基于CA-Markov模型的流溪河流域景观格局分析及动态预测

以广州市重要的水源地流溪河流域为研究对象,在Arc GIS和IDRISI平台的支持下,对流溪河流域2000—2010年景观格局进行分析,运用CA-Markov模型对流域景观格局进行了预测.结果表明:(1)在2000—2010年间流溪河流域景观格局随时间变化明显.具体表现在耕地景观类型面积不断减小,建筑用地景观类型面积不断增大;流域中下游地区景观格局变化剧烈,上游地区景观格局变化趋于稳定;(2)通过CA-Markov模型对2020年景观格局进行预测,发现其未来将继续向人为驱动方向发展,人类活动将对该地区景观格局变化产生更为深远的影响.总的来看,流溪河流域景观格局的变化主要表现为耕地、林草地面积的减少,园地以及建筑用地面积的增加.     

锦州—葫芦岛沿海地区景观格局动态分析

借助Erdas 2011和ArcGIS 9.3软件,对锦州—葫芦岛沿海地区1990、2000和2010年的遥感影像进行解译,作为景观格局动态分析的基础.采用转移矩阵及景观格局指数方法对锦葫沿海地区的景观格局及其动态变化进行了系统研究,得出结论:锦州—葫芦岛沿海地区景观主要是由耕地、林地、草地、建设用地组成,占总面积的90%以上;景观类型发生转换的空间主要位于海岸带地区,总体来说,是以建设用地的持续扩张与耕地、林地、水域面积缩小为特点;建设用地的边界越来越复杂,聚集程度加大;锦州—葫芦岛沿海地区景观格局整体水平上,破碎化程度有所缓解.对锦州—葫芦岛沿海地区景观格局的动态分析,为该地区生态环境保护和土地可持续利用提供了重要依据.     

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.     

浏阳河流域土地利用景观动态及生态环境质量响应

为研究浏阳河流域的生态环境质量变化特征,在遥感和GIS技术支持下,利用1985年、2000年和2015年的遥感影像获取浏阳河流域内的土地利用/覆盖类型数据,应用景观生态学相关知识和土地利用转型的生态环境效应模型,揭示1985年—2015年浏阳河流域土地利用景观的空间格局和变化趋势,探讨该流域的生态环境质量变化及驱动机制.结果表明:(1)土地利用的整体变化特征表现为林地、草地面积缩减,耕地、人工表面面积增加;(2)生态环境质量空间分布东西差异大,总体特征是西部低,东部、南部高;(3)整体的生态环境质量指数从1985年的0.292 4持续下降至2015年的0.279 8,生态环境质量退化明显;(4)存在生态环境质量改善和退化2种过程,且退化过程大于改善过程,生态环境质量退化的主要因素包括林地转化为人工表面和林地转为耕地.     

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．     

内蒙古太仆寺旗土地利用景观格局与空间动态特征分析

以位于我国北方农牧交错带的太仆寺旗为研究区,基于1995、2000和2008年3期土地利用现状图并结合太仆寺旗地形图,借助GIS提取太仆寺旗土地利用空间信息,运用景观生态学原理和定量分析方法,对太仆寺旗13a来土地利用数量变化、景观格局和空间动态变化进行分析.结果表明：数量上,林地面积增加,耕地、草地和未利用土地面积减少;景观格局上,耕地、草地和林地形状趋于复杂和不规则;空间变化上,土地利用变化主要表现为大量耕地转变为林地以及耕地、草地和未利用土地之间的相互转变;空间分布上,随着海拔、坡度和坡向的变化,各种土地利用类型的呈规律性分布.相关政策是土地利用变化的主要驱动因素之一.     

