县域土地利用／覆盖变化的空问分析

利用Arc GIS的空间分析模块进行土地利用空间变化的分析，以寿光市为例，通过对寿光市两个时段(1980年和2000年）土地利用矢量图的空间整合、叠置以及缓冲区等一系列分析，得出寿光市20年来土地利用动态变化在空间上的分布状况。从而可以计算出寿光20年来土地利用动态变化的面积、土地利用的转移矩阵以及缓冲区对土地利用动态变化的贡献率。在此基础上，可以探讨寿光市土地利用／覆盖变化的原因及驱动机制。     

河北坝上地区土地利用空间变化分析

以围场县最近两期土地详查数据进行统计分析,形成土地利用动态变化表、转移矩阵和区间相对变化率比较表;再结合有关社会数据,对1992～2002年围场县10年间土地转移情况进行空间分析;进而探讨各土地利用类型之间的转变,分析坝上、坝缘和坝下3区间土地利用变化的区域差异,揭示了不同类型区域的土地利用变化机理,为当地结合生态农业工程建设合理调整土地利用结构提供了科学依据。表4,参8。     

鲁东南地区土地利用动态变化及其主要驱动因素分析

以临沂市1991、1996、2000、2005年的土地利用类型变更调查数据为基础,利用土地利用变化率、单一土地利用动态度、综合土地利用动态度、土地利用程度综合指数等模型,对临沂市14a间土地利用的动态变化及驱动因素进行分析。研究结果表明：1991～2005年间临沂市农业用地面积增加,农业用地结构发生变化,园地变化速度最快,与1991年相比,增长率达48．35％,林地有所增加,建设用地面积一直呈现增长态势,居民点与工矿用地1996～2000年间动态变化率相对较小;1991、1996、2000、2005年临沂市土地利用程度综合指数分别为267．86、268．89、270．47、276．61,土地呈现高度开发利用状态。政策因素、经济和交通的快速发展、人口增长都是促进土地利用变化的主要驱动因素。图4,表3,参15。     

甘肃省土地利用状况的计量地理分析

基于甘肃省1998-2003年土地详查与变更调查数据,采用计量地理模型和空间分析方法,对甘肃省及省内各地区的土地利用的数量结构和空间格局现状及其变化进行了定量分析。结果表明：①甘肃省现状土地资源具有明显的地域差异,这种差异与其所处的地理位置、地形地貌、经济水平等密切相关;②土地利用结构的多样性和土地利用组合类型数由西向东、由北向南依次递减,土地利用结构的集中度则恰好相反;③近5年来土地利用总体程度下降,信息熵略有增加,土地利用趋于无序性。图4,表3,参9。     

基于熵权TOPSIS模型的天水市土地利用结构合理性评判

利用天水市1996—2007年土地利用变化调查数据,采用熵权TOPSIS方法对天水市土地利用结构的合理性进行了综合评价。结果表明：①1996—2007年期间天水市土地利用结构合理度总体上较高,均在90％以上,在时间上的变化呈波动趋势,并且可以明显地分为3个变化阶段。②不同土地利用类型的变化对土地利用结构的合理性影响不同,居民点及工矿用地、牧草地、交通用地与土地利用结构合理度的关联度最高。③控制交通用地和居民点及工矿用地的过快增长,严格保护水域,调整牧草地的比例,对优化天水市土地利用结构具有决定性的作用。④该方法计算简便,思路清晰,结果令人满意。适合于土地利用结构合理度评价。图2,表4,参9。     

基于洛伦茨曲线和分形的甘肃省土地利用空间结构分析

基于甘肃省1996和2005年土地利用更新调查数据,采用空间洛伦茨曲线、空间基尼系数和分形的分析方法,对甘肃省土地利用的空间结构现状及其变化进行了定量分析.结果表明:甘肃省各市州土地利用类型的空间分布及其时间变化均具有不均衡性.在空间尺度上,耕地和林地分布最不均衡,水域分布相对均衡;耕地的形状最为复杂,空间结构最不稳定;居民点及建设用地的形状最规则,空间结构最稳定.在时间尺度上,耕地、林地和居民点及建设用地的分布趋向均匀,而牧草地、水域和未利用土地趋向分散;耕地、牧草地、水域和未利用土地的复杂程度呈上升趋势,而林地和居民点及建设用地趋于简单化.图3,表3,参7.     

