基于地学信息图谱的珠海淇澳岛土地利用格局分析

利用珠海淇澳岛1996、2003、2009、2013年4期高分遥感影像数据，通过遥感解译得到19962013年土地利用的基本情况，运用GIS技术及地学信息图谱基本理论，合成3个时段土地利用格局变化图谱，了解该区土地利用变化时空分布格局. 研究结果表明淇澳岛在19962013年的土地利用发生显著变化:(1)从总体变化趋势来看，在19962013年，林地、建筑面积都有所增加，新增面积最大图谱单元是林地，面积为492.3 hm2，主要来源于滩涂与海域，集中分布在岛屿西北角红树林自然保护区；其次是建设用地，面积达143.38 hm2，主要来源于裸地与灌木林地. 研究区域范围内海域、滩涂与裸地呈减少趋势，海域主要转换为滩涂，滩涂主要转化为林地，裸地主要转向建筑用地，坑塘水域变化起伏. (2)从格局变化的空间分布上看，虽稳定型占据主体地位，但岛屿西北角红树林区存在极大不稳定性. (3)从格局变化的时间分布上看，土地变化模式具有明显的阶段性，土地利用变化主要集中在19962009年，20092013年的用地格局趋于稳定.     

深圳市土地利用现状与格局分析

本文结合2006年完成的深圳市土地利用更新调查,分析了深圳市土地利用现状和格局,并结合2004年土地利用状况,分析了土地利用变更的规模和空间格局变化,结果显示,深圳市总体土地利用情况还是以农用地和建设用地为主,分别占全市面积总量的50.12%和48.09%。而未利用地不到全市总面积的2%。林地和园地是深圳市农用地的主要用地类型。建设用地主要是居民点及城市用地。各类用地在全市范围内的分布不均衡。其中盐田、龙岗两区以农用地为主,而特区内、罗湖、福田和南山各区以建设用地为主。与2004年相比,由于农业结构调整和建设占用增加,深圳市土地利用变化很大,耕地、园地、林地、其他农用地、水利设施、未利用土地都出现了净减少,同时建设用地大幅增加。     

1995-2015年中国耕地时空演变特征研究

基于土地利用变化模式图谱、标准差椭圆等方法研究了1995-2015中国耕地及变化耕地的时空演变特征.结果表明:(1)在全国尺度上,研究期间中国耕地面积2000年前后呈现出先增加后减少的特点,耕地空间分布重心持续向西北方向移动,耕地分布空间不断扩张;(2)1995-2005年耕地空间变化较为剧烈,期间新增耕地主要来源于林地、草地,同期减少耕地主要转变为林地、草地及建设用地,在2005-2015年耕地活跃度变小,期间新增耕地主要来源于草地、未利用地,减少耕地主要是建设用地的占用;(3)1995-2005期间新增耕地及减少耕地均呈"东北-西南"格局,新增耕地空间分布相对分散,减少耕地空间分布相对集中,新增耕地重心逐渐向西北方向移动,2005-2015年期间新增耕地呈现出"正东-正西"格局,而减少耕地呈现"东北-西南"格局,期间新增耕地空间上主要位于我国北部地区,而减少耕地空间上主要位于我国东南地区.     

黄河下游宽河段沿岸地区土地利用景观格局特征

以2015年11类15 m×15 m土地利用空间分布栅格数据为基础, 基于景观格局指数, 对比和分析黄河下游宽河段沿岸县域、滩区和滞洪区内土地利用景观格局特征以及宽河段滩区两侧18个2 km缓冲区内土地利用景观格局梯度特征。结果表明: 旱地是沿岸县域范围内的优势景观, 其次是农村居民地, 两者占沿岸县域总面积的80%以上, 水田与其他水域具有一定的规模, 而草地规模较小; 受人类活动、功能定位和自然条件等因素影响, 黄河下游宽河段沿岸县域、滩区和滞洪区内土地利用景观格局存在明显的空间差异; 县域滩外区域分布有斑块规模大且较密集的建设用地, 景观破碎度高, 斑块形状复杂, 东平湖滞洪区景观多样性高, 呈现以水域为主体的复合生态景观, 其余滞洪区林地和草地规模小, 斑块密度低, 景观异质性较低, 宽滩区内整体景观破碎程度低于滩外区域, 游荡段滩区景观多样性较高, 建设用地规模相对较大; 宽河段滩区两侧6 km范围内, 水田和其他水域规模大, 分布密集, 城镇用地规模较小, 整体景观多样性高且较破碎, 6~18 km是过渡区域, 距离20 km以上景观格局基本上趋于稳定。     