土地利用变化影响下湘西自治州景观格局的时空演变

定量分析景观格局对土地利用变化的响应,可为区域实现空间高质量发展提供科学依据.以集生态脆弱、集中连片特殊困难、旅游资源丰富于一体的典型区域——湘西自治州为研究对象,基于2000、2005、2010、2015和2018年5期遥感影像数据,综合运用景观指数和普通最小二乘法等,定量分析区域土地利用和景观格局的时空演变规律,探讨土地利用变化对景观格局的影响,揭示人为活动影响下景观格局对土地利用变化的响应特征.研究结果表明:1)开发区和新城区建设等经济社会发展过程中土地利用发生显著变化,其主要特征为耕地和草地转化为建设用地,2000—2018年期间,建设用地面积增加了79.46 km~2,耕地和草地面积分别减少了86.01 km~2和4.6 km~2,但水域和未利用地面积变化不明显; 2)湘西自治州景观格局在时间序列上表现出破碎程度上升和聚集程度下降,其中,耕地和草地的破碎化程度上升,林地的破碎化得到有效控制;3)景观格局变化与耕地、林地、未利用地和建设用地的变化具有较强关系,建设用地的扩张增加了整个景观格局的异质性和破碎性; 4)经济发展、生态建设、国家战略是湘西自治州林地持续增加、景观格局总体向好发展的根本原因.湘西自治州后续发展中需要更好地协调优化国土空间开发与景观格局之间的关系.     

内蒙古多伦县土地利用景观格局变化分析

利用1987年、2000年、2005年和2010年4期多伦县TM影像,结合RS与GIS技术手段,运用综合土地利用动态度、单一土地利用类型动态度、马尔科夫转移矩阵和景观指数等方法,分析了内蒙古多伦县近23年来土地利用景观格局变化.结果表明:1987～2010年,多伦县除了未利用地面积大幅度减少外,耕地、林地、草地、居民点、水域面积均有所增加,多伦县土地利用动态度在2005～2010年最大,2000～2005年次之,1987～2000年最小;多伦县景观基质为草地景观,各土地利用类型及景观格局指数均发生了重要变化,林地明显增加,未利用地呈明显减少;除了人居景观受人类活动的影响呈增强趋势外,其他各类土地利用景观受人类活动的影响均呈下降趋势;景观异质性上升,景观破碎化程度增加;在整个研究期间,各土地利用类型向同类型分散、不同类型间邻近、各类型间彼此混杂的方向发展.     

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.     

基于地理加权回归的生境质量对土地利用变化的响应 ——以河北省张家口市为例

基于张家口市2000, 2010和2015年3期土地利用数据, 用InVEST模型进行生境质量评估, 采用地理加权回归模型(GWR)定量分析不同区域耕地、林地、草地和建设用地变化对生境质量演变的影响。研究结果显示,2000—2015年间, 张家口市土地利用类型以耕地、林地和草地为主, 耕地大量减少, 林地和建设用地持续增加, 以耕地向林地、草地和建设用地转移以及草地向林地和建设用地转移为主要变化方向。张家口市生境质量整体上处于较高水平并不断提高, 东北坝缘山区和东南边缘山地生境质量最高, 坝上高原区及桑干河流域河谷盆地次之, 洋河河谷盆地生境质量最低。各地类对生境质量的影响具有显著的时空异质性: 林地与生境质量变化总体上呈正相关关系且影响程度最大; 草地与生境质量变化大致正相关, 其回归系数由北向南递减;耕地和建设用地与生境质量在空间上主要表现为负相关, 局部地区正相关。究其原因, 主要在于不同区域生境质量变化的主导地类不同。坝上高原和坝缘山区的生境质量变化主要受林地和草地变化的影响, 桑干河和洋河流域河谷盆地生境质量变化的主导因子则为耕地和建设用地。     

基于CA-Markov模型的吉林省西部土地利用/覆被变化研究及预测

为探明吉林省西部土地资源利用的状况与问题,基于Globalland30数据集,运用GIS(geographic information system)分析2000年、2010年与2020年各地类的分布与变化,并运用CA-Markov模型,预测2030年土地格局的变化趋势,结果表明:近20年内,耕地是主要地类,面积占比最大并持续增加;草地面积占比第二;其他地类面积较小,分布相对集中.在2000—2010年间,研究区土地利用/覆被变化(land use/cover change,LUCC)总体比较稳定,裸地增加和草地减少是该时段LUCC的显著特征,其他地类面积变化不明显.在2010—2020年间,LUCC变得活跃,耕地增加与草地进一步减少是该时段LUCC的显著特征,人造地表面积继续保持增长,林地、草地与湿地面积进一步减少.根据预测,在2020—2030年间,吉林省西部生态状况改善,城镇将进一步扩张,耕地数量变化趋于稳定,空间变化依旧活跃.     

