基于遥感与GIS的天山北坡经济带2000-2015年土地利用动态变化研究

在遥感与GIS技术支持下,利用天山北坡经济带2000、2005、2010、2015年4期遥感影像为主要数据源,从土地利用变化速度、土地利用转移矩阵、土地利用动态度和土地利用程度等方面,对天山北坡经济带2000-2015年的土地利用进行定量的分析研究.研究结果表明:1)2000-2015年天山北坡经济带土地利用变化显著,地类变化主要发生在草地-耕地-城乡工矿居民用地-未利用地之间,耕地增加最为明显,15 a间增加了3682 km2,草地减少最为迅速,15 a间减少了2734 km2,这说明该研究区域存在过度放牧、毁草和开荒种田的现象;2)从土地利用动态度来看,2000-2015年该研究区土地利用变化速度不断加快,土地利用综合度为0.54%,其中城乡工矿居民用地的变化速度最大,年变化率达到3.63%,林地变化速度最慢,年变化率为-0.25%;3)从土地利用程度变化来看,天山北坡经济带各研究时段的土地利用变化指数逐年增长,2010-2015年土地利用变化程度最高为2.52,表明该时期土地利用率最高,2005-2010年土地利用程度最低为0.94,表明该时期土地利用率最低,但从整个研究时期来看,天山北坡经济带各研究时段的土地利用变化程度均大于零,说明该区域土地利用综合水平在日益提高;4)根据土地利用变化的空间特点,草地-耕地、林地-耕地、未利用地-耕地的地类变化主要分布于自然条件相对优越的地理单元,具有沿河线状分布的特点,耕地-城乡工矿居民用地、未利用地-城乡工矿居民用地具有点状分布的特征.     

2000—2010年成都市土地利用空间格局变化分析

土地利用变化是全球环境变化的主要诱因之一,一直是国内外学者研究的热点.利用遥感和GIS技术,结合数理统计方法,以成都市为研究区,对2000年、2005年和2010年3期TM遥感影像采用面向对象分类方法进行土地利用分类,利用土地利用变化率、转移矩阵、重心等方法分析了成都市土地利用的结构和数量变化,以及空间格局变化特征,并对其驱动力进行分析.结果表明:1)成都市土地利用呈现明显的耕地面积减少、建设用地增加的势态,10年来耕地面积减少83 346.9 hm2;建设用地增加90 854.77 hm2;2)2000—2010年最主要的土地利用转移类型为耕地向建设用地转移,主要分布在成都市主城区与近郊区的交界处,以及各区县县城附近;3)2000—2010年间,各土地利用类型的重心发生了明显的偏移,其中偏移最明显的是建设用地;4)影响成都市土地利用变化的主要驱动力是人口因素和社会经济因素.     

“一带一路”背景下的新疆和田地区土地利用时空变化及驱动力分析

利用和田地区2000、2005、2010与2015年土地利用/覆被变化(LUCC)数据及相关资料,通过采用土地利用动态度模型及土地利用转移矩阵等方法,对和田地区近15年的土地利用变化情况进行分析。研究表明:(1)2000-2015年和田地区耕地和建设用地呈现明显增加的趋势,其面积分别增加了985 km2和21 km2,其余各类用地面积都出现不同程度的减少,减少最大的为草地,减少面积为555 km2。土地利用动态度分析得出,2000-2015年间耕地和建设用地单一动态度较大,其余各类单一动态度则较小,综合土地利用动态度相对变化不大;(2)和田地区2000-2005年和2010-2015年各县市土地利用相对变化率较大,主要集中在耕地、草地、建设用地和未利用地,2005-2010年除个别县市外,土地利用相对变化率相对不变;(3)土地利用类型转移主要集中在2000-2005年及2010-2015年两个时间段,其转移地类主要表现在草地—耕地、未利用地—耕地与耕地—建设用地方面;土地利用转移空间变化主要沿河流纵向及人类聚居的绿洲和城市周边分布;(4)和田地区各县市近15年的土地利用变化存在着较大且较明显的区域差异性。     

区域城乡建设用地统筹效益灰色关联度差异分析

城乡建设用地统筹是城镇与农村建设用地指标进行挂钩的表现,是提高城乡土地集约利用水平的重要途径.以兰州市为研究对象,分析了2003年～2005年间城乡建设用地和耕地的变化情况;构建了评价指标体系;采用灰色综合评价法计算了各研究区的灰色关联度;对各区域厌色关联度的差异进行了对比分析,并提出了具体的改善措施.研究结果表明,在研究期期间,兰州市耕地面积在减少,建设用地面积在增加;城区城乡建设用地统筹的效益好,但整个兰州市潜力比较大,郊县是城乡建设用地统筹的重点;要提高城乡建设用地的统筹效益,须提高人口与建设用地弹性指数、建设用地城镇化指数和城乡建设用地协调指数的关联度,控制人口增长的同时提高建设用地人口密度,加紧农村居民点的整理与改造.     

