黄河源区1990―2020年土地利用变化分析

为给黄河源区土地管理和土地资源可持续利用提供依据,监测了1990、1995、2000、2005、2010、2015、2020年黄河源区7期Landsat TM/OLI原始遥感数据,利用ArcGIS软件对黄河源区近30年土地利用情况和动态变化进行统计分析,探讨了源区土地利用变化特性、规律及趋势.结果表明：(1)1990―2020年,黄河源区土地利用面积呈波动状态.林地、未利用地面积减少,草地、未利用地面积变化幅度最大,草地面积增加了5857.029 km²,未利用地减少了6311.123 km².(2)源区近30年土地利用类型主要为草地,约占黄河源区总面积的80%. 2005年后,源区西部的未利用地基本消失,转化为草地,说明源区生态文明建设取得明显成效.(3)近30年黄河源区土地利用动态度呈现波动变化,源区综合土地利用动态度为0.214%,且2010―2015年土地利用率最低.     

中国土地覆被类型空间分异的图谱分析

地学信息图谱以其独特的优势成为研究土地利用/土地覆被的重要手段,但目前利用地学信息图谱进行土地利用/土地覆被的研究多集中于土地利用类型转换、变化强度等方面,而对土地利用/土地覆被空间分布格局的研究很少.生成土地覆被类型随纬度、经度、海拔高程以及1°×1°格网的空间信息图谱,通过图谱分析发现:在6种一级土地覆被类型中,森林、草地、荒漠随纬度变化起伏较大;农田、聚落、水体、湿地随纬度变化相对较小.随经度的增加,森林、农田面积百分比逐渐上升;草地、荒漠面积百分比逐渐下降;聚落、水体、湿地无明显变化.随海拔升高,农田、聚落面积百分比逐渐下降;水体、湿地面积百分比逐渐上升;草地面积百分比先上升后下降;森林、荒漠面积百分比的变化大致呈"M"型.从东南到西北,面积占优的土地覆被类型出现了从森林-农田为主向草地为主再到荒漠为主的变化和过渡;聚落在东部沿海地区面积占优;水体、湿地在全国范围内无明显变化规律.最后,从气候、地形等自然因素以及社会、经济因素等方面简要分析了形成我国土地利用/土地覆被空间分异的主要原因.     

内蒙古农牧交错区土地利用/覆被变化及土壤侵蚀——以太仆寺旗为例

为了研究生态恢复政策对农牧交错带土地利用/覆被变化及土壤侵蚀的影响,本文以内蒙古农牧交错带太仆寺旗为例,基于RS和GIS技术,利用土地利用、坡度、植被覆盖度等信息,分析研究区土地利用类型的空间分布和迁移特征,并运用GIS软件的空间叠加分析功能,对太仆寺旗土壤水蚀强度进行评价.结果表明:1975—2007年,农业用地、林地和水域面积稍有下降,草地和建设用地面积增加,未利用土地面积变化不明显;与1975年相比,2007年各种土地类型在空间上集中连片分布,土地利用重心发生了明显迁移;研究区主要受到微度和轻度水蚀的影响,农业用地更易受到强度和极强度水蚀.     

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.     

基于GIS和RS的蓬莱市土地利用变化及驱动力分析

基于蓬莱市2008年、2013年和2018年的Landsat TM/OLI遥感影像数据,在RS和GIS技术的支持下分析该地区的土地利用类型变化,以及2008-2018年间土地利用的时空特征.结果表明:2008-2013年间,土地利用变化最显著的为建设用地扩张,草地、水体面积显著减少,耕地、林地面积有一定程度增加,该时间段研究区所有土地利用/覆被类型的双向转换较为频繁,草地转化为耕地的幅度较大.2013-2018年间,土地利用变化为水体面积增加明显,耕地、建设用地面积有一定程度增加,林地、草地面积有一定程度减少.2008-2013年间研究区所有土地利用/覆被类型的双向转换程度相对较低.     