长江上游土地利用/覆被变化特征及其驱动力分析

利用1970,1980,1990和2000年4个时相卫星遥感数据,阐述了长江上游近30年来土地利用/覆被在数量、结构和空间上的变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和变化趋势,并进一步分析了长江上游土地利用/覆被变化的驱动因子.结果表明,研究区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,此特征决定了该区以农牧业生产为主.1970-2000年耕地面积大幅减少,其余土地利用类型都得到一定程度上的增加,研究区土地利用类型转移的主要方向是林地转变为草地,草地转变为荒地和水域,耕地转变为林地、草地和城乡建设用地.研究区特殊的地形和气候条件是制约土地利用水平和结构的基本要素,而人类开发活动和宏观政策的制订对土地利用变化的影响更为显著.     

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.     

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.     

不同喀斯特区域土地覆被及其景观格局变化特征——以贵州省安顺市为例

为对比分析安顺市这一高密度人口活动地区的亚喀斯特与纯喀斯特地区的土地覆被方面的景观格局变化的不同,以2000年、2005年、2010年3期TM影像为基础数据,采用土地覆被与景观格局变化相结合的研究方法,对贵州省安顺市地区的亚喀斯特区域和纯喀斯特区域做对比分析,探讨亚喀斯特与纯喀斯特土地覆被类型转移和景观格局特征的区别。研究主要发现:1)安顺市主要土地覆被类型转移表现为耕地向草地、林地转变,表明区内整体生态状况趋于良好,亚喀斯特区域的草地、林地增长恢复显著,草地的增长率有17.75%,林地的增长率达到6.58%,与纯喀斯特地区的增长率对比说明亚喀斯特区域具有更好的良好的生态适宜性;2)景观格局指数显示区内景观异质性增强,优势度降低,相关指数亚喀斯特区域较纯喀斯特区域表现更为显著;3)亚喀斯特区域具有较纯喀斯特区域良好的生态适宜性,正是因为这一优势,受到更多的人为干扰,然而它本质上属于喀斯特的这一事实不容忽视,所以在合理利用区域资源的同时要重视保护。     

哈尔滨段松花江湿地景观格局演变及驱动因素分析

【目的】松花江湿地是哈尔滨最重要的生态系统屏障。定量研究20年来哈尔滨段松花江湿地生态系统景观格局演变规律及其主要影响因素,为哈尔滨松花江湿地规划提供参考。【方法】以松花江哈尔滨段流域及其周边生态区域为研究对象,借助GIS,对2000、2005、2010、2015和2020年5期Landsat遥感影像进行处理;利用Fragstats分析研究区域景观格局指数,探究景观格局时空演变特征;最后对影响景观格局的因素进行主成分分析。【结果】(1)2000—2020年,水域(含湿地)面积不断上升、耕地面积不断下降是研究区景观格局最主要的变化特征。耕地是转入水域、草地、建设用地、林地、其他用地面积的主要贡献者,分别转出343.142 1、2.484 9、94.041 9、35.469 0、1.980 0 km²。其中水域、草地、林地、其他用地面积同比增长率均超过100%,面积扩张呈上升趋势。(2)从斑块类型角度来看,各斑块破碎化程度均不同程度提高,湿地景观类型结构趋于复杂化;从景观水平角度来看,整体上景观丰富度增加,但连通性较差,受外界干扰程度比较明显。(3)城市经济发展、气候...     

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。