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。     

基于二元逻辑斯蒂模型的桐梓河流域土地利用变化及模拟

为探明典型喀斯特流域土地利用时空变化过程,揭示流域土地利用变化主控因素,本文以桐梓河流域1980~2015年五期的遥感影像解译数据以及研究区的自然社会经济等数据为基础,综合运用土地利用转移概率矩阵以及二元逻辑斯蒂回归模型对流域的土地利用格局进行了最佳模拟尺度选择,在此基础上构建了流域不同土地利用类型空间分布概率图。研究结果表明：桐梓河流域的景观类型异质性较强,土地利用类型在研究期间内转移过程比较复杂,各种土地类型流转中“转出与转入”现象普遍存在;桐梓河流域土地利用分析及其模拟的最佳空间模拟尺度为120m×120m;喀斯特流域林地与灌木林地的发生概率与降水量的大小并没有直接的关系,降水量越大的地方流域的林地分布概率也不一定越高,其发生概率一般与气温呈现出正相关关系,温度越高,林地和灌木林地的出现概率越大;喀斯特流域草地的分布与岩性有着极大的关系,草地发生概率一般出现在喀斯特地区以及降水量高的地区,而气温越高的地区草地出现的概率越低;从逐点对比的精度来看,建设用地的模拟准确率最高(89. 62%),水体次之(86. 15%),而草地的模拟准确率最低,其值仅为62.68%。由此可见在对喀斯特流域土地利用时空数据变化及其驱动力识别时,二元逻辑斯蒂回归模型具有很好的模拟能力。     

伊洛河流域典型区域1987-1999年间土地利用/土地覆被变化研究

对案例区的3期TM影像进行监督分类和相应处理,获得相应时段的土地利用变化及其空间景观特征数据．研究认为案例区土地利用／土地覆被的时空变化特征为：1987—1996年不同土地利用类型之间的转换较为明显,林地和农业用地的破碎化趋势比较突出;1996-1999年不同用地类型之间的转换不明显．未利用土地的空间分布呈分散化趋势．13a间案例区土地利用结构时空变化过程为土地利用程度由衰退期或调整期转蛮为发展期．十地利用的时间动态特征由怏谏蛮化刭转蛮为愕凉蛮化到．     

土地利用动态变化定量模拟方法的适用性评价

随着土地利用变化定量模拟模型的不断增加,模型的适用性也成为土地利用变化研究的重要问题之一.本研究选取林地和草地动态变化的典型区为研究案例,分别应用CLUE模型、元胞自动机模型和DLS模型3类模型模拟了不同典型区土地利用变化过程.然后依据采用人机交互解译方式提取出的土地利用数据,进行叠加分析,基于各类型正确模拟的栅格数除以该类型总栅格数,分别从栅格尺度和县域尺度,以对不同典型区土地利用变化过程模拟结果进行精度验证,从而综合评价不同类型土地利用变化过程模拟模型的适宜性和精度.结果表明,在对单种用地类型进行土地利用模拟,特别是建设用地的模拟时,元胞自动机模型的适宜度更高;对于综合模拟所有用地类型时,尤其是需要模拟林地和草地二级分类变化时,DLS模型和CLUE模型均可,但是DLS模型的精度相对较高;对于需要考虑土地转移的时间长短时,尤其是有林地形成,CLUE模型相对更为适宜.这些研究结论将为不同区域土地利用规划和管理决策者提供重要的信息参考.     

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.     

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。     

土地利用、人口密度及海拔对城市热岛的影响

以广州市为研究区域,利用Landsat 8影像反演获取地表温度和土地利用数据,分析城市地表温度与土地利用及其景观格局、人口密度、海拔之间的定量关系,以期揭示影响城市热岛的关键因素.结果表明:城市地表温度与不同土地利用类型面积占比、人口密度和海拔均极显著相关;逐步回归分析发现,生态用地(包括森林和湿地)面积占比、城镇建设用地面积占比和海拔是影响研究区域的热岛效应的关键因素;除少数选取的景观格局指数外,不同土地利用景观格局指数与地表温度显著相关,而逐步回归分析发现城镇聚集度指数、城镇边界密度、城镇分割度和森林分割度是影响城市热岛效应空间格局的关键影响因素.因此,在城市规划过程中,应尽量保留连片的自然生态用地特别是森林用地,避免对其自然边界的线性切割,同时实施多中心城市开发战略,避免连片城市开发,将有利于缓解城市热岛效应.     

