基于遥感数据的塔什干市城市扩展时空特征分析

随着城市化进程的快速推进,中亚城市化的发展成为近些年来该领域关注的新的研究重点。以中亚第二大城市一塔什干市1989、2000、2010年的遥感图像为数据源,获取塔什干市城市用地信息,并借助城市年均扩展速度、扩展强度指数及城市用地分形维数等参数,对塔什干市时空变化进行分析。结果表明:近21年来塔什干市的土地利用类型有明显的变化,其中建设用地的变化比较明显,呈现不断扩张的趋势,在1989-2000年期间平均扩展面积约为4.55km2/a,年扩展率为1.99%;2000-2010年平均扩展面积约为7.38km2/a,年扩展率为2.55%。其中增加的建设用地主要由周围的草地和未利用地转移而来;从分析可得:2000-2010年的扩展强度比1989-2000年的要高0.68%;分形维数逐渐增大,城市空间形态日益复杂化。     

肯尼亚蒙内铁路区域植被覆盖度时空变化分析

通过分析长时序MODIS-NDVI数据,得到2000—2017年的植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC),使用相关性分析、变异程度分析等方法对肯尼亚蒙内铁路区域植被覆盖度进行时空变化分析.结果表明:①2000—2017年研究区域FVC值总体呈增加趋势,增速为0.02%/10 a;2013—2017年蒙内铁路修建期间该区域FVC值缓慢上升,从74.82%上升到了76%.②FVC的总体特征为内罗毕国家公园、察沃国家公园以及蒙巴萨周边低海拔区域植被覆盖度较高,FVC值保持在80%左右;蒙内铁路中段车站等中小城市的FVC值较低,在60%以下.根据2000—2017年FVC值稳定性表现为面积增加占44.04%,稳定占52.45%,减少趋势占3.51%.③2000—2008年时段,面积转移矩阵比值为0.87,表现出轻度的减少,2009—2013年和2014—2017年2个时间段比值均1,表现出植被覆盖度(FVC)有改善的趋势.     

中部六省市域经济发展时空差异演变研究

采用相对发展率、泰尔系数、加权变异系数、集中系数等指标结合ESDA分析方法和ArcGIS的标准差椭圆分析功能对中部地区2000年～2013年经济发展时空差异和演变进行分析;同时运用G(1,1)模型对其后5 y经济发展的时空差异进行预测.研究表明：中部地区经济发展的绝对差异和相对差异均十分明显并存在进一步扩大的趋势;主要大城市对区域经济发展的影响重大;2005年以后中部各市的经济发展开始进入一个非均衡的状态;中部地区南北方向的经济发展快于东西方向,经济发展的平均中心位于信阳市的西南部;预测表明未来中部地区经济发展的差异会进一步扩大.最后,指出要实现区域的可持续发展就必须实现区域的协调发展和特色发展.     

塔里木河流域下游绿洲演变对生态输水的响应

参考前人对绿洲的定义和分类方法,对塔里木河下游人工绿洲、天然绿洲进行提取,分析生态输水前后人工绿洲和天然绿洲的面积变化特征、转化过程、重心迁移情况以及扩张与退缩的空间变化。结果表明:1990—2015年,塔里木河下游绿洲总面积先下降、后上升,人工绿洲不断扩张,10 a平均增长量为46.78 km~2,天然绿洲面积不断缩减,在2000年后有所上升。生态输水前(1990—2000年),塔里木河下游来水量减少,导致大面积草地退化,天然绿洲面积减少;生态输水后(2000—2015年),部分未利用土地得到了利用,变成河渠、水库、湖泊、灌木林和高覆盖度草地,塔里木河下游生态有所恢复。下游绿洲重心先往西北,再往南方,最后又往东南方向迁移。绿洲主要向西北和东南方向扩张,1990—2000年的扩张区域主要集中于英苏上游区域;2000—2010年期间,台特玛湖地区绿洲面积增加明显;绿洲缩减区域分布广而零星。     

汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值时空变化特征

汾河是黄河的重要支流,汾河流域的生态保护和高质量发展需要精准把握山水林田湖草动态变化及其生态系统服务价值时空分异规律。基于1980—2020年4期土地利用覆被变化遥感监测数据,采用土地利用动态分析和价值当量因子评估等方法,以县域为单位对汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值时空变化规律进行研究。结果表明：1980—2000年汾河流域土地利用变化缓慢,2000—2010年变化速度加快,2010—2020年变化速度又逐渐放缓,1980—2020年林地和未利用土地增加幅度小,耕地和草地逐年减少,分别减少996.55 km²和725.85 km²,水域减少20.18%;转型迁移主要发生在2000—2010年,其他地类向城乡、工矿、居民用地迁移量最大,为1 858.45 km²,耕地和草地是山水林田湖草生态系统中转型迁移最活跃的地类;1980—2020年汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值减少18.34亿元,县域地均生态系统服务价值上游>中游>下游,高值区集中在上中游,从动态变化看,流域内88.6%的县域生态系统服务价值...     

