基于信息熵与空间洛伦兹曲线土地利用空间结构研究——以鄱阳湖区12县

通过对鄱阳湖区2005年和2015年2期遥感影像进行解译,获取研究区域内各土地类型用地面积.从信息熵、均衡度、优势度和空间洛伦兹曲线2种角度研究了鄱阳湖区内12个县(市)10年前后不同的土地利用空间布局.结果表明:2005年鄱阳湖区地区土地利用结构信息熵值普遍偏低,且结构性较强; 2015年平稳上升,但在内部空间尺度上,鄱阳湖区的各个县(市)信息熵差异呈缩小趋势,表现为高熵值区减少,中熵值区和低熵值区增加; 近10年鄱阳湖区耕地和水域分布一直保持高水平的均衡状态,未利用地成为分布最不均匀的土地利用类型,未利用地在总面积减少的趋势下,分布均匀程度降低,草地的不均衡程度大幅度降低,居民点及工矿用地不均匀程度上升,林地基本维持稳定; 近10年鄱阳湖区土地利用熵值增大,无序性增强,各地类面积差异减少,各地类洛伦兹曲线整体向绝对均匀线有靠拢趋势,这说明鄱阳湖区土地利用结构呈现出比较合理的变化特征.     

基于信息熵与空间洛伦兹曲线土地利用空间结构研究——以鄱阳湖区12县(市)为例

通过对鄱阳湖区2005年和2015年2期遥感影像进行解译,获取研究区域内各土地类型用地面积.从信息熵、均衡度、优势度和空间洛伦兹曲线2种角度研究了鄱阳湖区内12个县(市)10年前后不同的土地利用空间布局.结果表明:2005年鄱阳湖区地区土地利用结构信息熵值普遍偏低,且结构性较强;2015年平稳上升,但在内部空间尺度上,鄱阳湖区的各个县(市)信息熵差异呈缩小趋势,表现为高熵值区减少,中熵值区和低熵值区增加;近10年鄱阳湖区耕地和水域分布一直保持高水平的均衡状态,未利用地成为分布最不均匀的土地利用类型,未利用地在总面积减少的趋势下,分布均匀程度降低,草地的不均衡程度大幅度降低,居民点及工矿用地不均匀程度上升,林地基本维持稳定;近10年鄱阳湖区土地利用熵值增大,无序性增强,各地类面积差异减少,各地类洛伦兹曲线整体向绝对均匀线有靠拢趋势,这说明鄱阳湖区土地利用结构呈现出比较合理的变化特征.     

大连市土地利用结构空间分异研究

以2009年大连市第二次调查数据为基础,运用计量地理模型的方法和GIS软件,从土地利用多样化、集中度、信息熵、组合类型等方面,分析大连市10个区市县土地利用结构的空间分异．结果表明：大连市土地利用多样性特征明显,但空间差异性不大,大连市土地利用多样化指数达到0．787,接近理论最大值0．857,除3个建成区外,其他地区土地利用多样化指数均大于0．7;土地利用结构区域变化规律表现出以沙河口区为中心向东北和西南两个方向,土地利用多样化指数和信息熵值递增,土地利用集中化指数递减,土地利用组合类型由单一走向多样化的规律;土地利用结构呈现南部以城镇村及工矿用地为主,北部以耕地、林地为主的空间格局．     

广西新兴边境城市靖西的土地利用变化与驱动因素

区域土地利用变化与驱动因素研究是揭示区域尺度土地利用/覆盖变化规律的有效方法。以广西新兴边境城市——靖西市作为研究区域,利用靖西市2005年、2010年、2015年的遥感影像数据,结合社会经济统计数据,采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵、主成分分析法等模型方法,分析土地利用变化总体特征、各地类转化方向以及土地利用变化驱动因素。结果表明:(1)2005-2015年,靖西市土地利用结构特征以"林地-耕地-其他用地"为主导。交通运输用地的变化速度最快,年均变化幅度为4.33%;主要转移特征为耕地向交通运输用地、城镇村及工矿用地转移。(2)影响靖西市土地利用变化的驱动因素主要为经济发展和人口增长,其中经济发展因素的影响力更大。(3)Pearson相关分析显示驱动因子与耕地面积存在明显的负相关关系,与城镇村及工矿用地、交通运输用地面积则存在较强的正相关关系。     

