基于RS和GIS的中国干旱区土地利用格局研究-以甘肃省武威市为例

以中国西北内陆干旱区甘肃省武威市为例,运用RS与GIS技术对研究区内土地利用的时空格局、演变趋势及其机制进行评价与分析.结果表明:(1)该区土地利用类型比较单一,土地斑块密度非常稀疏.斑块面积变化差异最大的是农田和沙地两种类型.(2)2000年与1995年对比,该土地利用格局的多样性有所上升,优势度相对下降,但是土地利用斑块的破碎程度减小.不同土地利用类型的分离度差异及时间上的变化较大.(3)居民点与工矿等受人类活动影响较大的土地利用类型形态比较规则、简单,复杂性较低,但是稳定性较强.农田、草地等土地利用类型尽管复杂性较强,但是稳定性很差.在时间上,该土地利用格局的各种土地利用类型的复杂性基本上有所增强,但是稳定性基本上都是降低的.(4)该土地利用格局系统总体上趋于恶性发展.其时空演变具有复杂的原因,总体上包括三个方面:复杂的区域背景、恶劣的自然条件和不断增强的人类活动,应采取合理、有效的措施,促使其逐步向良性方向发展.     

2000～2010年柴达木盆地土地利用变化与景观格局分析

本文以柴达木盆地为研究区,对2000年、2005年TM影像和2010年CCD数据三个时相的遥感影像进行人机交互式的解译,分别计算了2000~2010年森林、草地、水域、农田、城镇用地和未利用地的土地利用类型转移矩阵,并对各类型景观格局指数进行了提取,在此基础上分析了土地利用变化与景观格局的演变特征.结果表明,在土地利用变化中,首先是未利用地,面积减少最大,其次是水域,面积增加最大;再次是城市和森林,面积均呈增加趋势;最后是草地和农田,草地的面积先增后减,总体上呈减少趋势,农田的面积未发生较大的变化.从景观斑块类型来看,城镇用地各指数变化最大,城镇用地的斑块所占景观类型百分比、聚集度和斑块个数均呈增加态势,面积加权平均斑块分形指数则呈减小态势,说明盆地受人类活动影响加剧;城镇用地在由中心向外扩张的过程中,空间分布较紧凑且连接性较好;与此同时城镇用地分割了其他类型的景观,导致盆地的景观空间异质性增大.从景观整体水平来看,斑块个数、斑块密度、边缘密度、散布与并列指数、香农多样性指数和香农平均度指数均呈增加趋势,周长面积分维指数、斑块凝聚度、相似邻接百分比、聚集度则呈减小趋势,这说明十年间柴达木盆地景观格局总体呈现空间异质性和破碎化程度增加的趋势.     

基于分形理论的区域喀斯特地区土地利用动态分析——以广西都安瑶族自治县为例

基于喀斯特地区的广西都安瑶族自治县1977年航片数据,1988年、1999年和2005年遥感影像数据,通过分形模型,计算出这4个时相各土地类型的分形维数和稳定性指数。结合28年来各土地类型的面积及斑块数量变化情况,定量分析其土地利用空间格局变化,并以此为依据,探讨各土地利用类型的复杂性和稳定性,分析喀斯特地区土地利用空...     

石林景区湖泊湖滨带土地利用景观格局研究

以2006年Quickbird遥感影像为基础数据,利用GIS技术对石林景区岩溶湖泊湖滨带土地利用类型进行遥感解译与制图,在此基础上运用景观类型指标（如斑块数量、斑块面积）和景观格局指标（如号观均匀度、号观优势度、号观破碎度、景观分维数）对研究区土地利用空间格局进行定量分析．结果表明：长湖林地面积占82．86％,受人为保护最好,具有良好的自然性;比目潭和绿芳塘受人为干扰较大,土地利用类型较多,土地格局凌乱.     

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.     