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.     

县域中心城区的扩张及其驱动力——以山西省灵丘县为例

以速度、强度、分形维数和空间重心等指数分析了1980—2018年灵丘县中心城区的时空演变特征,并运用地理探测器识别城镇扩张的驱动因素.结果表明,1980—2018年间灵丘县城镇建设用地呈快速扩张趋势,由1980年的173.69hm~2增长到2018年的1180.57hm~2,扩张规模近7倍,分时段研究显示,城镇扩张的速度和强度均在2000—2010年达到最大值;在空间上呈现出向东、西、北3个方向的扩张,形态规则度在2000—2010年间有较大波动,中心城区重心向北部移动明显;对中心城区扩张影响最大的因子为到城镇中心的距离,其次为综合医院和路网密度,自然环境对城镇扩张的影响力较弱;不同因子之间产生交互作用,表现为双因子增强和非线性增强,其中,距城镇中心距离和距耕地距离与其他因子交互后影响力增强显著.     

黄河下游滩区河南段土地利用类型的时空变化特征

分析黄河下游滩区土地利用类型的时空变化特征，可为黄河流域生态保护和高质量发展战略提供可靠的数据支撑和依据.以黄河下游滩区河南段为研究区，基于Landsat、Sentinel-2遥感影像数据，利用支持向量机算法、转移矩阵、变异系数对2000—2020年研究区土地利用类型的时空变化特征进行了分析.结果表明：(1)2000—2020年研究区内土地利用类型的空间分布相对集中，空间自然连通性大，但是部分区域存在斑块现象.2000—2020年研究区时空变化较大的土地利用类型是滩涂和水面.研究区土地利用类型变化较大的区域主要集中在新乡市原阳县以及郑州周边区域的滩区.2005—2015年期间，研究区土地利用类型的空间分布格局变化最大.(2)研究区的主要土地利用类型为耕地，其面积占研究区总面积的60%左右，其次为水面、滩涂、建设用地、园地及林地.研究期内，研究区各土地利用类型的面积均处于动态变化之中，变化幅度较大的为耕地、水面和滩涂，且这3种土地利用类型的面积之间存在此消彼长的关系.(3)总体来看，研究期内研究区的土地利用程度呈增加的趋势，2020年研究区的土地利用程度最高，为78.49%.在时间序列上...     

基于土地利用变化的沈阳市景观生态风险评价及驱动力分析

东北平原自然资源丰富,是我国重要的生态屏障之一,探究其典型城市的景观生态风险演变趋势对维护东北平原生态环境的可持续发展具有重要参考意义。以沈阳市2000、2010及2020年土地利用数据为基础,利用转移矩阵分析土地利用结构变化特征,从景观生态学角度选取评价指标构建风险评价体系,基于移动窗口法进行近20年沈阳市景观生态风险评价,结合重心迁移模型探究风险区域时空演变规律,并采用岭回归模型分析各驱动因子对沈阳市景观生态风险演变的相对贡献率。结果表明：2000-2020年沈阳市土地利用类型以耕地和建设用地为主,耕地面积减少191.48 km²,建设用地面积增加354.44 km²;近20年沈阳市景观生态风险整体呈下降趋势,空间分布以中风险和较高风险区域为主,中风险区域面积逐年扩张,区域重心先向东北后向西南方向移动,较高风险区域面积不断减少,区域重心持续向东迁移;人口密度、GDP、温度、降水量及NDVI与沈阳市景观生态风险呈负相关性,高程呈正相关性,并且社会因素的影响高于自然因素的影响。     