重庆市建设用地变化的时空差异分析

建设用地的规模、空间分布及其动态变化是政府对土地利用动态监测管理的重要内容.利用1996—2007年重庆市土地利用变更调查资料,运用建设用地动态度和年均变化强度两个指标,对重庆市建设用地变化的时空差异进行定量研究,分析其时空变化的规律及原因.结果表明:从时间层面看,重庆直辖后建设用地中城市用地、建制镇用地、独立工矿用地、交通运输用地和水利设施用地量逐年增长,其中城市用地增长速度最快,而农村居民点用地量持续减少;从空间尺度看,各区域建设用地变化差异性较大,其中"一圈"建设用地持续快速增长,"两翼"增长速度起伏较大,全市75%区县的建设用地增长处于中速及以上变化水平;重庆市建设用地变化的时空差异与工业化和城镇化进程、交通干线及大型水利设施等建设密切相关,跟据预测,今后几年内重庆市建设用地总量仍会持续增长.     

基于分形理论和神经网络模型的土地利用分析——以闽清县为例

根据闽清县2000年和2005年的土地利用现状,结合分形理论对土地利用格局变化特征进行分析,并在此基础上运用神经网络模型对土地利用变化的空间差异进行聚类.结果表明:土地利用类型空间分布具有明显的规律性:耕地主要位于5条河流沿岸,而建设用地则位于平坦地带;人类活动对土地利用格局的影响逐步加强,且大多数地类的稳定性增强;闽清县土地利用变化情况可以分为4类,其中南部、中部、北部在土地利用变化上具有各自的特色.     

秦皇岛景观格局演化信息图谱分析

基于RS和GIS技术,分析了20世纪90年代至今的秦皇岛市景观格局图谱的时空变化规律.利用1993,2000和2008年的TM影像时间系列的遥感数据,解译出三个时期的土地利用信息,选取了斑块数量比、平均斑块面积、平均斑块周长、周长面积比、分维数和聚集度指数来分析三个时期秦皇岛市景观空间格局.利用转移矩阵分析近15年来秦皇岛市的景观类型转化规律.结果表明,自然半自然景观类型,如林地、草地和水域的面积一直在减少;农田的总面积虽然减少,但旱地的面积在增加,主要是水田转化为旱地造成的;建设用地增幅较大,说明人类活动中的城市扩张和道路建设是景观格局变化的主要驱动因子.     

基于GIS和ANN-CA的广州市黄埔区耕地预警

根据地理模拟和耕地保护相耦合的思想,基于近15 a的土地利用变化数据,以广州市黄埔区为例,从土地利用方式转换的角度出发,进行耕地的空间预警研究.①利用ArcGIS得到土地利用转移矩阵,分析得出建设用地扩张是造成耕地流失的最大因素;②采用GeoSOS集成的ANN-CA模型,以低速扩张的模式预测2020年建设用地空间分布格局;③利用ArcGIS空间分析功能,将建设用地预测图与2009年耕地现状图进行重叠分析,提取耕地预警区域.预警总面积为931.86 hm～2,占2009年耕地总面积的37.88%,耕地与建设用地之间存在尖锐矛盾.因此,相关部门可根据预警区域的地理位置和面积大小,采取补偿措施,以此协调城市发展和耕地保护之间的矛盾.     

基于Logistic 回归模型的张家口市土地利用变化驱动力及建设用地增加空间模拟研究

利用张家口市1989, 2000 和2010 年土地利用数据、数字高程模型(DEM)以及社会经济统计数据, 分析张家口市土地利用变化的时空特征, 构建基于Logistic 回归模型的土地利用变化空间驱动力模型, 定量分析各土地利用类型变化的空间驱动因素, 进行未来建设用地空间格局模拟和预测, 为土地利用系统模拟与预测研究提供一种有效途径和工具。结果表明: 1989-2010 年研究区耕地大面积减少, 主要转为林地、草地和建设用地; 林地大面积增加, 主要来自于草地和耕地; 建设用地面积快速增加, 主要来自耕地、草地和未利用地; 草地、水域、未利用地面积持续减少。400 m 邻域范围内的地类邻域丰度自相关因子、坡度、坡向、距城镇、村庄、道路和自然保护区距离是影响土地利用变化的主要驱动因素。未来建设用地增加多发生在坝下中心城周围及河流谷地, 中心城区向南和向西扩展趋势明显, 万全县、怀来县、蔚县的建设用地增加较多, 且多围绕现有城镇中心进行扩张。     