干旱区精河流域绿洲土地利用结构的计量地理多维分析

文章利用1972年、1990年和2010年的遥感数据,采用GIS空间分析技术与计量地理学方法对精河流域绿洲的土地利用结构和空间格局现状及其变化进行了定量分析,并对土地利用结构现状和土地利用结构变化两方面做了相关研究。结果表明：（1）研究区在三个年份均为高多样化地区,说明该区域土地利用类型较多,即齐全程度较高;（2）研究区土地利用组合类型数较少,三个时期均只有3种,且未利用地、草地占绝对优势,区域土地整体功能较弱,体现了干旱区流域绿洲的特点;（3）土地利用程度指数较低,变化较大,总体略有上升;（4）土地利用信息熵总体增加,土地利用类型处于调整期,但增加速率降低,土地利用无序性减小。     

典型喀斯特地区土地利用转型的时空特征及其景观格局演变——以仁怀市为例

探究仁怀市土地利用转型及其景观格局演变对地区土地利用管理和生态保护具有重要意义。以2010、2015、2018年Landsat TM影像为数据源,并结合实地调研对解译数据进行对比验证,通过对土地利用动态指数,核密度和景观格局指数的计算来揭示仁怀市土地利用动态的幅度、速度以及时空转型特征及其景观格局的演变规律。结果表明:①仁怀市土地利用主要以灌木林地、有林地、旱地、水田为主,其次是农村居民用地、草地和城镇用地;2010—2018年,仁怀市土地利用转型幅度最大的是有林地、城镇用地、农村居民用地和旱地,其转型幅度阶段:2015—2018年2010—2015年;转型速度最大的是城镇用地、道路,转型速度阶段:2010—2015年2015—2018年;②2010—2018年,仁怀市土地利用类型转换面积较大的是有林地、草地、城镇用地、农村居民用地、旱地、水田;从空间上,2010—2015年,土地利用转换主要集中于仁怀市中部主城区,其土地利用转换向北部迁移;2015—2018年,仁怀市地区土地利用类型转变现象不明显;③随着时间发展,仁怀市的景观斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)、聚集度指数(AI)都呈现出增加态势,景观斑块类型逐渐增多,斑块破碎化大,空间集聚程度集中,空间异质性强,景观斑块呈现多样化,逐渐趋于均匀分布态势,斑块融合较强;④仁怀市土地利用演变模式主要为城区扩张型、道路指向型、区位型和斑块多样型,驱动土地利用转型及其景观格局演变的影响因素是自然因素、人口因素、社会经济因素和政策因素相互作用的结果。     

安徽舒城县土地利用类型斑块分形特征

运用分形理论,对舒城县土地利用类型图斑的周长、斑块边缘密度和斑块形状指数的标度-频度关系进行了定量分析,结果表明:平原区、岗丘区、山区土地利用类型图斑的数目分别为514、222、94,图斑数目逐渐减少,同时景观异质性和景观破碎度逐渐降低.平原区占据优势地位的斑块是耕地,其面积占到平原区斑块总面积80%以上.岗丘区耕地和林地斑块面积百分比分别为31%和61%,占据着优势地位.山区则是林地斑块,其面积百分比为87%.斑块边缘密度普遍较高,土地利用类型斑块边缘趋向复杂化;斑块形状指数大部分小于1.5,斑块形状总体处于比较简单的状态;土地利用类型图斑的周长、斑块边缘密度和斑块形状指数的标度-频度双对数关系显著,相关系数均超过0.9,呈高度负相关,其分形关系客观存在.     

中山市土地景观格局动态变化分析

利用遥感影像和GIS技术,通过采用多样性、破碎度和分维数等指数,分析了中山市1988年和2006年两期土地景观格局的总体变化.结果表明:①各景观类型的斑块数量增加,面积变化较大,且斑块形状复杂性增加;②景观破碎度大小不一,景观类型稳定性各不同,优势度减少,受人类干扰程度加深;③景观斑块之间的转移中,耕地、基塘用地和未利用地不断转移为建设用地,耕地也有大部分转移到基塘用地,建设用地成为景观格局中的主要组成要素;④整体上看景观变化幅度稍大.     