基于地理国情数据的河南省沿黄区域自然生态系统分布特征

基于地理国情监测数据,分析了河南省沿黄8市1县林地、草地、湿地、裸露地等自然生态系统的分布特征及2015—2019年的地表覆盖变化特征,发现沿黄区域不同自然生态系统中林地、草地、湿地及裸露地表的覆盖率分别为36.12%、2.61%、2.01%和0.56%。林地主要以阔叶林和阔叶灌木林为主,研究期间,针叶林、乔灌混交林、绿化林地和人工幼林面积有所增加,阔叶林与针阔混交灌木林面积有所减少;草地主要以高覆盖度草地为主,占草地面积的81.47%,研究期间,高覆盖度草地、绿化草地和护坡灌草面积有所增加,中覆盖度草地与牧草地面积有所减少;湿地中河流占整个湿地面积的97.63%,河流和水渠面积均呈增加趋势;裸露地以砾石地表为主,占整个裸露地的60%以上,研究期间,不同类型裸露地均呈下降趋势。总体来看,河南省沿黄区域不同自然生态系统分布特征存在差异,林地主要分布在黄河中游河南段区域,草地主要分布在黄河下游河南段区域,湿地空间分布上黄河下游河南段整体上高于黄河中游河南段区域,裸露地空间分布上黄河中游河南段区域整体高于黄河下游河南段区域。林地和裸露地覆盖率整体有所降低,草地和湿地覆盖率整体呈增加趋势。     

陕北地区退耕前后土地利用/覆被变化及驱动力分析

在陕北地区1986—2008年土地利用/覆被数据库的基础上,分析其土地数量变化和转移矩阵,并从气候、人口和政策方面揭示土地利用/覆被变化的驱动力,得出如下结论:1)1986—1995年,陕北地区土地利用数量变化不大,发生土地转移的区域主要集中在陕北北部,年降水的增加趋势是导致沙地-低覆盖草地、低覆盖草地-中覆盖草地转移的主要原因,而人口快速增长则是草地-旱地转移的主要驱动因素;2)1995—2008年,陕北地区土地利用/覆被类型变化剧烈,有林地和中覆盖草地面积显著增加,旱地面积大幅减少.退耕还林生态补偿机制的实施,缓解了由于人均耕地面积减少而导致的人地矛盾加剧的问题,同时又通过退耕还林、退耕还草、封山育林、封禁还草等多种模式,直接导致了旱地-有林地、旱地-草地、疏林-有林地和沙地-草地的转移,与此同时,年降水的增加也有利于封山育林和封禁还草成果的巩固.退耕还林工程作为1995—2008年土地利用/覆被变化的主要驱动力,有效地促进了陕北地区植被的恢复.     

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.     

马过河流域梯级开发对植被及景观格局的影响研究

以金沙江一级支流马过河流域为研究对象,在GIS支持下,分析水利工程建设前后(2002年～2013年)流域土地利用类型、植被覆盖度变化;应用缓冲区分析法,选取斑块密度、边缘密度、分维数、蔓延度、香浓多样性指数等对景观结构变化进行评价,分析了水利工程建设前后流域景观结构的变化.结果表明：流域内不同地利用类型均发生了变化,流域尺度上表现为人工表面、水田面积明显增加,草地、水体、灌木等面积明显减少,但流域主要植被类型未发生变化,仍以森林为主;高覆盖度植被分布面积有一定程度减小,但总体仍以中覆盖度、中高覆盖度和高覆盖度面积最大;2013年的斑块密度、边缘密度、分维数值均高于2002年,2013年蔓延度指数低于2002年,香浓多样性指数变化不大;水利工程建设使区域景观异质性增强,在水电开发缓冲区1 000 m范围内景观格局变化明显, 1 000 m范围外变化减弱.     

黔东南苗族侗族自治州土地利用时空变化与驱动因素

选择黔东南州作为研究对象, 利用1993, 1999和2009年3期遥感影像, 研究了黔东南16年来土地利用格局的时空变化特征。结果表明: 1993?1999年, 研究区耕地、建筑用地面积明显增加, 而林地面积、草地面积和水体面积均呈下降趋势; 1999?2009年, 研究区建设用地仍然呈增加趋势, 耕地和水体面积略有增加, 林地和草地面积略有减少。研究区各市、县土地利用格局的变化动态差异明显, 耕地和林地是各市、县的主要土地利用类型, 变化强度较大, 并且在时间维度上的变化不稳定。 1993?2009年土地利用程度的变化表明,土地利用正处于发展期, 随着经济的增长和人口数量的增加, 对建设用地的需求还将扩大, 土地利用的广度和深度将不断增大。     