村镇尺度土地利用变化特征及人文驱动力分析

城乡过渡带是城市化进程的产物,深入研究城乡过渡带土地利用变化规律和驱动机制,对于区域可持续发展具有重要意义.本文以北京市典型城乡过渡带马坡-牛栏山镇为研究对象,采用土地转移矩阵和Logistic耦合模型深入分析当地土地利用变化特征及人文驱动机制.研究结果表明:2001—2015年期间,马坡-牛栏山镇基质景观类型由耕地转为建设用地,耕地、水域、未利用地面积不断减少,建设用地、林地面积持续增加,园地较为稳定;在村镇尺度的研究中,土地利用变化受社会经济和区位因素共同作用而发生,区位因素对建设用地、园地、未利用地的变化具有主导作用,社会经济因素对耕地、林地、水域的变化具有主导作用.本文为探讨北京城乡过渡带土地利用变化特征、改善土地利用结构、实现城乡过渡带土地资源的可持续利用提供重要理论依据.     

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.     

乡村旅游区的景观格局空间演变分析——以成都市三圣乡为例

以成都市三圣乡2003年和2015年土地利用数据为研究对象,采用GIS技术,并选取12个景观格局指数,对比研究了三圣乡不同时间尺度的景观格局变化.研究结果表明:近12年间,耕地面积迅速减少,建设用地和水体面积均呈增长趋势,到2015年建设用地已成为最主要的土地利用类型;整个乡村旅游区景观蔓延度指数降低,香农多样性指数和均匀度指数均略有增加,破碎化程度增加显著,表明人类开发活动与景观破碎化呈正相关.景观格局指数的变化反映了乡村旅游的发展已经成为三圣乡景观格局变化的主要驱动因子.     

贵州省玉屏县2000—2015年土地利用与景观格局变化研究

采用土地利用综合动态度模型、土地利用转移矩阵及景观格局指数对玉屏县2000-2015年土地利用数据进行分析处理.结果表明:整个研究时期内土地利用变化的核心是建设用地、耕地、林地、草地及水域用地.建设用地和水域用地呈现逐年增加的趋势,耕地呈现逐年减少的趋势;土地利用综合动态度呈先缓后快增加的趋势.景观破碎化程度呈现上升发展趋势,景观多样性指数先增加后降低;均匀度指数在研究时段内有波动,总体上有所提高;蔓延度指数和优势度指数呈现下降趋势;耕地、林地、草地及建设用地的分离度、破碎度、分维数指数呈现递增趋势发展.     

2000-2020年西宁都市圈土地利用形态及碳排放量的演变分析

对西宁都市圈不同地类的碳排放系数进行修正,采用2000、 2005、 2010、 2015、 2020年共5期Landsat影像数据,测算西宁都市圈土地利用的碳排放量.选择最大斑块指数等8个代表城市用地形态变化的指标,利用空间滞后模型及空间误差模型分析城市形态指标对碳排放量的影响.结果表明,与东部大城市相比, 2000-2020年西宁都市圈建设用地强度、总面积均较小,碳排放量增速平稳且缓慢.面积占比仅2.67%的建设用地是土地利用碳排放量的重要来源;与平原城市相比,西宁都市圈土地利用的碳排放量具有明显的方向性,扩张方向以西北、东南和正北为主,除中心区外,西宁都市圈土地利用的碳排放量空间上表现为星状或不规则的团状;耕地变化对碳排放量的影响不显著,建设用地面积和形态变化对都市圈的碳排放量具有明显影响;内部连通性高、破碎度高和形状复杂的建设用地具有较高的碳排放量,不规则的建设用地和内部主导建筑类型的集聚同样会导致地区碳排放量增加,建设用地的紧凑程度对碳排放量增长有抑制作用.揭示了土地利用形态对碳排放量的影响机制,提出了建议和对策.     