基于Fragstats的惠州市景观格局生态优化

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究从2000年至2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明：(1)经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;(2)2000—2018年土地利用类型转化面积：未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;(3)惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。     

河南省沿黄区域土地利用时空变化及驱动因素分析

以河南省沿黄区域为研究对象,基于1980—2020年共5期的土地利用数据,利用转移矩阵、动态度指标分析近40年来研究区土地利用时空变化特征.从自然因素、社会经济因素和可达性因素三个方面选取了9个因子,采用Logistic回归模型分析土地利用时空分布及变化的驱动因素.结果表明：河南省沿黄区域土地利用类型以耕地、林地为主,二者面积占比在75%～80%之间,耕地与建设用地、耕地与水域的转化比较剧烈,占耕地转出面积的比例分别为81.84%、12.36%,不同土地利用类型之间的转化强度逐渐增加.综合土地利用动态度由1980—2000年的0.06,显著升高到2000—2020年的0.24,建设用地的动态度达到了2.33,较1980—2000年间增加了近4倍.坡度、温度、高程等自然因子对耕地、林地空间分布及变化影响较大;高程和坡度是建设用地的负解释变量,每增加1个单位时,建设用地的分布概率分别降低1.01倍和1.06倍;社会经济因素的GDP和人口密度在一定程度上反映区域经济社会发展状况,是建设用地分布的正向决定因素.     

基于LID的东辽阳径流控制及景观规划设计方法

目的研究土地利用方式的改变对径流控制率的影响,提出增加径流控制率的低影响开发(LID)技术措施,使得研究区整体控制率大于75%.方法根据东辽阳规划前后土地利用类型的改变与径流控制率的关系,识别不同土地利用方式;利用方程计算及模型输出,分析各用地类型径流控制率情况,识别不同用地类型与径流控制率的关系.结果通过改变用地类型可以增加径流控制率19%,绿地采用较高的年径流总量控制率控制标准,道路、市政设施用地年径流总量控制率标准较低,居住、商业、公用设施用地采用70%左右的年径流总量控制率目标.结论通过增加绿化和水域面积可以增加径流控制率,仅通过下沉式绿地和透水铺装可满足海绵城市指标要求,但也可使用其他LID技术联用以保证达成建设目标.     

基于大数据的城市土地利用分类研究——以西宁市为例

以西宁市为例，基于宜出行和兴趣点（points of interest，POI）2类常用大数据以及最大似然、支持向量机和神经网络3种常用分类方法，开展了城市土地利用分类研究．通过对比不同数据与方法组合下的城市土地利用分类精度，确定了提取城市土地利用信息的最优数据组合方式和分类方法．并基于分类结果对西宁市的城市土地利用格局进行了分析．结果显示，基于POI和宜出行数据的神经网络分类方法获取的研究区城市土地利用信息精度最高，总体精度为71.25%，Kappa系数为0.62．主要原因在于综合POI和宜出行可以更加充分地反映不同土地利用类型的特征，而神经网络可以有效综合多源大数据的信息．因此，基于多源大数据和神经网络为快速有效地获取城市土地利用信息提供了有效途径，具有较大的应用潜力．      

基于移动Agent的位置服务应用平台关键技术

现有位置服务（LBS）应用平台都采用基于中间件或组件对象的分布式计算模式，要求LBS用户必须与系统特续稳定连接，而在带宽有限的移动网络环境中，无法确保用户在使用过程中能够达到持续稳定的网络连接。为此，提出利用移动Agent来构建LBS应用平台，以便能够实时有效地为LBS移动用户提供各种信息服务。平台采用两层业务结构为基础来设计基于知识库管理的移动Agent；利用启发式动态路径串行迁移策略来实现Agent的移动；采用基于Home Agent的消息特发方式来实现Agent之间的相互通信；采用XML和GML来实现LBS各种数据的集成；并结合Applet采实现LBS信息的SVG或XML数据客户端显示。系统原型的实现验证了该方案的可行性。     

基于移动Agent的位置服务应用平台关键技术

摘!要#现有位置服务（LBS）应用平台都采用基于中间件或组件对象的分布式计算模式，要求LBS用户必须与系 统持续稳定连接，而在带宽有限的移动网络环境中，无法确保用户在使用过程中能够达到持续稳定的网络连接。 为此，提出利用移动Agent来构建LBS应用平台，以便能够实时有效地为LBS移动用户提供各种信息服务。平台 采用两层业务结构为基础来设计基于知识库管理的移动Agent；利用启发式动态路径串行迁移策略来实现Agent 的移动%采用基于Home Agent的消息转发方式来实现Agent之间的相互通信；采用X     

