胶州湾海岸带生态脆弱性时空变化分析

基于研究区2000年和2016年遥感数据,从景观生态学的角度出发,结合生态环境特征,选取斑块数、斑块密度、分维数倒数、植被覆盖度指数和土地利用生态适宜度构建景观脆弱度及土地生态脆弱度模型,对胶州湾海岸带区域生态脆弱度的时空变化规律进行探讨.结果表明:近16年间,研究区整体以一级、二级脆弱区为主,其中,生态脆弱度减少趋势的比例为17.52%,37.48%的样本区土地利用生态脆弱度指数增大,土地生态脆弱性增强.各地类整体平均土地生态脆弱度排序为:其他用地耕地林地建设用地水域,其他用地、耕地、林地系统稳定性及抗干扰能力弱.土地生态脆弱性的分布总体呈东北、西南部重,外延逐渐减轻,各级脆弱性之间的转化呈现出明显差异及空间分异性特征.黄岛区区域一级、三级脆弱区面积变化较大,一级、二级脆弱区所占比例减少,胶州市区域二级脆弱区变化最大,一级、二级脆弱区成为主体,市中区区域较其他区域变动程度低,城阳区区域五级脆弱区较其他区域增加明显.人口、政策及社会经济发展是导致生态脆弱区时空变化的关键因素.     

贵州喀斯特山区土地利用格局变化及土壤侵蚀效应——以大方县为例

喀斯特山区生态脆弱,土壤侵蚀将导致严重的土地退化和生态破坏。以2000年、2010年大方县土地利用矢量数据和土壤侵蚀遥感调查数据作为主要信息源,基于GIS技术和数理统计方法,分析大方县2000~2010年土壤侵蚀和土地利用的动态变化特征;计算并对比2000年,2010年不同土地利用类型的土壤侵蚀强度指数,反映土地利用变化对土壤侵蚀的影响。结果表明:研究区土地利用类型以林地、耕地和草地为主,且耕地面积减少,林、草地和水域用地面积增加;土壤侵蚀以微度侵蚀为主,面积明显增加,主要来自于轻度、中度和强烈侵蚀;不同土地利用类型下的土壤侵蚀强度大小为:耕地草地未利用地林地建设用地水域。2000~2010年,大方县土地利用格局变化向有利于水土保持的方向发展,土壤侵蚀强度减弱。     

榆林地区土地利用／覆盖时空变化及其对生态脆弱性的影响

利用Landsat ETM+遥感影像数据和最大似然分类方法完成了陕西榆林地区2010年土地利用/覆盖分类,并结合1985、1995和2000年的土地利用数据,分析了研究区土地覆盖的时空变化及其对生态脆弱性的影响。结果表明,1985—2010年研究区土地利用/覆盖与景观格局变化所引起的生态脆弱性的空间差异增大。从时间上,研究区林地面积增加,耕地和草地减少,生态保护措施改善了当地土地覆盖状况;未利用土地和建设用地增加,土地退化现象依然存在,城市化进程不断加剧。从空间上,研究区东南部林地面积增加,土地利用/覆盖结构得到很大改善,而西北部地区矿产资源开发和城市化进程的加剧,导致未利用土地、建设用地增加。景观格局以1995年为转折点,整体景观格局得到了明显的改善。     

福建顺昌林地生态脆弱性评价

以福建省顺昌县林地为对象,通过相关性分析,构建顺昌县林地生态脆弱性评价指标体系;采用主成分分析法和综合指数法实现对顺昌县林地生态脆弱性的定量评价,进而分析其生态脆弱性空间分布特征.结果表明:以坡度、土壤K因子、年均降雨量、NDVI和人口密度5个因子作为生态脆弱性评价指标的权重分别为0.195 5,0.140 9,0.119 2,0.302 1,0.242 3;研究区微度脆弱区、轻度脆弱区、中度脆弱区、强度脆弱区和重度脆弱区的面积分别占15.83%,40.92%,24.50%,13.25%和5.50%,整体处于轻度脆弱水平;顺昌县脆弱等级强度以上的区域主要分布在低坡度、低海拔、低植被盖度、人为干扰强度大的区域,是预防山体滑坡和水土流失的重点区域.     