山地城市粮食安全对耕地多功能时空演变的响应研究——以重庆主城都市区为例

为促进山地城市的稳定可持续发展,以典型山地城市重庆主城都市区为研究区,解析区域粮食安全对耕地多功能时空演变的响应关系。研究借助GAZE、InVEST、GIS等模型,测算了2000—2020年研究区耕地的生产、生态、景观游憩和社会保障功能值,并利用热点分析法(Getis-Ord Gi*)分析了耕地各项功能在时空上的演变特征,然后利用Pearson秩次相关系数检验粮食安全对耕地多功能时空演变的响应关系。研究结果显示：1) 2000—2020年研究区耕地减少了5 677.76 km2,年均减少283.9 km2,从耕地各功能空间分布看,各功能空间分布有明显差异;2) 从耕地各功能热点区变化看,耕地生产、生态功能总体呈下降趋势,2000—2010年降幅较大总体在14%～22%,2010—2020年降幅减小总体在10%;社会保障功能呈先下降后缓慢上升的趋势;景观游憩功能总体呈上升趋势,升幅约为10%;3) 2000—2020年研究区粮食安全与耕地生产、生态以及社会保障功能协同发展,但耕地景观游憩功能的无序拓展对粮食安全造成不利影响。上述结果提示：为保障研究区粮食安全,需严守“耕地红线”,防止耕地过度转化;同时也需适当控制耕地景观游憩等“非农化”“非粮化”功能;在确保区域粮食安全前提下,提高山地城市的耕地利用率、提升耕地效益。     

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.     

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.     

儋州湾海岸带土地利用时空演变研究

基于儋州湾海岸带地区2000、2010、2013和2016年4期Landsat遥感影像数据,利用RS和GIS技术进行遥感图像解译和多时相海岸带土地利用制图.应用定量分析方法、土地利用动态度模型和转移矩阵模型,分析和评价了儋州湾海岸带土地利用时空演变特征.结果表明:儋州湾海岸16年内发生了大幅度的变化,变化趋势是由陆向海推进.时间上,研究区域在2010年之前动态变化较小,2010年之后动态变化增大,其中以2010—2013年土地利用动态变化最大;空间上,研究区域动态变化的热点区域位于洋浦半岛和洋浦湾.研究区域以农用地为主,10种土地利用类型中以旅游用地、建设用地和道路的动态变化最为显著;土地转移主要表现为农用地向建设用地、旅游用地、道路、池塘的转移以及近岸水域向建设用地和旅游用地的转移.     

嘉陵江流域土地利用景观格局动态分析研究

以长江上游嘉陵江流域为研究区域,以1980年、1995年、2000年3期的下垫面信息数据采集与处理为基础,在斑块类型水平和景观水平上选取了9个具有代表性的景观格局指数,分析计算嘉陵江流域景观破碎度、规则度、优势度以及均匀度在1980～2000年期间的变化趋势.研究结果表明：这20年间,嘉陵江流域的整体景观格局发生了较大的变化,流域景观破碎化程度变大,人类干扰程度增加;景观的规则性越来越差,景观结构越来越复杂;景观优势度变动较大,各景观类型所占比例差异增大,没有明显的优势类型,各组分在面积上均匀分布.此结果为今后嘉陵江流域水沙资源时空变化规律及研究提供科学借鉴.     

山地城市园地时空变化及对生态服务价值的影响

【目的】厘清山区城市园地时空变化特点及对生态环境的影响,可指导山区园地管理与城市用地的科学规划。【方法】利用ArcGIS软件和生态服务价值系数法,以山地城市贵阳为例,分析了2000—2010年其园地时空变化特征及其对生态服务价值(ecosystem service value, ESV)的影响。【结果】研究期间,园地面积由2000年的14 088.78 hm²增加到2010年的15 255.72 hm²,增加区域多分布于西部和北部。10 a间,耕地转为园地是园地与其他地类之间转化的主要类型。园地面积在坡度、高程、城乡和公路各梯度带均呈增加趋势。各梯度带园地增加速度有所不同。园地ESV由2000年的26 786.15万元增加到2010年的29 004.79万元,增加区域多分布于研究区中北部。耕地和草地转为园地以及园地转为林地使ESV分别增加1 164.88万元、0.09万元和1.12万元,而林地转为园地以及园地转为草地使ESV分别下降0.86万元和0.09万元。【结论】地形、交通和城市区位是影响山区城市园地空间格局的重要因素。在经济快速发展、退耕还林政策影响下大量耕地转为园地是园地面积及其ESV增加的主要原因。     