基于夜间灯光数据的郑州市用地扩展特征分析

针对城市用地空间扩展难以高精度量化分析的问题,提出了一种融合夜间灯光数据、遥感影像和在线高清瓦片地图服务的量化分析方法.基于美国国防气象卫星(DMSP)的可见红外成像线性扫描业务系统(OLS)、Landsat TM和天地图在线地图,设计了夜间灯光数据中断值的精确判断方法,综合分析城市用地的扩展模式.以郑州市为例,详细介绍了不同类型扩展特征的提取方法.采用C#和Arc Engine开发了一个夜间灯光GIS原型系统.结果表明,2008年到2013年郑州市城市用地的拓展类型主要以外延型和增强型为主,所述方法精度更高,采用原型系统处理较为便捷.     

基于位置的参与式感知服务

以共享为核心理念,探索一种新型的可扩展的LBS——基于位置的参与式感知服务(LBPSS),用于解决当前LBS系统POI更新缓慢、数据采集困难以及用户黏性小等问题。详细设计了LBPSS系统的架构,并分析LBPSS相比于LBS的优势及特点。针对LBPSS的具体实现问题,提出隐私保护、参与激励机制、数据可信验证、数据挖掘和数据可视化五项关键技术。LBPSS用户能够基于位置提供数据同时获取数据及服务,实现更多类型数据的采集与数据共享利用。最后结合ArcGIS Server和Android平台实现LBPSS在空气质量监控中的应用,验证LBPSS的可行性和有效性。     

基于J2EE的LBS平台的设计与实现

基于位置服务业务的迅猛发展趋势,研究并设计实现了基于J2EE的位置服务平台(Location Based Service, LBS).平台采用了开放式的J2EE标准,重点规划设计了LBS平台各子模块的划分、相互的接口函数、用户请求协议规范等,具体实现了用户请求综合处理子模块、用户认证管理子模块、GIS适配层子模块和后台管理子模块,最终通过Web和Wap环境进行了测试,结果表明LBS平台运行良好.     

漳州城市建设用地扩张空间分布模拟

首先利用遥感影像分类获取2000～2005年城市建设用地变化图,选取漳州市2005年度DEM、人口密度、城市规划等影响因子数据,通过空间随机采样方式,建立起2000年至2005年城市建设用地扩张空间分布概率多元Logistic回归模型.运用该模型,结合GIS技术和2009年相关影响力因子数据,模拟出2005年至2009年漳州市区城市建设用地空间分布,并与该地区2005年和2009年两个时期扩张实际变化的城市建设用地空间分布进行验证,结果表明模拟较为理想,城市建设用地扩张模拟灵敏度为0.6952.     

基于SD-CA模型的快速城市化地区土地利用空间格局变化预测

利用未来用地模拟(FLUS)模型预测土地利用变化,探讨深圳市在快速城市化进程中土地利用格局的时空演变特征.首先,基于2004-2018年的历史数据,用系统动力学(SD)模型预测未来用地需求.然后,使用元胞自动机(CA)模型,基于2014年土地利用图,预测2025年的耕地、园地、林地、草地、城镇用地、交通用地、水域和其他...     

基于Landsat 5 TM的祁连山区蒸散发遥感估算——以青海祁连县为例

蒸散发的估算在区域能量平衡和水分循环研究中具有重要意义.本研究利用Landsat 5TM数据和能量平衡模型相结合,通过遥感数据获取各参量,对祁连山区的日蒸散发进行估算,研究表明估算值与实测值基本一致,相对误差为4.23%,基本上满足了该区域蒸散发研究的精度要求.通过对蒸散结果的分析发现,该区域的日蒸散发空间分布受气候特征、地形因素、土壤供水条件及土地利用类型的影响比较严重,其分布趋势主要在空间上表现出随海拔的降低而降低,阳坡蒸散量大于阴坡,在土地利用类型上呈现按照"林地沼泽地水域草地耕地城乡工矿居民用地"的类型而降低的规律,而永久性冰川雪地以及裸土裸岩石砾地的蒸散发则随冰川面积的缩小而减小.