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。     

南沙区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

从全球地表覆盖数据(GlobeLand30)中获取南沙区30 m空间分辨率的多光谱影像,采用土地利用变化动态度、土地利用转移矩阵和重心迁移模型测算了南沙区2010、2020年各类土地的时空变化;基于当量因子法,修正了社会经济因子调整系数和生物量因子调整系数,构建了南沙区生态系统服务价值评估模型,并探讨了在土地利用格局的变化下,南沙区生态系统服务价值的变化特征。研究结果表明:(1)2010—2020年,南沙区土地利用格局变化明显,除建设用地和湿地的面积得到增长外,其他各类用地面积均有不同程度的减少,其中耕地面积减少最多,建设用地面积增加最多。(2)在空间分布上,南沙区耕地、林地与草地的布局呈现明显的碎片化,而建设用地的扩张较为集聚。(3)2010—2020年,南沙区生态系统服务价值减少234.59亿元。建设用地占用城镇周边的耕地及围海填地是导致生态系统服务价值减少的重要因素,其中,围海填地导致水体和海域大面积减少,是造成生态系统服务价值减少的主要原因。值得注意的是,湿地面积的增加在一定程度上缓解了生态系统服务价值的降低。因此,为保障南沙区生态系统服务价值的稳定,应及时对湿地采取保护措施、控制建设用地的扩张规模、稳定林地及耕地的生态系统服务功能。     

基于Fragstats的惠州市景观格局生态优化

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究从2000年至2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明：(1)经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;(2)2000—2018年土地利用类型转化面积：未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;(3)惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。     

近25年来大西安地区土地利用时空格局变化和热区诊断分析

随着城镇化建设、"一带一路"建设和生态文明建设的逐步推进,大西安地区土地利用时空特征发生了明显变化。采用转移矩阵、标准差椭圆分析、热点分析、点密度分析等方法,研究1990—2015年大西安地区土地利用时空变化并进行热区诊断分析。结果表明:①耕地面积占比最大,但整体上呈减少趋势,建设用地面积大幅增加,林地、草地、水域面积均有所减少;②土地利用类型相互转换频繁,建设用地与耕地互为最主要转换对象,耕地、林地、草地之间存在相互转换关系;③耕地变化主要集中在研究区中部、渭河流域以及秦岭山区附近,生态用地变化主要集中在研究区中部和东南部,建设用地变化呈分散分布;④土地利用变化中心向西北偏移,以"东北—西南"为主轴发生倾斜,热点区域为研究区南部,集中情况呈现出"中部集中、四周扩散"的特征;⑤经济建设、社会发展、生态文明建设等是大西安地区土地利用变化的重要影响因素。     

洱海流域土地利用格局变化研究

利用1990和2006年的遥感影像数据,应用Arec View3.3和Fragstate3.3软件,根据斑块密度指数(PD)、聚集度指数(AI)、景观蔓延度指数(CONTAG)、平均景观类型分维(FRAC-MN)、Shannon多样性指数(SHDI)、景观形状指数(LSI)等景观指数对洱海流域土地利用格局进行时空变化分析,研究结果表明:①1990~2006年间洱海流域土地利用整体空间格局变化不大,但各土地利用类型的面积却发生了较明显的变化.②流域景观基质都为林地.林地、耕地和草地面积占流域总面积80%以上,且均呈下降趋势,其中耕地面积减少了41.18 km2,林地面积减少了37.19 km2,草地面积减少了32.76 km2;景观指数变化表明他们的斑块破碎化程度增高,空间异质性增加,抗干扰能力下降,形状复杂化,连通性降低.③住宅用地面积增加最多,从52.80km2上升到151.25 km2,面积增加了2.9倍,并且其镶嵌分布于水田中间.     