基于区位熵模型的景观动态分析——以河南省巩义市为例

以1990年和2011年土地利用数据为基础,在野外调查的基础上,依据全国土地利用及其覆被标准,确定研究区景观分类系统,对研究区1∶10 000的土地利用现状图进行景观分类,采用洛伦茨曲线和基尼系数分析巩义市近20年景观动态变化时空特征.结果显示:空间尺度上,耕地、城镇村及工矿用地2种景观类型在巩义市各乡镇分布相对均匀;而水域及水利设施用地、其他未利用土地这两类景观类型在巩义市各乡镇分布差距悬殊,极不均匀;其他景观类型则介于两者之间.从时间变化上看,近20年间,耕地、园地、水域及水利设施用地、其他未利用土地、城镇村及工矿用地5种景观类型在巩义市各乡镇的分布有趋向集中的发展态势,而林地、草地、交通用地3种景观类型则呈现趋向均衡分布的态势.研究结果可为巩义市土地利用结构和景观规划调整提供参考.     

农牧交错带牧区土地利用方式变化过程研究——以内蒙古自治区四子王旗为例

农牧交错带牧区土地利用方式变化关系到农牧交错带草原生态环境的稳定和区域土地资源的可持续利用,对其研究具有重要的现实意义.根据1997-2006年内蒙古自治区四子王旗土地利用变更调查数据,运用土地动态度和土地利用结构信息熵模型,对其近10年的土地利用变化过程进行研究.结果表明,近10年四子王旗大部分土地类型面积发生了变化;旱地的减少量最大,减少了56445.4hm2,未成林造林地的增加量最大,增加了77287.1hm2,菜地的年平均变化率最大,年增加率达39.59%,人工草地、独立工矿用地、荒草地均有所增加;土地利用结构信息熵逐年上升,说明四子王旗土地利用系统日趋无序.     

福清市土地利用结构时空分异规律研究

借助信息熵和均衡度的地理意义,基于福清市1996～2005年土地利用现状年度变更调查数据,分析研究了福清市土地利用结构信息熵和均衡度的动态变化及其空间分异规律,结果表明,福清市近十年来土地利用结构逐渐向均衡方向发展,城市土地结构的均质性增强;经济发达地区用地结构趋向均衡化,其信息熵值较高,而欠发达的山区信息熵值较低。最后运用逐步回归法分析出自然因素中的年降雨量,人文因素中的人口规模、人均国内生产总值、人均消费水平、农民人均纯收入和农林牧总产值是影响福清市土地利用结构信息熵变化的关键因子,从而为福清市新一轮土地利用总体规划修编(试点)工作提供依据。     

江苏省土地利用变化特征与驱动机制研究

以江苏省为例,利用2000年和2010年的土地利用矢量数据,从土地利用类型的结构、土地利用动态度和转移方向等角度分析了江苏省土地利用变化特征,并利用江苏省社会经济类数据分析影响土地利用变化的驱动因素.结果表明:(1)2000年-2010年,10年间江苏省城乡工矿居民用地大幅增加,扩张最为明显,水域面积尤其是水库坑塘面积也有明显增加,而耕地面积则大量减少,未利用土地中裸土地的土地利用动态度最大,变化最为剧烈.(2)从转移方向来看,耕地主要转向城乡工矿居民用地和水库坑塘用地;增加的城乡工矿居民用地主要来自耕地,其次是水域、林地和草地;水域用地中水库坑塘增加的面积主要来源于耕地、滩涂、草地和城乡工矿居民用地.(3)对江苏省土地利用类型变化影响较为显著的因素主要有经济发展、人口增长、产业结构和政府政策4个方面.     

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。     

基于景观生态学的区域土地利用结构变化特征——以尤溪县为例

采用尤溪县1996年～2005年土地利用变更数据作为研究的基础材料,运用景观生态学中多样性指数、多样化指数、优势度指数和均匀度指数等有关结构数量分析的方法,对研究区土地利用结构分异进行定量分析.研究结果表明:(1)该方法能很好地揭示尤溪县近几年来土地利用结构特征的变化规律;(2)土地利用结构变化特征更趋多样化和平均化;(3)1996年～2005年尤溪县各土地利用类型变化强度由高到低的排序为:未利用地>水利设施用地>交通用地>其他农用地>耕地>园地>居民点及工矿用地>林地>牧草地.     