三江源中东部地区1990-2008草地覆盖度变化遥感估算与分析

以中国三江源称多、玛多、玉树、曲麻莱、治多、杂多、囊谦、达日等县部分地区为草地变化研究区,利用20世纪90年代初期、2008年两个时期TM影像,结合实地测量盖度、地面光谱信息以及GPS技术,建立了监测草地植被变化的重要指标——植被盖度的定量反演模型。将两期影像进行比较,监测研究区草地植被变化的时空变化规律。将模型预测的植被盖度与2008年实地调查的结果进行相关性检验与精度验证,相关性达到0.84,平均精度为80.18%。用光谱分解分析法得到的盖度分布结果与本文结果做精度验证,精度为77.46%。分析研究结果,较符合已有研究成果和草地保护区建设规律,表明了方法的有效性。两个时期三江源部分县的草地监测结果表明:该研究区部分地区草地是退化的,但也有部分地区草地正在恢复。研究区0.16%严重退化,11.40%中度退化,31.89%轻度退化,56.55%处于不同程度的草地恢复中。草地恢复区与轻度退化区位于三江源自然保护区内,国家自然保护区建设起到了一定效果。     

基于无人机与机器学习的黄河源高寒草地植被覆盖度反演技术

针对高原高寒地区大面积草地植被覆盖度调查与实验过程中地面测量效率低下,遥感数据质量不佳、数量源受限与反演结果不确定等问题,在黄河源地区利用低空无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)遥感技术、统计建模与机器学习方法,开展基于可见光影像的高寒草地植被覆盖度反演与验证。结果表明:基于可见光构建的过绿指数与植被覆盖度的相关系数达0.676,比归一化差异指数高出近5.2%,具有较高的可靠性;利用过绿指数建立的高寒草地植被覆盖度统计模型中,对数模型和Gamma模型精度较高,但具有显著的地域差异性;直接利用低空无人机遥感波段值建立的机器学习模型精度显著优于各个统计模型,获得的均方根误差、估算精度、相对偏差和决定系数比统计模型中表现最优的对数模型分别提高2.68%、3.75%、7.35%和13.91%,且无需计算植被指数,在成本、效率和精度等方面具有较大的优势。     

基于NDVI的贵州省植被覆盖时空特征分析

利用2001—2018年的500 m分辨率的MOD13A1数据,计算每个像元的NDVI的变化趋势,并采用线性趋势分析法和相关性分析法,分析贵州省植被覆盖面积在18年间的时空变化特征;结合2001—2018年植被的降水利用效率与2010、2017年2期土地覆盖数据,研究不同土地覆盖类型的NDVI的特征. 研究结果表明:(1) 2001—2018年,贵州省的植被覆盖面积总体呈增加趋势,表明生态环境得以明显改善,以毕节、六盘水市最为显著;(2)从植被覆盖面积变化趋势来看,贵州省的植被改善区域大于退化区域,植被退化区主要集中在城镇扩张区;(3)贵州省的整体植被降水利用效率与植被覆盖面积的变化趋势不具有一致性;(4)贵州省的NDVI与同期降雨量、气温均呈现良好的相关性,而植被生长对气温变化不存在明显滞后性、对降雨量变化的滞后期为1个月,即植被生长对气温的敏感性高于降雨量;(5)在植被生长季,不同土地覆盖类型的NDVI具有不同的特征: NDVI(林地)>NDVI(耕地)>NDVI(草地)>NDVI(建设用地)>NDVI(水体).     

黑河流域1988—2000年土地利用/覆被变化研究

利用1988年和2000年Landsat 5的4、3、2（RGB）波段合成影像解译结果,采用中国科学院资源环境数据库中的全国1∶10万土地资源利用分类系统,基于GIS（ArcView 3.2a）对黑河流域近12年来土地利用/覆被变化（LUCC）进行了研究。结果表明：（1） 土地利用结构变化表现出耕地、林地和城镇用地明显增加,草地和水域减少的趋势,反映出区域城镇化进程加快和生态环境恶化的趋势;（2） LUCC的区域差异显著：上游地区水域在减少,草地和未利用地大量增加,林地和城镇用地变化不大;中游地区耕地、城镇用地大量增加,草地急剧减少;下游地区水域面积大量减少,草场严重退化,未利用地大量增加,生态环境遭到严重破坏。最后,对研究区LUCC的原因和土地持续利用途径进行了讨论。     

