采矿扰动下芦岭矿土地利用景观格局分析与预测

为了给采矿扰动下的矿区土地复垦、生态修复及水土资源优化配置提供参考依据,以芦岭矿为研究对象,选取2000～2018a五期Landsat卫星影像数据,借助3S技术及景观生态学理论揭示矿区土地利用景观格局的时空演变规律,再利用CA-Markov模型预测采矿扰动情景下矿区2025a的土地利用变化情况.研究结果表明:在2000～2018a耕地和塌陷水域是芦岭矿区主要的土地利用类型,耕地和建筑用地主要以转出为主,分别减少了11.4％和8.9％,塌陷水域主要以转入为主,18年间增加了13.7％;受采矿活动影响,耕地、建筑用地、塌陷水域的景观破碎化程度增加,斑块分布不集中,景观格局朝着多样性、均衡性发展;2025a芦岭矿区土地利用类型主要以塌陷水域为主,大范围塌陷积水造成耕地毁损和部分农村居民点永久消失,严重影响矿区生态平衡及人居生活环境.     

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。     

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.     

2001—2018年鄱阳湖区土地利用及景观格局时空演变

基于2001年、2006年、2011年、2016年、2018年5期鄱阳湖区土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数和移动窗口法,定量分析了鄱阳湖区的土地利用变化及景观格局演变.结果表明:(i)鄱阳湖区的土地利用类型呈环状分布,以鄱阳湖为核心向外围过渡为耕地、林地等主要地类;人类活动及生态退化的双向递推导致城市空间面状扩张和林地流失严重;(ii)在土地利用动态转移方面,这18年间鄱阳湖区约17.63％的土地发生了转移,林地转化为耕地、耕地转化为林地、林地转化为草地成为主要转化类型;(iii)从斑块类型水平看,林地和耕地是鄱阳湖区的优势景观类型,2者置换趋势明显;从景观水平看,鄱阳湖区的景观破碎化程度加剧;(iv)鄱阳湖区南部的景观分离度高于北部,水陆交错带的景观分离度较高,形成了环鄱阳湖水域的景观分离圈.     

2001—2018年鄱阳湖区土地利用及景观格局时空演变

基于2001年、2006年、2011年、2016年、2018年5期鄱阳湖区土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数和移动窗口法,定量分析了鄱阳湖区的土地利用变化及景观格局演变.结果表明:(i)鄱阳湖区的土地利用类型呈环状分布,以鄱阳湖为核心向外围过渡为耕地、林地等主要地类;人类活动及生态退化的双向递推导致城市空间面状扩张和林地流失严重;(ii)在土地利用动态转移方面,这18年间鄱阳湖区约17.63％的土地发生了转移,林地转化为耕地、耕地转化为林地、林地转化为草地成为主要转化类型;(iii)从斑块类型水平看,林地和耕地是鄱阳湖区的优势景观类型,2者置换趋势明显;从景观水平看,鄱阳湖区的景观破碎化程度加剧;(iv)鄱阳湖区南部的景观分离度高于北部,水陆交错带的景观分离度较高,形成了环鄱阳湖水域的景观分离圈.     

2001—2018年鄱阳湖区土地利用及景观格局时空演变

基于2001年、2006年、2011年、2016年、2018年5期鄱阳湖区土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数和移动窗口法,定量分析了鄱阳湖区的土地利用变化及景观格局演变.结果表明:(i)鄱阳湖区的土地利用类型呈环状分布,以鄱阳湖为核心向外围过渡为耕地、林地等主要地类;人类活动及生态退化的双向递推导致城市空间面状扩张和林地流失严重;(ii)在土地利用动态转移方面,这18年间鄱阳湖区约17.63％的土地发生了转移,林地转化为耕地、耕地转化为林地、林地转化为草地成为主要转化类型;(iii)从斑块类型水平看,林地和耕地是鄱阳湖区的优势景观类型,2者置换趋势明显;从景观水平看,鄱阳湖区的景观破碎化程度加剧;(iv)鄱阳湖区南部的景观分离度高于北部,水陆交错带的景观分离度较高,形成了环鄱阳湖水域的景观分离圈.     