土地景观格局、动态对农业旱灾的影响研究

自然灾害系统理论将对自然灾害的研究扩展到人类行为的环境角度。景观生态学认为景观是在气候、地形、地貌、植被、水文以及人为活动共同作用下形成的自然综合体。土地景观作为农业旱灾的孕灾环境和广义承灾体，在旱灾的形成和灾情演变中具有重要的作用，表现在中小尺度上土地景观的空间分异决定旱灾空间分布的差异；其动态变化影响农业旱灾灾情的变化。以地处松嫩平原腹地的农安县为例，分析土地景观格局、动态变化对农业旱灾的影响关系，指出研究区土地景观农业干旱敏感性空间变异很大，以轻度敏感级和中度敏感级土地为主，不敏感级很少；表明整体上对农业干旱的抵御能力处于中等水平；在中度敏感性级别范围内的农田面积增加是导致农安县农业旱灾频繁、旱灾灾情加剧的重要原因。土地景观格局、动态变化对农业旱灾影响关系的研究，可为通过合理利用土地减轻农业旱灾提供充分的理论依据。图4，表1，参16。     

基于分形理论的北京市土地利用空间格局变化研究

为了增进对土地利用空间格局变化理解,以分形理论为指导,在遥感和地理信息技术的支持下,对北京市土地利用空间格局的变化进行了研究.首先对来自遥感影像建立起的北京市土地利用空间数据库进行提取,然后运用土地利用空间格局的分形模型,获得了1995年和2000年两个时期各个土地类型的分形维数和不稳定性指数,并且参照了常用的景观指数——多样性指数、破碎度指数和分离度指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析,为区域土地资源合理利用以及区域景观格局的持续发展提供了若干参考.     

张掖市统筹土地利用分区研究

土地分区是实现统筹区域土地利用的重要手段,利用主成分分析法对张掖市各乡镇的土地利用程度进行综合评价,采用空间聚类法进行综合分区,利用GIS空间分析方法进行管制分区,将张掖市划分为4个土地利用区和7个管制区。在此基础上,提出各分区内土地利用方的方向、战略对策和管制措施,为区域土地利用规划、生态环境保护与建设规划的编制提供科学依据。图5,表2,参5。     

近57年来新疆哈密耕地变化及驱动力分析

通过1949~2005年的统计资料,研究了近57a来哈密地区耕地的时空动态变化情况及其影响因子,并对其关系做了定量分析。结果显示:57a来哈密地区耕地面积总体呈上升趋势,其中1949年到1960年耕地面积急速增长,1961年至今耕地面积变化处于波动状态。哈密耕地变化的主要影响因子有社会经济因素、人口因素以及农业生产条件等。面对目前人均耕地面积急速下降的问题,应该采取法律、行政、经济、技术等手段,保护优质土地,高效利用土地,达到保护耕地的最终目标。     

1954-2005年三江平原生态系统服务价值损失评估

在遥感和地理信息系统技术支持下,通过历史时期地图数字化和遥感图像解译得到三江平原1954-2005年的6期土地利用数据,分析了过去50 a三江平原土地利用结构变化及其原因,定量评估了三江平原生态系统服务价值的变化趋势,并分析了其变化的空间差异。结果表明：1954-2005年间,三江平原土地利用变化剧烈,沼泽湿地面积比例从32.58%减少到7.44%,耕地面积比例从15.84%增加到55.16%。过去50 a间生态系统服务价值总量不断减少,减少幅度达48.00%。通过空间变化统计分析得出,生态系统服务价值减少、增加、没有变化的区域分别占58.16%、26.62%、15.22%。生态系统服务价值减少的区域内多发生由单位生态服务价值较高的沼泽湿地、林地和草地向耕地的转化;生态系统服务价值增加的区域发生了由单位生态服务价值较低的耕地向草地和林地的转化;生态系统服务价值基本不变的区域多为难以开垦的林地所覆盖。以上结果表明,人类活动是造成三江平原生态系统服务价值损失的主导因素。图5,表3,参15。     

基于GIS和信息熵的松嫩平原土地利用结构演化分析--兼论系统无序度、复杂性与多样性

熵可以描述系统的存在状态,而且熵的变化还可以表征系统的演化方向应用GIS技术,从地理场信息熵的角度入手,分析了松嫩平原土地利用结构的演变规律和形成原因。同时,将土地利用结构信息熵与土地覆被景观多样性结合起来,对以往研究结论进行更正,从新的角度解释了信息熵变化与生态系统变化趋势的关系,认为土地利用结构信息熵作为无序程度的提法是不确切的,应理解为复杂性和多样性的量度表3,参22。     