基于结构与功能脆弱性的黄石市生态脆弱度评价

资源枯竭型城市在高强度的人类活动后往往出现较严重的生态退化问题,因此在该类型地区开展生态脆弱度评价具有积极意义.该文基于遥感(RS)和地理信息(GIS)技术,从生态结构性脆弱与生态功能性脆弱两个方面选取相关指标,构建了黄石市生态脆弱性综合指数模型,并采用自然打断法开展脆弱度的等级划分和评价.结果表明： 1) 2009—2019年黄石市各景观类型指数变化明显,建设用地和林地优势度增加;耕地破碎度大幅增加而优势度减小;居民用地破碎度大幅减小而优势度减小;废弃工矿用地面积减少,破碎度和优势度减小.2) 黄石市2009—2019年生态脆弱指数平均值为0.258±0.063,整体处于轻度脆弱且空间分异明显,北部和中部地区脆弱度高,主要为高程较高、坡度较大的山区、林区以及海拔较低的磁湖、大冶湖等水域;南部地区脆弱度低.3) 黄石市生态脆弱度高的区域面积整体呈下降趋势,2019年生态脆弱度高的区域面积为99 053.51 hm2,较2009年下降了4.69%;10 年间由高等级脆弱向低等级脆弱转移的总面积为51 109 hm2,占总面积的70.08%,其中面积变化最大的是由中度脆弱向轻度脆弱转移24 720.48 hm2,主要集中在大冶市矿产资源开采区和水文旅游资源开发区的交界处,矿山治理和水体生态修复成效初显;黄石市市域内区域生态脆弱现状依然严峻,尤其市内三个区仍有超过60%的地区处于强度脆弱等级以上,还需持续不断地推进生态文明建设,彻底实现城市成功转型发展.     

基于CA-Markov模型的滇池流域土地利用变化动态模拟研究

以滇池流域为例,基于1990和1999年TM遥感影像解译数据,分析流域土地利用类型的动态变化程度,并基于马尔可夫模型定量分析土地利用转化的方向。采用GIS中多标准评价(MCE)方法,结合元胞自动机–马尔可夫(CA-Markov)模型,对2008年土地利用变化进行模拟和预测,预测结果与实际解译结果的Kappa系数达0.7338,表明预测结果可信。在此基础上,运用CA-Markov模型对2017和2026年的土地利用空间格局变化进行模拟,结果表明,该流域土地利用变化快,生态恢复和重建的压力很大。2008—2026年,耕地、林地、水域和未利用地面积将有所减少,草地和建设用地面积将迅速增加;与1990—2008年相比,草地、水域和未利用地的变化趋势相反,而耕地、林地和建设用地变化趋势相同。建设用地在原有基础上往外扩展,水域变化则较小。林地资源虽然有所减少,但仍然是流域主要的用地类型。建设用地扩张明显增加了滇池非点源污染的负荷。土地利用不合理是造成目前滇池水质退化的主要原因之一,并将加剧未来流域的水环境和水生态压力。因此,保有足够的人均耕地,降低施肥强度,提高土地利用水平,保留足够量的生态用地,节约集约利用建设用地,是降低该区域非点源污染潜力的重要措施。研究结果可为流域土地利用合理规划管理、生态恢复和经济发展政策的制定提供科学支持。     