2000—2013 年海坛岛土地利用/覆被变化与驱动力分析

基于GIS 的空间分析与数理统计方法,文章对2000—2013 年海坛岛土地利用变化/覆被变化的时空演变特征进行分析;采用灰色关联分析法,选用政策、社会、经济和人口四个一级指标层的8 项指标,分析海坛岛土地利用/覆被变化的驱动力. 结果表明：（1）2000—2013 年,海坛岛土地利用/土地覆盖变化特征主要表现为耕地、林地、水域和草地的面积和比重减少,而建设用地和其它用地的面积和比重增加;（2）2000—2013 年海坛岛土地利用综合指数从2000 年的249.08 不断上升到2013 年的252.90;（3）2000—2013 年海坛岛土地利用变化的驱动力主要是政策投入、产出水平、人口 变化和生活水平.     

不同时段土地利用时空格局变化及影响因素分析——以重庆璧山区为例

对璧山区土地利用变化进行分析,以2000、2005、2010、2015年4期的遥感影像为数据源,将土地利用类型分为5大类,利用2000—2015年璧山区土地变更调查数据及统计年鉴数据,计算土地利用类型变化量。利用GIS和地统计学,分析研究期间土地利用变化趋势,分析得出其变化驱动因子。旨在解决当前璧山区经济发展与用地矛盾问题,为璧山区土地可持续利用与发展以及城市建设规划提供借鉴。     

曲靖市陆良县近20年土地利用时空变化

基于陆良县2000、2010、2020年土地利用覆被数据,借助土地利用动态度、土地利用转移矩阵、标准差椭圆对陆良县近20年的土地利用时空变化进行研究.结果表明：(1)耕地、草地、林地是陆良县主要的土地利用类型,研究期间,草地、耕地、林地和未利用地面积减少,建设用地和水域面积增加,其中建设用地面积增加幅度最大.(2)土地利用综合动态度较小,土地利用变化总体较平缓,建设用地增加较快.(3)耕地、草地、林地相互转移量大,建设用地的扩张主要是通过占用中部坝区的耕地来实现.(4)建设用地总体呈东北—西南的布局特征,重心迁移变化不明显,2000年建设用地的空间聚集性最强.     

基于RS与GIS的兰州都市圈土地利用变化研究

利用1986年和2000年的遥感数据,应用GIS系统进行分析,对兰州都市圈土地资源利用的变化进行综合研究.兰州市建设用地增加明显,表明区域发展速度较快;通过置换耕地和垦荒的方式,在建设用地快速增加的同时也保护了耕地,数据也反映了退耕还林未实施时期对林草地和水面占用的客观事实;兰州都市圈土地利用变化主要类型景观特征、重要度与多度指数研究表明:建设用地增加较快,斑块平均面积增加,分维数减小,土地利用景观破碎趋势突出,不利于生态环境优化;建设用地的空间变化研究表明:建设用地的增加幅度具有明显的圈层性差异特征,说明都市圈正在发育;而建设用地增加以沿河沿路为主的特性,表明了山河地貌区域都市圈扩展的特殊性.注重集约发展和生态环境系统优化的都市圈发展模式,是兰州地区科学发展之路.     

应用自组织映射神经网络挖掘浙江省土地利用演变信息

土地利用变化及驱动力研究是环境变化及人地关系研究的重要部分.为研究不同地区多时段土地利用变化及其驱动力,应用自组织映射算法将浙江省11个市1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期土地利用数据进行二维可视化,通过分析土地利用变化轨迹及驱动因子与输出成分图的关系,得到了浙江省各地级市20年间的土地利用变化趋势及导致建设用地变化的驱动因素.结果表明:1)浙江省11个市的土地利用变化趋势可分为4类;2)建设用地变化的驱动因子为非农业人口占比、城镇人均可支配收入、固定资产投资及人均GDP.表明自组织映射算法可用于研究不同地区多时段土地利用变化及其驱动力,且可读性强、操作简单、易于分析.     