科尔沁沙地农牧交错景观的分形结构特征

科尔沁沙地农牧交错景观的分形分析表明,在流动沙丘、放牧场和农田三种斑块类型中,放牧场斑块的分维数在所分析的三类中最高,说明其空间格局最复杂．农田斑块的分维数最低,形状上相对简单．放牧过程对沙地景观的影响要大于农业活动．分维数与面积关系的分析表明：随面积的增加,分维数总体上呈波浪式增加．农田和放牧场斑块的间隙度和观察尺度有较好的线性关系和自相似性,具有分形结构．流动沙丘斑块的间隙度随尺度的变化比较复杂,曲线有转折点（在尺度为６和１３时）,说明流动沙丘斑块在景观中受到复杂过程的影响．     

Analysis of the Relationship between Landuse and Non-point Source Pollution in Ashi River Basin

Landuse is one of the most influential factors of non-point source pollution. Based on the three-year landuse data( 2000,2005 and 2008),Arc GIS and Fragstat were used to analyze the landuse type and the change of landscape pattern. The relationships between landuse and non-point source-total nitrogen( NPS-TN) and nonpoint source-total phosphorus( NPS-TP) were discussed with the methods of spatially statistical analysis,landscape pattern analysis and principal component analysis. The study results conveyed that agricultural land and forestland,which accounted for over 92% of the study area,were the major landuse type of Ashi River Basin.Meanwhile,the NPS pollution had close connections with landuse type and landscape pattern. When it comes to landuse type,the export risks of NPS-TN and NPS-TP were agricultural land urban land grassland forestland. As for landscape pattern,NPS-TN and NPS-TP were positively related to SHDI and SHEI, while negatively connected with LPI,AI and COHESION. Therefore,the study could reach the conclusion that the more fragmented and complicated the landscape patterns were,the more serious the NPS pollution was.     

城市土地利用结构与形态的分形研究--以上海市中心城区为例

借助系统论中的信息论思想,分析近50年来上海中心城区土地利用结构的信息熵和均衡度;运用分形理论建立城市空间形态的分形结构模型,以边界维数和半径维数为依据对近50年来上海中心城区空间布局及形态的演化进行定量判定,探讨城市空间结构与形态的演变特征与规律;最后对上海中心城区土地利用结构和形态的演变机制进行了分析.     

福州市土地利用景观格局变化及驱动力研究

以1995年、2005年和2015年福州市遥感影像解译数据以及自然和社会经济统计数据为基础,运用景观指数、 Shannon多样性t检验和土地利用信息熵等方法,结合Logistic回归模型分析福州市20年间土地利用景观格局动态变化规律及驱动机制.结果表明:①20年间福州市林地、农地和未利用土地面积呈减少趋势,而建设用地和水体面积持续上升;建设用地大量蚕食林地和农地,自然景观聚集度下降,破碎化程度日益严重.②区域整体景观格局空间结构分布更加平均,景观多样性逐渐增加,在3个时期内福州市景观格局多样性均呈现极显著变化.③通过Logistic回归模型分析可知,林地转变机率主要受地形因素影响,农地、水体和未利用土地转变机率主要受可达性因素影响,建设用地的转变机率主要受人口因素影响.     

阴山北麓地区近20年来植被生长状况及其年际变化研究

利用1981-2003年NOAA/AVHRR的归一化差值植被指数 (NDVI)数据,选用植被年总NDVI及其变异系数作为植被生长状况监测指标,分析两者的时间变化和空间分布特征,以此研究近20年来阴山北麓植被生长及其年际变化规律,在此基础上探讨自然和人为因素对两者的影响,得到如下结果:1)年降水量是影响研究区植被年总NDVI的主要因素,随着年降水量的增加,区域年总NDVI也有增大趋势,但年总NDVI分布不均衡,从南往北,年总NDVI呈阶梯状递减.2)研究区植被年总NDVI的变异系数为0.08,变异系数的空间分布与年总NDVI呈相似的阶梯状,不同的是由南向北呈逐渐递增趋势.人类活动影响了变异系数的大小,不同土地利用类型的变异系数从大到小依次为:草地,旱地,灌溉地.     