基于SPOT VEGETATION数据的关中地区近10年来植被覆盖变化分析

利用SPOT VEGETATION1998.4-2007.12的NDVI（Normalized Difference Vegetation Index,归一化植被指数）数据,结合地理信息系统技术,对我国关中地区的植被覆盖情况进行了动态监测。采用最大化合成法、均值法、一元线性回归分析和R/S分析法分析了关中地区近10a来各地区、各土地利用类型的NDVI变化特征和变化趋势。分析结果表明：近10a来关中地区年均NDVI值整体呈增加的趋势;渭南市的年均NDVI最低;各土地利用类型的Hurst指数均在0.5～1之间,即为可持续性序列,耕地、草地、水域等有持续性增加的趋势,但是林地NDVI值有持续性减小的趋势,须采取一定的措施防止林地退化。     

基于GIS的土地适宜性评价决策支持系统研究与应用

针对传统的基于地理信息系统的土地适宜性评价系统缺乏对空间问题决策的支持能力的缺点,以地理信息系统和决策支持系统相结合,建立了一个土地适宜性评价决策支持系统。该系统由数据库系统、模型库系统、知识库系统和人机接口4部分组成。实践应用表明系统兼有空间分析和辅助决策功能。图2,表2,参6。     

海伦市水土资源GIS的建设与应用

为了实现海伦市农业生态资源信息化管理并能对资源环境进行科学地分析,建立了该研究区的GIS系统。探讨了该系统的设计和基于SUPERMAP的开发平台,以及系统的功能。数据来源子遥感解译数据、历史图件的数字化和社会经济等属性数据。通过空间数据和属性数据的连接,借助于系统的查询功能和变量调控等功能,可以为揭示研究区域内土地利用的时空变化特征、规律及其动力机制提供GIS分析平台。为促进农业可持续提供科学的数据支持。图2,参5。     

基于空谱信息协同与Gram-Schmidt变换的多源遥感图像融合方法

多光谱和合成孔径雷达图像的融合可以保留每个数据的优势, 有利于提高土地覆盖分类精度。然而, 当前的一些图像融合方法不能完全利用原始数据的光谱信息与纹理细节。为了克服上述问题, 提出一种基于空谱信息协同和Gram-Schmidt变换的融合方法。在所提方法中, Sentinel-2A图像和高分三号(GaoFen-3, GF-3)图像分别经过不同的预处理操作。由于灰度共生矩阵能有效提取图像的纹理信息, 因此将其应用于Sentinel-2A图像以提取结构特征, 并将空谱信息协同的多光谱图像与GF-3图像通过Gram-Schmidt变换进行融合。实验采用主成分分析法和传统的Gram-Schmidt变换作为比较方法。为了确定融合算法的有效性, 采用5项评价指标(包括平均梯度、空间频率、均值、标准差和相关系数)来衡量融合图像的质量。此外, 由于随机森林具有优秀的训练速度和出色的分类性能, 将其用于土地覆盖分类。随机森林的分类精度、Kappa系数和分类结果图作为融合方法的评价标准。实验结果表明, 与单独使用原始Sentinel-2A相比, 所提方法可以将整体精度提高多达5%, 具有提高遥感卫星图像土地覆盖分类精度的潜力。     

城市演化的多主体(multi-agent)模型研究

采用基于主体建模(Agent-based Modeling,ABM)的方法设计了一个城市演化的模拟模型,旨在探索城市中居民、企业等大量微观主体非线性互作互动而导致的宏观空间结构的演化过程.作者针对城市空间演化的几种典型模式,利用在Swarm环境下实现的多主体(multi-agent)城市模拟系统,通过微观层面的动态模拟进行分析和对比,并结合定性的认识对所模拟的城市演化模式进行了评价和讨论,为可持续的城市规划和管理提供理论支持.     

基于Markov模型的松嫩平原西南部土地盐碱化预测研究

摘要：以松嫩平原西南部土地盐碱化典型区之一的吉林省大安市为研究对象,该区土地盐碱化的主要动态变化因子是草地、耕地、水域、林地与盐碱地之间的转化,采用时间尺度为12年的1989年和2001年两期遥感影像,结合野外调查、各种图件和文字资料,利用GIS软件人机交互式解译提取大安市盐碱地、草地、耕地、水域、林地信息,获取统计数据,并以此为基础利用马尔柯夫模型预测和分析大安市未来10年土地利用格局的演化。结果表明。在保持当前人为干扰条件不变的情况下,2010年该区盐碱化土地面积占上述5种土地利用类型总面积的比例将达到38．67％,2015年将达到40．75％,土地盐碱化严重。因此,这一问题不容忽视,必须采取有效措施,维护该区生态环境的健康发展。图2,表4,参12。