合肥市土地利用变化及其对景观生态格局的影响

文章利用遥感、GIS的空间分析技术和景观格局分析软件等,对比分析了合肥市1990年和2006年土地利用以及景观格局变化过程和特征.结果表明:16 a来合肥市建设用地增加了29 220.03 hm2;耕地减少了35 240.49 hm2,减少的主要流向是转化为城镇和农村居民点用地以及水域等;水域和林草果业用地有所加大;未利用地减少.同时,景观破碎化程度加剧,景观稳定性和生境质量有所下降.因此必须采取更加有效地措施防止人类活动和土地无序利用的生态负效应,促进社会经济和生态环境的良性发展.     

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.     

基于GIS的鄱阳湖流域土地利用动态变化研究

利用不同时相的遥感影像解译成果数据,在地理信息系统软件支持下,分析鄱阳湖流域土地利用时空格局、土地利用类型的变化趋势及其变化速率等。研究结果表明,自1985-2010年近25年来,鄱阳湖流域的主要土地利用类型为林地和耕地;研究期内,工矿居民点用地、林地和水域面积增加,而耕地、草地和未利用地面积减少;工矿居民点用地增加来源主要为耕地,林地来源主要为耕地,水域来源主要为未利用地;从土地利用稳定性来看,工矿居民点用地相对不稳定,从流域分析来看,鄱阳湖区的土地利用相对最不稳定。     

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.     

Land Use of the Three Gorges Reservoir Area and the Effect on Its Landscape Pattern in the Recent 50 Years

The paper makes detailed analysis on the changing processes of the main types of land use in Three Gorges Reservoir Area through the techniques of RS （Remote Sense） and GIS （Geography Information System）. Based on the theory of landscape ecology, many types of landscape pattern indexes are calculated and made correlation analysis. The results indicate that： in 1995 the ecological environment of Three Gorges Reservoir Area was the most vulnerable in the recent 50 years, but resumed in 2002; the landscape pattern diversity index, fractal dimension index and fragmentation index has close correlation with the area of land use/cover change （LUCC）. The research also releases that the increase of the cultivated land, grassland and construction land deteriorates the landscape ecological pattern, while the increase of forest land area will help restore the landscape ecological pattern to its original state. The rapid change of grassland is an important index of the change of landscape pattern, because it has the most effect on change of landscape pattern index.     

基于城市化进程的宜兴市景观演变与预测

【目的】在城市化进程不断加速的背景下进行区域景观变化预测,对宜兴市近年来景观格局分布演变情况进行分析,探索城市化水平与景观格局变化之间的联系,为当地以及周边地区的景观规划研究提供借鉴。【方法】选用1996—2016年宜兴市的遥感影像数据,通过利用景观指数、转移矩阵分析在此期间景观分布的演变过程,并采用灰色预测模型估算其未来主要景观类型的变化趋势。【结果】在景观的演变过程中,建设用地、林草地持续扩张,面积分别增加了168.13、375.76 km²,且分布逐渐复杂,耕地、未利用地不断缩减,耕地与林草地在前期变动较大,动态度分别为-4.72%、10.18%,但耕地在后期面积几乎不再减少,分布也趋于规整;在城市化水平不断提升的过程中,耕地、林草地、建设用地的变化与城市化水平之间的联系十分紧密,相关性均高于0.8;在未来景观的发展过程中,耕地面积将处于动态稳定的状态,随着时间的推移,建设用地与林草地不断扩张,预测2016—2024年的涨幅分别为15.1%、35.4%。【结论】宜兴市1996—2016年景观格局变化明显,且城市化进程对建设用地、林草地、耕地的范围和分布产生了较大影响。     

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。     

基于功能网络评价的城市生态安全格局研究——以常州市为例

基于景观功能网络评价,提出城市复合空间优化方案,并选择常州市为研究区,实证城市生态安全格局理念在空间优化过程中的操作性。由于城市为整合社会、经济与生态功能的复合生态系统,本研究首先依据城市景观功能与结构特征,将城市空间结构分为支持社会经济功能的红色景观,维持能源、资金、产品与信息传播、流通的灰色景观、保持生物多样性与调节区域环境的蓝色景观及绿色景观。其次由功能网络连通性及其相互作用的角度分析城市景观格局、功能流路径与不同功能流在空间上的相互作用,以获得生态功能冲突与环境敏感区域的空间位置。最后,从功能整体协调发展角度,将研究区分为优化开发、调整开发、限制开发及禁止开等分区,针对其存在的生态安全问题,提出符合城市生态安全的空间优化方案。     