黄河下游滩地土地利用/覆盖现状及影响因素分析

以黄河下游滩地为研究对象, 根据2015—2017年卫星遥感影像, 采取人工解译方法, 利 GIS技术,得到研究区土地利用/覆盖的类型分布。结合社会经济统计数据, 分析影响黄河下游桃花峪至高村段宽滩区土地利用/覆盖的因素。结果表明, 黄河下游滩区土地利用/覆盖以非设施耕地为主, 占77.99%, 其次是居民点自然村, 占6.63%。游荡段河道的平均宽度、滩区面积与自然村、工矿仓储地等土地利用面积均大于过渡段与窄河段, 窄河段设施农业与鱼塘面积大于过渡段。黄河下游土地利用类型整体上较少, 结构单一, 其分布受黄河大堤和河槽的双重胁迫作用。影响宽滩区土地利用/覆盖的主要因素是滩区的面积、周边城市发展的吸引力和滩区的水利设施。自然村、工矿仓储地、设施农业和砖瓦窑面积与滩区面积正相关; 鱼塘和工矿仓储地倾向于出现在经济发展更高的区域, 设施农业与工矿仓储地倾向于出现在离县城更近的滩区。     

自然资源优化开发模式研究

嘉陵江上游地区(四川部分)(以下文中简称本区)是一个以由地为主的区域,自然资源十分丰富,其中尤以非耕地资源、能源资源(主要是水力、煤炭)、生物资源更为突出,但目前开发利用的程度很低,优势没有得到很好的发挥.同时,由于长期以来开发利用方式不当。资源遭到破坏,水土流失严重,不仅造成了当地生态平衡的失调,而且还严重地影响了下游地区工农业生产的发展和人民群众的生活,为此,必须从资源开发与生态平衡的有机联系着眼,探索一条既能充分发挥当地优势、治穷致富;又能保护生态、保护环境的优化开发模式.基于此,本文在全面分析、深入调查研究的基础上,提出了适宜当地优化开发的几个基本模式,供有关部门决策参考.     

蒙古国克鲁伦河流域土地利用与土地覆盖现状分析

为构建我国北方疆域生态安全防御体系提供理论依据,以蒙古国克鲁伦河流域作为研究区,利用Path-Row=130-27的TM遥感影像数据,采用PCI、Erdas、ArcGIS等遥感及地理信息系统软件,对近年的土地利用与土地覆盖现状进行分析。通过非监督分类及目视解译,得到调查区林地、草地、灌木林、湿地、农田、水体、城镇七大土地利用类型及其分布特征;探讨了蒙古国克鲁伦河流域土地利用与土地覆盖变化的空间分布规律,得出草地占据主要类型,面积为44.8%,城镇、工矿用地占极小比例,畜牧业是该地区的主要经济活动方式。     

基于遥感和GIS的黄土高原小流域植被退化研究

利用遥感和GIS技术对黄土高原泾河小流域植被覆盖现状进行了分析,并以各种生境条件下最好自然植被覆盖为标准建立了小流域潜在植被覆盖分布图,在此基础上对流域植被退化状况和植被生态恢复进行了探讨.研究结果表明:泾河小流域植被退化相当严重,占流域面积60.06%的流域上中游宜林地区现仅保存森林和疏林共53 350 hm2,其66.93%已退化为其他植被覆盖;占流域面积39.94%的中下游宜灌草地区有150 250 hm2退化为植被覆盖稀疏的荒草地,此外还有79 500 hm2的各种植被覆盖类型被开垦为各种类型的农业用地,植被生态恢复任务艰巨.     

黄河流域农用地非点源磷污染危险性评价

 化肥的施用为中国的粮食的增产起到了不可忽视的作用,但是不合理的盲目施肥会对环境产生不良影响,特别是农田养分流失造成的农业非点源污染。为了系统、全面的识别黄河流域农用地磷流失风险高低的空间分布情况和主要影响因子,服务于农业面源污染防治和现代化农业管理,本研究以地理信息系统（GIS）的空间分析功能和养分平衡计算等方法为依托,参照国际常用的磷指数法尝试性的对黄河流域主要农用地进行了农业非点源磷污染风险评价,结果表明：风险指数以中高为主,分别占流域的41.85%和34.85%,主要分布在黄河沿岸及中下游农业开发地区,而低和很高的分别占到了11.62%和11.69%,分别集中位于流域的中部地区和东部广大下游冲积平原地区, 此流域属于农用地磷流失风险指数中等的流域。