豫东平原1980-2000年农业景观生态系统格局动态

借助地理信息系统技术,利用LUCC数据,分析了豫东平原1980-2000年农业景观格局动态变化特征及其驱动因素.结果表明,1980-2000年研究区居民点与建设用地从4 998.51 km2 增加到5 212.39 km2,种植业用地为基质的农业景观相对稳定,1980年占研究区土地总面积的80.07%,2000年占79.88%,其它类型用地面积均有不同程度的减少.国家土地利用政策和人口政策是该区土地利用变化的主要驱动因素.探索该区土地优化利用方式对实现农业可持续发展具有重要意义.     

贵阳市“两湖一库”地区土地利用/覆被变化及驱动力研究(始于1993年)

利用GIS和RS技术,建立区域土地利用/覆被类型空间数据库,定量分析了研究区域1973年以来土地利用/覆被时空变化特征,并对其驱动力进行探讨。结果表明:1)与1993年相比,荒草地急剧减少,只占区域面积的1.02%,建设用面积急剧增加,比1993年增加了113.78%,林地面积增加了18.09%,耕地面积(旱地、水田)减少19.21%,水域面积增加11.79%;2)耕地主要向林地和建设用地转移,荒草地主要向林地和水域转移,林地则主要向建设用地转移;3)主要驱动力是经济发展带来的人们对土地资源的利用方式所致。     

闽台土地利用时空格局对比研究

以闽台为研究对象，对两地土地利用时空格局进行对比研究，结果表明：从空间格局上看，闽台土地利用类型齐全，闽台两地皆以林地为主，耕地次之，各地类面积和区域差异较大.福建的林地、未利用土地面积比重高于台湾，耕地、建设用地相反.福建林地比重由西向东，由北往南逐渐减少，台湾反之，福建耕地及建设用地比重由西向东、由北往南逐渐增加，而台湾则由东向西，由南北往中部依次上升;从时间变化上看，闽台耕地均以递减为主，闽台建设用地均以递增为主.     

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。     

江西省景观格局的时空演变分析

随着江西省不断发展,城市化加快,人地矛盾问题突出,土地利用景观格局等方面的问题越来越受到学者们的广泛关注,优化和完善土地利用景观格局,实现人地关系的和谐发展,是当今社会需要解决的问题。通过调整土地利用景观格局结构可以合理地进行土地利用规划和生态环境保护,这对实现土地景观格局可持续发展具有重要意义。因此本文以江西省为研究区域,基于GIS技术在Arc GIS、Fragstats等软件的支持下,对该研究区2010年、2015年和2020年3期数据进行研究。结果表明:1)建设用地的动态度最高,达到5.87%;林地的面积变化量最大,呈现减少的趋势; 2) PD指数增加,CONTAG指数减少,SHDI和SHEI指数增加,说明江西省整体景观呈现出异质性的特征,景观类型的分布朝着多样化发展,景观中不同斑块类型的团聚程度正在下降,连接性下降,破碎程度增加; 3)耕地和林地面积最大,并且最大斑块面积指数最高,建设用地斑块连结度逐年增加,表明景观要素的斑块越来越集中分布,其在空间上的分布趋于片块状的聚落,连通度不断提高,通过对建设用地产业条件的改善,以及受土地利用结构变化和区域产业发展的影响,提高了建设用地...     

黄河下游滩区河南段土地利用类型的时空变化特征

分析黄河下游滩区土地利用类型的时空变化特征，可为黄河流域生态保护和高质量发展战略提供可靠的数据支撑和依据.以黄河下游滩区河南段为研究区，基于Landsat、Sentinel-2遥感影像数据，利用支持向量机算法、转移矩阵、变异系数对2000—2020年研究区土地利用类型的时空变化特征进行了分析.结果表明：(1)2000—2020年研究区内土地利用类型的空间分布相对集中，空间自然连通性大，但是部分区域存在斑块现象.2000—2020年研究区时空变化较大的土地利用类型是滩涂和水面.研究区土地利用类型变化较大的区域主要集中在新乡市原阳县以及郑州周边区域的滩区.2005—2015年期间，研究区土地利用类型的空间分布格局变化最大.(2)研究区的主要土地利用类型为耕地，其面积占研究区总面积的60%左右，其次为水面、滩涂、建设用地、园地及林地.研究期内，研究区各土地利用类型的面积均处于动态变化之中，变化幅度较大的为耕地、水面和滩涂，且这3种土地利用类型的面积之间存在此消彼长的关系.(3)总体来看，研究期内研究区的土地利用程度呈增加的趋势，2020年研究区的土地利用程度最高，为78.49%.在时间序列上...