草海湿地区域土地利用/覆被变化与预测研究

针对草海湿地区域典型性、特殊性,以1990、2000和2010年三期遥感影像为数据源,综合运用3S技术方法,从时间和空间两方面对研究区土地利用/覆被变化进行分析,继而利用MARKOV和CA-MARKOV模型预测研究区2020年土地利用情况.结果表明:草海湿地区域林地面积最大,耕地、草地面积变化较大,水域和建设用地的变化幅度和变化率明显且持续增加;从土地利用程度综合指数、变化量和变化率来看,土地利用集约化程度提高,土地利用正处于发展时期;从空间变化来看,1990-2000年土地利用/覆被类型间转化不大,2000—2010年转化较为复杂.通过对2020年预测分析结果可知,随着城镇化进程的加快,建设用地增加明显,水域面积持续增加,草海湿地继续得以保护.     

兰州市土地利用与景观格局时空演变动态分析

选取了甘肃省兰州市2000和2015年2个时期的TM数据,利用非监督分类的方法将研究区域分为耕地、林地、草地等6类。运用景观生态学原理对6类景观格局的时空演变进行分析研究。结果表明,2000-2015年15年间,研究区域内景观破碎化程度路有增加。耕地、林地、居民地及工矿用地面积有所增加,其他类型均有减少。土地利用中存在矛盾,其中耕地与居民地及工矿用地间的矛盾较为明显。     

2000-2010年甘肃省夏河县土地利用空间结构变化分析

用RS和GIS技术对甘肃省夏河县2000年、2005-2010年七期遥感影像数据统计分析,结合实地调研相关资料,利用GIS的空间分析功能,获取相应的空间信息,对夏河县的土地利用变化进行了分析研究。运用土地利用动态度模型对夏河县土地利用单一土地利用动态度和综合土地利用动态度变化进行分析得出:2000-2010年面积变化较大的土地类型为农村居民用地、城镇居民用地、、草地、其他建设用地,其中草地10年间减少了357.65km2;夏河县应做好水源涵养和草场生态恢复工作,合理开发土地资源,优化土地资源配置。     

干旱区叶城县土地利用/覆盖时空变化分析

土地利用/覆盖变化研究是当今全球变化研究的热点之一。文章从干旱区叶城县2000、2005、2010、2015年4个时期的Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像数据中提取2000—2015年的叶城县土地利用变化信息,借助RS与GIS,采用土地利用动态变化、转移矩阵以及景观格局指数等方法得出研究区的土地利用变化及驱动力因素,探讨其变化规律。结果表明:(1)2000—2015年,研究区域的总面积为13032.88 km~2,土地利用/土地覆盖特征主要表现为交通用地、建设用地与绿地的面积一直保持增长趋势,而水域和未利用地的面积呈缩小趋势。(2)利用转移矩阵可知该区域城市建设用地面积主要来自于绿地和未利用地。(3)从破碎度来讲,未利用地、水域和绿地相较于交通用地和建设用地的程度要低,斑块密度减少,伴随景观异质性也降低。在人为因素和自然因素的作用下形成该区域15年的建设用地面积增加,水域面积减少。     

兰州市土地利用变化及其社会驱动力研究

以典型河谷型大城市兰州市为例,剖析了其1980—2000年20年来土地利用结构、土地利用动态度和土地利用程度的变化情况;运用灰色关联分析法对土地利用变化的社会驱动力进行了分析.结果表明,由于河谷地形影响,兰州市城市空间扩展受到限制,20年来土地利用虽然处于发展期,但土地利用类型总的变化速度不大;城市化和工业化、人口增长、经济发展是其土地利用变化的主要社会驱动力.     

近十五年来江汉平原LUCC轨迹分析

以中科院土地利用/覆被数据库为数据源,应用土地利用/覆被转移矩阵、双向动态度模型等,利用GIS空间分析技术对1995-2010年江汉平原土地利用/覆被变化(LUCC)的时空特征和轨迹进行了研究,结果显示:(1)1995-2010年江汉平原LUCC主要表现为耕地持续地转变为水域和建设用地,水域面积增加主要表现为在原有水域基础上的扩张,建设用地面积增加主要表现为公路建设占用耕地及在原有乡镇基础之上的对外扩张和内部填充;(2)江汉平原东部LUCC动态度明显高于中西部;(3)江汉平原LUCC具有明显的阶段性,总体变化在前期(1995-2000)最显著,水域扩张前期(1995-2000)和中期(2000-2005)均很显著,而建设用地扩张在后期(2005-2010)最为显著.这与江汉平原土地政策和发展政策在时段上基本吻合.