石羊河流域土地利用变化对区域碳排放和碳吸收的影响

利用土地利用转移矩阵、RS、GIS技术,根据2006、2010、2015年3期遥感影像数据和统计年鉴数据,分析2006-2015年石羊河流域土地利用变化情况,借助碳存储和碳排放的估算方法对2006-2015年石羊河流域土地利用/土地覆盖变化的碳效应进行剖析,运用模糊线性规划法对研究区土地利用结构进行规划.结果表明:2006-2015年石羊河流域林地、建设用地和未利用地呈增加趋势,未利用地、建设用地增加明显,林地略有增加;草地、耕地和水域呈减少趋势,耕地和草地减少显著,大量转化为未利用地,弃耕和荒化现象明显;建设用地是最重要的碳源,林地、水域、耕地、草地是主要的碳汇,未利用地的碳收支密度较低,但面积较大,对区域净碳储量贡献较大;土地利用碳存储量大于碳排放量,存在碳吸收盈余现象,但是盈余的空间有缩小态势.在增汇减排目标的模糊线性规划情景下,石羊河流域林地、草地、耕地、水域面积增加,建设用地和未利用地减少.石羊河流域的碳存储增加了1.7331×10~9 kg,碳排放减少了4.898 4×10~9 kg,净碳存储量增加了6.631 5×10~9 kg,碳排放明显减少.规划方案增汇减排的效果明显,有效缓解陆地生态系统的碳排放,达到优化土地利用结构的目的.     

基于东北地区耕地增减变化的资源环境保护策略

 耕地和生态用地是维持生态安全和可持续发展的重要屏障,研究其动态变化特征及转化关系,将为生态环境保护决策提供依据。以东北地区为实证区,采用1990、1995、2000、2005、2010、2015年6期Landsat遥感影像为数据源,利用耕地动态度和土地利用转变矩阵量化数量变化。研究结果表明：东北地区生态用地转化为耕地是耕地转化为生态用地的3.11倍,生态用地中主要是林地和草地与耕地转化相对活跃,水域与耕地间的转化面积相对较小;黑龙江省和吉林省耕地面积的增减变化均使得生态用地逐期减少,仍需加强未利用地的合理开发;建设用地通过占用耕地扩张迅速,耕地流向生态用地变少;生态用地流向耕地和耕地流向建设用地的土地流动格局使东北地区生态用地面临巨大的压力;严格控制草地开垦和建设用地的无序扩张、严禁毁林开荒是未来东北地区加强土地资源保护、促进经济与生态协调发展的有效途径。     

基于RS／GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究

综合应用RS／GIS技术,以1994年5月12日的Landsat TM影像和2003年4月25日的Landsat ETM＋影像作为数据源,通过基于光谱值的决策树分类方法,对厦门市的土地覆盖状况进行研究．结果表明：约10年间厦门市土地覆盖状况变化显著,耕地大量减少,林地明显增多,建设用地整体增多且结构有所改变,常规建设用地总量增加很少;综合年变化速率不大;多山临海的地理环境是城市扩张的驱动力,造成土地覆盖情况在空间分布上有明显变化．     

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.     

快速城市化过程中喀斯特山区城镇生态风险变化——以贵阳市花溪区为例

揭示城市化过程中土地利用变化对典型喀斯特山区城镇生态风险的影响,利用花溪区2002年、2010年和2017年3期遥感影像获取土地利用数据,构建生态风险指数,划分生态风险等级,分析花溪区近15年来生态风险时空变化特征。研究表明:1)2010-2017年,花溪区较高生态风险和高生态风险区的面积显著增加,由2010年的18.51 km2,增加到2017年的91.45 km2,占土地总面积的比例由1.94%增至9.59%,增长了约5倍。研究区整体仍以较低生态风险和低生态风险为主,占总面积83%以上;2)2002-2017年,花溪区土地利用类型以林地、耕地和建设用地为主。其中建设用地面积增长较快,从2002年的48.32 km2,增至2017年的202.12 km2,占土地总面积的比例从5.07%增至21.19%,增加了约4.2倍。耕地、草地、未利用地和林地面积均减少,水体面积未发生较大改变;3)城市化过程中建设用地的扩张导致了高生态风险区域逐渐扩大,其中以花溪社区、党武镇和湖潮乡最明显。     