基于土地利用变化的江苏盐城湿地自然保护区生境质量评估

【目的】研究江苏盐城湿地自然保护区的土地利用格局、生境质量变化情况,为提升生物多样性保护水平、改善区域生态环境质量提供依据。【方法】基于2000—2018年5期盐城湿地珍禽国家级自然保护区(简称盐城自然保护区)土地利用数据,运用土地利用转移矩阵和InVEST模型,研究盐城自然保护区土地利用时空演变格局以及生境质量的动态变化,对盐城自然保护区的生境退化程度和生境质量进行评估。【结果】2000—2018年盐城自然保护区土地利用类型转变明显,主要是其他建设用地向水库坑塘的转变;研究期内盐城自然保护区生境退化程度不断加深,而且保护区内中度退化和高度退化的区域面积持续增加;生境质量指数总体呈现上升的趋势,且高生境质量的区域面积增加。【结论】盐城自然保护区土地利用类型频繁变化导致生境退化程度加深,但总体上保护区的生境状况逐渐改善,因此进一步优化盐城自然保护区的功能区划、遏制土地利用类型的频繁转变,成为提升盐城自然保护区生境质量和生物多样性保护成效的有效途径。     

基于GEE平台和RSEI模型的淅川县生态空间格局演化与评估

淅川县作为南水北调中线工程的核心水源区和渠首所在地，其生态环境质量的变化与输水安全和工程效益息息相关，需要透彻理解该地区生态空间及生态环境质量的演变机理.利用GEE平台土地利用数据和遥感生态指数（RSEI）模型，分析并刻画了1990—2021年间淅川县生态空间格局演化情况，得出以下结论：(1)丹江口水库东部边缘区是生态空间转化较为剧烈的区域，且转换关系时间分异较为明显，1990—2000年间主要为生态用地向半生态/弱生态用地的转换；2010年后则主要是半生态用地向生态用地的转换.(2)淅川县的RSEI整体呈现增加态势，且有较为明显的阶段性，1990—2008年的RSEI均值为0.65，在2008—2021年时的RSEI均值增加到了0.70，表明淅川县的生态质量有所上升.(3)在1990—2000年间，厚坡镇东部、西簧乡和毛堂乡生态质量有所下降，但在2000年后出现好转；在2010—2021年间，全县各地生态质量提升面积最为明显.本研究对淅川县长期以来的生态状况进行分析，提升了研究区生态环境质量评价的精度和深度，为进一步掌握该地区生态演变机理提供了有力数据支撑.     

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.     

基于不透水表面视角的北京市PM_(2.5)污染时空分异研究

首先基于遥感平台的遥感影像数据,提取北京市4期各年份不透水表面数据并反演AOD值;然后,采用M估计稳健回归的思想,对AOD值与监测站点PM_(2.5)数据进行回归分析,建立回归模型.根据回归模型和反演的AOD数据,生成空间连续的PM_(2.5)质量浓度数据.最后,探讨城市扩张对PM_(2.5)污染时空分布及演变的影响机制,定量分析两者关系.结果显示:北京市2000、2006、2012年和2016年不透水表面面积分别为6 646.37、9 680.52、9 736.31 km~2和9 769.20 km~2,2000—2016年不透水表面面积增长率为46.99%,相应的PM_(2.5)质量浓度的增长率为56.61%.北京市2000—2016年的PM_(2.5)污染时间上呈现先加重后在波动中减轻,空间上呈现从西北—东南方向逐渐增高的趋势,严重污染区域为房山区的东部、大兴区、通州区、海淀区、朝阳区、丰台区、石景山区、东城区、西城区、前宣武区及前崇文区.在此期间,北京市不透水表面空间分布与PM_(2.5)污染空间分布高度一致.东南方向的通州区、顺义区、平谷区和大兴区不透水表面面积增长率达到90%以上,同时这些区域PM_(2.5)质量浓度增长值也高于西北区域.     

海南省耕地集约利用水平的时空分异研究

本文以海南省18个县(市)为评价单元,从投入强度、利用效率和利用强度三个层面构建耕地集约利用评价指标体系,采用层次分析法和熵值法确定指标权重,深入分析1990、2000和2010年海南省各县(市)耕地集约利用度的时空分异格局,以期为海南省耕地集约利用和持续发展提供政策依据.结果表明:1990—2010年海南省各县(市)耕地集约指数明显上升,耕地集约利用水平高的地区主要分布在东部的琼海市和万宁县,南部的三亚市、乐东县和五指山市,北部的临高县等,其他地区处在中度集约利用及以下水平.1990—2010年间,平原地区的耕地集约利用水平高于山地丘陵地区,且集约利用水平高的地区向山地丘陵地区不断扩展.