锦州—葫芦岛沿海地区景观格局变化与生态服务价值评估

基于GIS和遥感技术,提取出1990、2000和2010年锦州一葫芦岛沿海地区的景观类型图,分析其景观格局变化特征,并通过定量化得出的锦州一葫芦岛沿海地区景观类型单位面积生态价值表,计算出1990--2010年锦州一葫芦岛沿海地区不同类型景观的生态系统服务价值．结果表明：锦州一葫芦岛沿海地区景观总面积呈增长趋势;面积变化最大的景观类型是建设用地和水域,建设用地在20年里增加了272．2km2,而水域在20年里减少了159．4km。,耕地、林地、草地的面积变化量其次,呈递减趋势;景观格局的转变类型主要为：水域、耕地、海洋、草地转为建设用地,以及水域、林地转为耕地．非建设用地,特别是水域的大幅度减少,导致区域的生态系统服务总价值下降趋势明显,这将给该地区带来一系列的资源和环境问题．城市管理者需要加强用地平衡和规划布局管理,智慧地配置景观资源,景观格局优化研究将是下一步工作的重点．     

陇东黄土高原地区生态系统格局变化及驱动力分析

利用地理信息与生态遥感解译技术,对2013至2018年陇东黄土高原生物多样性保护优先区域生态系统格局变化特征进行定量分析.结果表明:研究区生态系统结构较为简单,主要以森林-灌丛、草地、农田3种Ⅰ级生态系统和落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛、温性草原、草丛、旱地5种Ⅱ级生态系统为主;研究期内各类生态系统面积变化率、综合动态度和景观指数变化不显著,生态系统格局总体表现稳定;各类生态系统景观格局变化的主导因素为社会环境,退耕还林、退耕还草及其他生态环境保护政策的实施,使得研究区植被覆盖度逐渐提高,生态环境趋于好转.     

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。     

基于地理探测器的铜仁市耕地分布特征及驱动因子探究

耕地是影响粮食生产的重要因素,分析铜仁市2000—2018年耕地的变化特征及其自然因子的驱动作用,对耕地的利用和保护及农业的发展具有一定意义。以铜仁市2000、2010、2018年土地利用数据为基础,选取坡度、地貌类型、土壤类型及年均降水量为驱动因子,利用土地转移矩阵,结合景观指数及地理探测器方法,探究铜仁市耕地的时空分布特征及驱动因子作用。结果表明:2000—2018铜仁市耕地景观破碎化程度增强,耕地面积减小,耕地总体上空间分布不均匀;坡度是影响耕地分布的主要因子,与其他因子交互作用时,对耕地的影响增强。研究表明,铜仁市耕地的减少,主要是转为林地与建设用地,与生态文明建设及城市的发展有关,自然因子对耕地的影响存在交互作用,且具有复杂性与长期性,如何在耕地的保护上提供合理有效的措施,需要综合考虑其他因子的驱动作用。     

基于多源遥感的淮南矿区土地利用/覆盖变化分析

综合利用多源遥感数据,采用面向对象影像分析和目视解译相结合的方法进行淮南矿区2007、2010、2013、2016、2019五个年份的土地利用/覆盖解译,通过对各土地利用/覆盖类型面积及其占比的统计、动态度、多样性指数、利用程度指数及转移矩阵的计算,对2007~2019年间淮南矿区的土地利用/覆盖时空变化特征进行分析,结果表明：（1）淮南矿区耕地面积及其占比不断下降,大量耕地被破坏,形成积水沉陷,其次为城镇及工矿用地,并被固体废弃物所侵占;（2）各种土地利用/覆盖类型动态度大小排序依次为积水沉陷区>湖泊水库>固体废弃物>工矿用地>林地>裸地>城镇用地>道路>耕地>农村居民地,说明煤矿开采活动对矿区土地利用影响较大;（3）各矿井土地利用/覆盖类型受到人类活动的干扰,土地利用多样性指数和土地利用程度指数均有所增加。