漾濞江流域土地利用变化分析

在遥感和地理信息系统技术的支持下,利用1990年和2001年的遥感影像作为信息源,分析了漾濞江流域土地利用变化特征.结果表明:林地面积增加2 791.71 hm2,城乡工矿居民用地面积增加1 290.55 hm2,草地面积减少4 014.18 hm2;土地利用总体变化速度较快,综合土地利用动态度为0.77%;土地利用程度变化不大,1990年和2001年土地利用程度综合指数分别为215.037和215.567,土地利用仍处于发展时期;研究区仍有2 148.45hm2的耕地需要退耕还林、还草.     

石羊河流域土地利用与景观格局变化

以1994,2005年TM影像为基础数据,在GIS技术、数学模型及景观生态学理论支持下,分析石羊河流域土地利用变化的时空特征和格局变化.结果表明:近11年来,研究区耕地、林地、城乡工矿居民地用地和未利用土地均有增加,草地和水域呈减少趋势;土地利用程度较高,存在地区差异;各区县各地物类型的相对变化率之间存在明显的差异,但空间格局并不明显;草地和城乡工矿居民地用地的重心漂移量明显,其中草地漂移量达到了19.837 km,各类用地重心分布的变化反映了石羊河流域下游荒漠化程度加剧,生态环境进一步恶化;研究区斑块数量明显减少,斑块密度下降,景观破碎化程度减轻,景观多样性指数和均匀度指数下降,区域内土地利用类型向非均匀化方向发展,在一定程度上反映了人类活动对景观整体的影响;人口增加是现阶段石羊河流域土地利用变化的主要原因.     

乡村工业化地区土地利用变化及驱动力分析--以福建省晋江市为例

基于不同时相(1988和2000年)的遥感数据,在GIS支持下对晋江市12年来土地利用的数量和空间变化特征进行分析,并探讨了晋江市土地利用变化的驱动力.研究表明:(1)建设用地(主要是城镇用地、农村居民点与工矿用地)通过大量占用农用地而急剧增加,已成为主要的土地利用类型.土地利用多样性指数和破碎度指数提高,优势度减小;建设用地的空间分布趋于集中化,农用地则趋于破碎化和分散化.(2)政策体制转变和侨乡因素推动的乡村工业化、城镇化是引起晋江市土地利用大规模变化的根本驱动力.城镇用地扩展的主要驱动力是城镇人口的增加和第三产业的发展;农村居民点与工矿用地变化的驱动力主要来自分散布局的乡镇企业的发展以及乡村住宅建设需求增长.     

近10年来福州市土地利用动态变化研究

根据福州市2002年-2011年土地利用现状数据,利用数学统计方法对福州市土地利用动态变化进行分析.结果表明,2002年-2011年福州市土地利用数量变化中,耕地、园地和其他土地面积都有所减少,动态度变化方向呈负向;林地、其他农用地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水利设施用地面积在增加,动态度呈正向发展.2002年-2011年福州市土地利用程度变化量为11.65,处于发展期.市域内由于发展条件存在差异,土地利用程度变化量也存在差异,福州市还需调整土地利用结构,提高土地节约集约化程度.     

发达地区土地利用结构变化定量分析——以浙江省慈溪市为例

以经济发达的浙江省慈溪市为研究区域,运用计量地理模型和信息熵等研究方法,探讨了该市土地利用类型、土地利用综合程度、地类区位指数和土地利用结构信息熵等.结果表明:(1)慈溪市部分镇的土地利用结构受地形地貌的影响较大,一些镇和街道的土地利用类型不完备,个别镇和街道的城镇村及工矿用地的比例过大,未来耕地被挤占的可能性非常大.(2)慈溪市土地利用的多样化状况在总体上处于中等水平,而且各镇(街道)之间的差异并不大.各镇(街道)的土地利用集中化程度普遍较低.全市土地利用类型齐全程度整体上偏低.(3)慈溪市土地利用程度综合水平相对较高,各镇(街道)的土地利用程度与区位、地形地貌、经济发展水平和产业结构等因素有关.各镇(街道)的土地利用类型在优势度和均衡度上差异较大.(4)慈溪市土地利用结构的影响因素主要包括:地形地貌、经济发展水平、城市化特征和产业结构等,它们对土地利用结构的影响机制差异较大.     

