov模型能有效模拟银川市土地利用变化情况且具有较高精度,Kappa系数为0.828 5;2030年耕地、林地和未利用土地面积减少,草地和城乡工矿居民用地面积增加。人口数量与结构、国内生产总值(gross domestic product, GDP)、经济增长以及区域宏观政策是研究区各类土地利用类型变化的主要驱动因素。     

安徽省城市土地集约利用动态及空间差异研究

依据安徽省经济实际,从土地利用投入、产出效益、土地利用程度和土地利用生态效益等4方面构建安徽城市土地集约利用综合评价体系;以安徽省土地统计数据为基础,利用主成分分析法对省内17地市土地集约利用水平进行综合评价。研究结果表明:(1)2004-2009年安徽省城市土地利用集约度不断提高,城市土地集约度增加了2倍多;(2)城市土地集约利用水平具有明显的区域差异,淮河以南相对较高,淮河以北总体上较低;(3)经济发展水平是影响土地集约利用重要的外部因素,合肥、马鞍山和芜湖等经济发达地区集约利用水平相对较高。     

滇中城市群景观格局及生态环境效应研究

滇中城市发展面临资源环境人均拥有不足、资源分配不均以及生态环境脆弱等各种压力。选取1990年、2000年、2010年、2018年四期美国4～5号陆地卫星专题制图仪扫描影像(thematic mapper, TM)所获取的多波段。影像,研究滇中城市群土地利用时空变化及其景观格局演变特征和生态环境效应。结果表明：除建设用地外其他用地破碎度逐步增加,形状变得复杂,随着城市的发展,除建设用地景观类型连接度增加,其余用地降低且破碎化程度增加;滇中城市群地均生态系统服务价值整体表现为降低、空间上表现为东低西高,区县间差异大,生态环境整体趋于恶化趋势,引起生态环境改善的因素是林地、水域与耕地转为建设用地;当坡度小于3度时,水文调节废物处理值较大,当坡度大于3度时,生物多样性保护与土壤形成与保护值较高,而食物生产与美学景观值较低。林地、水域聚集的地区集聚类型表现为高-高聚类,建设用地聚集的地区集聚类型表现为低-低聚类;滇中城市群内有约59%的区县生态环境质量下降,有32%的地区上升。滇中城市群的发展要侧重改善用地结构和效能,加大环境保护力度。     

城市扩张对区域生态安全格局影响研究——以合肥市为例

城市用地空间扩张对生态环境的影响映射出人类社会活动和生态环境保护之间的交互作用,系统地研究城市空间无序蔓延所诱发的城市土地利用方式变化对城市生态环境的影响程度,对助推我国生态文明建设目标具有重要现实意义。为探究合肥市城市扩张对生态安全格局的影响程度,综合运用生态遥感指数、最小累积阻力模型、电路理论和斑块生成土地利用模拟模型,构建合肥市生态安全格局,识别生态夹点和生态障碍点,再从模拟验证的基础上（总体精度为94.71%,Kappa系数为90.04%,Fom值为0.102）,预测了2030—2040年的城市扩张,并根据预测结果探讨城市扩张对区域生态安全格局影响程度。研究发现：合肥市生态环境质量整体呈现南高中低的分布格局,识别出合肥市生态源地共计35处,源地间活跃生态廊道70条,非活跃廊道共17条,生态夹点290个,生态障碍点112个。2020—2040年合肥市城乡、工矿居民用地、林地、水域和未利用土地面积将不断增加,而耕地以及草地面积将持续减少。2020—2040年期间城镇建成区分别侵占了生态廊道、源地、夹点、障碍点面积为55.95km2、10.51km2、1.04 km2、1.35 km2。研究结果可为今后快速发展城市的生态环境治理和国土空间生态保护修复工作提供理论依据和技术参考。     

近17年来崇阳县土地利用变化的生态效应及空间差异

根据崇阳县1989年和2006年土地利用变更调查数据库(Mapgis6.5平台)以及TM影像,在GIS软件技术支持下采用空间叠加分析,得到了近17年来崇阳县土地利用的时空变化特征,同时采用景观生态学空间格局指数分析方法,选取景观多样性指数、景观破碎度指数和景观蔓延度指数等作为景观生态结构稳定性评价指标,综合评价了崇阳县各景观生态功能区的生态稳定性及其变化趋势,并计算了土地利用变化对生态服务价值的影响.研究表明,全县景观总体构成表现为破碎度较高并呈上升趋势,反映景观演化过程中人为干扰强度的加大;林地占有较大比重,林地的增加和耕地的减少是研究时段内土地利用变化的主要特征;研究时段内土地利用变化对生态环境的影响总体上看是正向的,土地利用的生态效益有所提高,但区域内部存在较大的空间差异.     

景观生态学与土地可持续利用研究

土地可持续利用一直是国内外土地科学及相关学科研究的热门话题,而新兴的景观生态学其理论核心涉及土地可持续利用的研究内容。基于景观生态学理论的土地可持续利用研究思考,是土地可持续利用研究思路的一次有益拓展。在分析景观、景观生态学与土地的关系的基础上,探讨了景观生态学的景观结构与功能理论、生态整体性与空间异质性理论、等级尺度理论、景观变化与稳定性理论等基本理论对土地可持续利用内涵的诠释。     

量化社会经济发展对城市景观破碎化的影响

【目的】以扬州市为例,分析城市景观破碎化的空间格局,定量研究社会经济因素对景观破碎化的影响及该影响的相对重要性。【方法】利用空间分辨率30 m的Landsat卫星影像、乡镇层次的扬州统计年鉴等数据,运用景观格局分析法、增强回归树模型(boosted regression trees, BRT)等方法,开展景观破碎化空间格局及社会经济驱动的研究。【结果】①扬州的土地利用类型以耕地为主,占全市总面积的54.9%,其次为水体(22.0%)和建设用地(21.9%),林地和草地很少(1.1%)。距离市中心越远,景观破碎化程度越高,在城区边缘达到峰值,而后随着距离的继续增大,破碎化程度逐渐减小。②随着城市化水平的增加,景观破碎化程度呈先增加后减小的趋势,其在城市化水平35%~45%时达到峰值。③在景观水平上,社会因子(人口数量和人口密度)对景观破碎化的影响以抑制为主,而经济因子(人均GDP、人均财政收入、第一产业产值占比和第三产业产值占比)的影响以促进为主。与景观水平相比,社会经济因子在类型水平上对景观破碎化的影响更大,而且它们与破碎化不同特征(斑块密度、边缘密度、分离度和聚合度)的作用关系也存在明显差异,且主要体现在分离度和聚合度上,例如人均财政收入在景观水平上促进分离度的增加,在类型水平上却表现为抑制作用。【结论】社会经济发展对城市景观破碎化产生较大影响,不仅体现在不同的尺度(景观和类型水平)上,还体现在社会经济因子对破碎化特征不同的驱动作用(抑制或促进)上。因此,需要综合考虑社会经济发展对景观破碎化影响的尺度效应及作用强度与方向,有效缓解城市景观的破碎化,保障城市的生态安全和可持续发展。