快速城镇化地区的土地利用模拟——以德阳市为例

土地利用变化是自然、社会和政策综合作用的结果,伴随城镇化的快速发展,深入研究土地利用演变规律并预测未来变化趋势是非常重要的.本研究以德阳市2005,2010,2015年Landsat影像为数据源,运用土地利用变化图谱、标准差椭圆等方法研究德阳市土地利用变化,利用CA-Markov模型预测研究区2025年的土地利用格局.研究结果表明:①2005-2015年,全市土地利用变化表现为建设用地、水域面积增加,耕地、林地、草地及未利用地面积减少;②土地利用变化图谱面积由大到小排序为稳定变化型、前期变化型、后期变化型、反复变化型、持续变化型;③模拟得到的2015年土地利用结构与解译结果基本一致, Kappa系数达0.9166.预测到2025年,耕地和林地依然是研究区主要的土地利用类型.耕地、建设用地、水域和未利用地面积增加,林地和草地面积减少.预测结果表明,德阳市未来城镇化发展中,生态压力将进一步增大.因此,提出通过加强空间统筹、坚持生态优先和绿色发展的理念、建立健全节约集约用地制度等方式,不断缓解用地矛盾和生态压力,统筹推进新型城镇化建设,研究结果以期为德阳市可持续发展和国土空间规划提供理论支撑和依据.     

基于TM影像的龙岩市新罗区土地利用变化及其可持续发展研究

运用RS和GIS技术,以1985—2000年新罗区的遥感图像为数据源,采用计算机辅助人工解译分类后比较法,求得土地利用变化及其转移情况：即耕地转化为林地;林地转化为草地;部分转化为水域和建设用地;草地转化为林地;建设用地转化为耕地;部分转化为林地.分析了新罗区土地利用存在的问题,并提出了土地资源可持续发展的对策和措施：①要保持耕地总量动态平衡;②要改善土地生态环境;③要加强土地开发与耕地复垦;④要提高土地集约利用水平;⑤要以循环经济促进土地资源可持续发展.     

城市化背景下的衡阳市土地利用变化及其驱动力分析

在概述衡阳市城市化过程基础上,文章进行了衡阳市土地利用变化及其驱动力分析。分析结果显示衡阳市自1994年到2007年土地利用变动的总体方向是耕地和未利用地向林地、园地和建设用地转化,区域土地利用变化的强度呈现出阶段性和波动性特征,且地区差异性大。作者选取了10个有关城市化驱动因素变量,构建了土地利用变化的驱动机制模型,模型显示衡阳市土地利用变化的主要驱动因素是经济、人口的增长和城市化水平的提高。     

基于沙区土地功能分类的土地利用变化与模式研究——以陕北榆阳沙区为例

沙区作为典型的生态脆弱区,是土地利用研究的重点区域之一.选择陕北榆阳沙区,建立了沙区土地功能分类系统,基于多期遥感数据(1986年,1996年和2005年)和GIS空间分析方法,研究了该区的土地利用变化和土地利用模式.结果表明:榆阳沙区20年来生产用地和生活用地面积增加,且生产用地增长幅度大于生活用地,生态用地比例略有减少但始终占绝对优势,生态环境状况整体好转;榆阳沙区存在自村中心向外依次为耕地-居民地灌草地夹杂分布-裸沙地、居民地耕地夹杂分布-灌草地-裸沙地和耕地-居民地-灌草地-裸沙地3种典型土地利用模式,且其安全性逐步变差.研究可为协调沙区土地利用与生态建设、创建环境友好型土地利用模式、构建良好人居环境提供科学依据.     