基于Land TM和ETM+的北川河流域土地利用研究

根据北川河流域2000年ETM+、1994年和2007年TM共三期遥感影像数据,在RS和GIS技术支持下,分析了研究区土地利用的数量变化和空间变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和方向,探讨了土地利用变化的过程,并进行了土地利用变化的景观格局分析.结果显示:该流域土地利用以草地和耕地为主,1994-2007年耕地大面积减少,主要转化为草地和林地;耕地和未利用地朝着规模缩小的方向发展,林地、水域和建设用地朝着规模增加的方向发展,草地变化缓慢;随着时间的推移和经济的发展,各种景观的多样性、破碎度、优势度和分离度发生了不均匀较为复杂的变化,各种景观形态的复杂程度排序为:建设用地>林地>草地>未利用地>水域>耕地.     

基于地形因素的赤峰市城子乡土地利用空间格局变化

以赤峰市城子乡为例,在GIS技术的支持下,借助DEM图提取高程、坡度信息,分别与2001年和2011年的土地利用空间格局分布图进行空间叠加,系统分析研究区近10 a土地利用空间格局的分布与变化的地形梯度特征,探讨地形因素对土地利用方式选择及空间格局的影响。结果表明：( a)地形因素对土地利用空间格局在垂直方向上具有控制性作用,表现为随着高程的增加,林地变为主要利用类型,耕地在各高程区域中的相对数量呈现先增加后减少的趋势,城镇村及工矿用地、交通运输用地和水域及水利设施用地的分布比例逐渐减少,同时土地利用多样性降低。与人类生产生活密切相关的土地利用类型大多分布在0o~3o坡度段内,城镇村及工矿用地主要分布在<8o坡度段内,说明其受地形地貌因素影响较大,对坡度选择性较高。( b)地形因素对研究区不同土地利用类型的转化有显著影响,不同地形区域土地利用类型的转化存在一定差异,低地形区域是土地利用空间格局变化最为活跃的区域。说明土地利用空间格局是自然条件限制和人类活动影响共同作用的结果,地形是形成土地利用空间格局的背景性基础因素。     

基于土地利用/覆盖变化模拟的黄河流域生态环境质量分析

基于黄河流域2005、2010、2015年三个时相的土地利用/覆盖变化数据,利用CA-Markov模型模拟预测黄河流域2020和2025年土地利用/覆盖时空分布特征,分析黄河流域过去及未来生态环境时空动态变化特征.结果表明:①2005-2025年,黄河流域土地利用/覆盖类型以草地、耕地和林地为主,土地利用类型的面积变化以内部转移为主;整体呈"三增两减"特征:未利用地和耕地的面积变化呈不断下降的趋势,城乡工矿建设用地、林地和草地的面积不断增加,不同土地利用/覆盖面积变化速率不同.②2005-2025年,黄河流域的土地利用综合动态度不断提高,分别为1.041 3%、1.625 4%、1.624 9%和1.624 4%,说明人类活动对该流域的土地利用方式干扰度与日俱增.③过去10 a(2005-2015年),黄河流域生态环境质量指数有所增加但幅度不大,并呈现明显的地域分异特征,但总体维持相对稳定的态势.未来几年与过去10 a相比维持较稳定的空间增减特征,除黄土高原地区外,黄河流域其他区域土地利用类型尚未发生明显的变化.     

基于多目标准则的大丰市土地利用结构预测与优化

利用Markov模型对大丰2020年的土地利用结构进行预测.结合规划数据与社会经济数据设置约束条件,以经济效益和生态效益为优化目标构建了多目标土地利用结构优化模型,并通过多目标规划法对模型进行求解.结果表明:到2020年大丰区耕地、城镇村及工矿用地、交通运输用地均有所提升,水域及水利设施用地由于滩涂的围垦开发在减少,总的来说较为合理的预测了大丰市2020年土地利用结构趋势,优化结果满足大丰市社会和经济发展需求,实现了经济效益最大化和生态效益最大化双重目标.     

汾河上游近期土地利用变化特征研究

根据汾河上游五县（市）1998-2005年土地利用数据资料,分析了该区域土地利用变化特征.研究表明：1）在7年尺度上,林地、城镇村及工矿用地、交通运输用地面积增加,其余五类用地面积减少.林地面积变化最大、增加最快,园地数量变化最小,水域变化速度最慢.2）7年间,全区土地利用程度综合指数略有上升,但土地利用程度较低,土地利用程度变化存在区域差异.3）同类用地相比,牧草地、交通用地变化的区域差异在前4年间较明显,其余六类用地变化的区域差异则是在后3年间较明显.4）不同类用地相比较,前4年间城镇村及工矿用地变化的区域差异性最大,未利用土地变化的区域差异性最小,后3年间区域差异最大的是水域,最小的是交通用地.