基于TM影像和马尔柯夫模型的新疆精河县土地利用动态研究

 以新疆精河县为研究区,选择其1990年、1999年和2007年3期TM遥感影像数据,借助于"3S"集成技术,提取土地利用信息,得到3年中各土地利用类型面积.基于此结果,分别对1990~1999年和1999~2007年2个时段内的土地利用类型转移进行马尔柯夫过程分析,得到了研究区1990~1999年和1999~2007年的土地利用类型转移具有马尔柯夫性的结论,揭示了其土地利用类型转移的时空动态规律,进而为研究区及类似区域土地利用措施的调整提供重要的理论参考.     

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.     

流域水文模型的参数全局敏感性分析

基于LSPC构建内蒙大佘太流域水文模拟模型, 利用Morris和Sobol两种全局敏感性分析方法, 识别水文敏感参数及敏感下垫面类型, 评估不同敏感性分析方法和模型输出度量方法对敏感性分析结果的影响。主要结论如下: 1) 模型对日、月两尺度的径流模拟效果好, 模拟值与观测值的决定系数R²>0.6, 纳什系数NSE>0.5, 说明LSPC模型适用于对内陆干旱半干旱地区的流域水文模拟; 2) 两种敏感性分析方法对参数敏感指数排序和敏感参数识别均有影响, 而MAE和MSE两种度量方法的影响主要体现在敏感参数识别方面; 3) 敏感水文参数为下层土壤含水量(LZSN)和地下水蒸发系数(AGWETP), 敏感下垫面类型为草地、耕地、林地和水域, 与大佘太流域的降水和土地利用类型有关。     

诸广地区构造的分形特征及其找铀指示

热液型铀矿的成矿作用复杂,构造是最重要控矿因素之一.利用ARCGIS9.2及ARCVIEW3.2软件,对诸广铀矿集区中巴尖兵三号高空间分辨率遥感数据所解译的构造进行分形分析,并进一步研究其分形特征与铀成矿的关系.研究发现,构造分维值的大小和矿床(点)的疏密呈现出良好的正相关性,分维值可以作为勘查靶区选择的定量指标.     

贵州省不同类型自然保护地空间分异及其影响因素

受自然与社会因素的影响,不同类型自然保护地的空间分异存在较大的差异.研究针对贵州省内的自然保护区、森林公园、湿地公园和风景名胜区等4类自然保护地,综合运用最邻近点指数、地理集中指数、核密度和地理探测器模型对其空间分异特征进行分析,并探讨其影响因素.结果表明：自然保护区与其余3种自然保护地在数量的空间分异特征上具有明显差异,但4种自然保护地在面积的空间分异特征上均表现出离散化分布的特征,具有较高的相似性.相同影响因素的解释力在不同类型的自然保护地上差异较大,在数量上主要影响因素呈现出趋异性,而面积上主要影响因素则呈现出趋同性.任意2个影响因素交互后其解释力均增强,交互的特征呈多维度复合影响的态势.不同类型自然保护地功能定位的差别是其主要影响因素呈现出趋异性和趋同性的主要原因.     

基于GIS的广州市森林景观多样性分析

在GIS的支持下,利用FRAGSTATS 3.3软件,以2005年广州市林业现状数据库为数据源,分析了广州市2005年森林景观分布格局.结果表明,广州市森林景观的主要斑块类型为阔叶混交林、马尾松人工林、果树林和桉树混交林,其中阔叶混交林和马尾松人工林地面积比较大,二者之和占广州市森林景观总面积的一半以上.同时阔叶混交林的边缘密度、景观形状指数、斑块平均形状指数和景观分维度值均最大,说明该类型的边缘最复杂.阔叶混交林斑块分布比较集中,斑块面积很大,斑块的连接线比较好,表明该景观类型是分布比较集中的自然生态系统,生态环境比较优良.苗圃景观、火烧迹地等与其他类型景观的混杂程度比较低,并且比较分散,景观受人类活动影响较大,分布比较分散.总体而言,广州市森林景观的多样性比较高,均匀度也比较大,反映出其各种森林景观类型的分布总体上是比较多样化,比较均匀的.