贵州经济后发山区土地利用变化及其地形分异特征

以贵州省丹寨县为研究区,运用遥感解译、GIS空间分析和数理统计分析方法,分析经济后发山区的土地利用变化及其地形分异特征,为实现经济后发山区的土地资源可持续利用提供参考。结果表明:1)2013年到2015年,丹寨县土地利用变化迅速,平均土地利用变化动态度为17.07%;耕地和林地面积减少,建设用地、草地和水域增加;建设用地增加最快,其用地面积由97.76 km2增加到243.65 km2,增加了145.89 km2;主要变化类型有林地转为耕地,耕地转为林地,耕地转为建设用地,以及林地转为建设用地等4种形式。2)土地利用变化主要发生在海拔为400 m~1200 m地带,坡度为6°~25°的缓坡和斜坡地带,坡向为45°~135°和225°~315°的半阳坡地带。各地带都以林地与耕地之间的转换、林地和耕地向建设用地的转化为主。平地和平缓地是耕地转为建设用地最显著的区域。对于山地面积占76%的丹寨来说,这些地带的土地质量相对优良,土地生产力较高。因此,在今后的经济建设工作中,要加强这些地带的土地资源保护,提高其土地利用的生态经济效益。     

土地利用变化对长沙市生态系统服务价值影响

分析了1995—2005年长沙市快速城市化的5城区土地利用/覆盖变化,参照谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,计算并研究了土地利用变化引起生态系统服务价值的变化以及生态系统服务价值与土地利用结构的关系.结果表明:研究期内,研究区耕地、园地、林地、水域和未利用地减少,耕地减少最多,草地和建设用地增加,建设用地增加最多;研究区内土地利用程度存在明显差异,其中芙蓉区土地利用程度最大,开福区最小;生态系统服务价值由1995年的655.15×106元减少到2005年的589.26×106元,年变化率-1.01%,水域和林地面积减少,建设用地面积大幅度增加是ESV减少的主要原因;研究区单位ESV与林地、水域、建设用地所占比例明显相关,用多元线性回归方程可很好地表示.由此预测2010年长沙市城区的单位ESV将进一步下降,总ESV将减少为541.47×106元.     

甘肃省土地利用变化的基本特征及其格局

在"3S"技术支持下,以人机交互图像处理方式获取甘肃省1990、2000、2005、2010年的土地利用数据,从土地转移方向、土地变化速度、信息熵以及土地利用程度方面,分析1990-201 0年人类不同活动强度下,甘肃省土地利用空间格局及其动态特征.结果表明:耕地与草地、未利用地之间的转换关系是甘肃省土地利用转换关系的关键,决定着甘肃省土地利用变化的特征;1990-2010年草地、林地以及水域以2000年为分界点呈现出先减后增的趋势,耕地则表现出相反趋势,建设用地呈持续增长趋势,未利用地表现为持续减少趋势;甘肃省土地利用变化对耕地扰动最大,其次为林地及水域,草地以及未利用地相对较小;甘肃省土地利用变化存在明显的阶段性,2000-2005年土地利用变化速度明显高于其他阶段;1990-2010年甘肃省土地综合开发水平总体处于下降趋势,主要表现为耕地与草地以及林地相互转换,影响区域主要分布在甘肃中东部地区.     

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GEE的土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以京津冀地区为例

基于Google Earth Engine(GEE)云平台提供的随机森林分类算法对京津冀地区2017年—2019年遥感影像进行分类,解译出林地、耕地、草地、建设用地,水域和未利用地等类型,由此发现三年内林地、耕地、草地面积变化幅度最大,其次为建设用地、水域和未利用地.土地利用类型主要由耕地转向林地、草地;土地利用面积的变化导致研究区生态系统服务价值(ESV)总值从2017年的3 914亿元增长到2019年的4 013.99亿元,其中林地面积的变化起主要作用,而未利用地贡献最低; ESV对三地的生态价值系数缺乏弹性,生态系统服务价值系数对ESV的影响较小,结果具有可靠性. 研究表明伴随京津冀协同发展战略的推进,生态服务有所提高,但应当根据各地区实际情况合理规划土地利用格局,加强对林地、草地、水域的保护,推进集约用地,合理开发未利用地.