基于GEE的土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以京津冀地区为例

基于Google Earth Engine(GEE)云平台提供的随机森林分类算法对京津冀地区2017年—2019年遥感影像进行分类,解译出林地、耕地、草地、建设用地,水域和未利用地等类型,由此发现三年内林地、耕地、草地面积变化幅度最大,其次为建设用地、水域和未利用地.土地利用类型主要由耕地转向林地、草地;土地利用面积的变化导致研究区生态系统服务价值(ESV)总值从2017年的3 914亿元增长到2019年的4 013.99亿元,其中林地面积的变化起主要作用,而未利用地贡献最低; ESV对三地的生态价值系数缺乏弹性,生态系统服务价值系数对ESV的影响较小,结果具有可靠性. 研究表明伴随京津冀协同发展战略的推进,生态服务有所提高,但应当根据各地区实际情况合理规划土地利用格局,加强对林地、草地、水域的保护,推进集约用地,合理开发未利用地.     

基于GEE平台的国家公园土地覆盖变化遥感检测方法构建

【目的】高效、可靠地提取土地覆盖动态变化信息对于国家公园保护与管理方案制定具有基础性数据支撑作用。本研究主要目的是构建经济高效的遥感监测方法,提取钱江源国家公园体制试点区2001—2017年的土地覆盖变化信息,评估国家公园保护与管理活动的有效性。【方法】首先定义研究区的土地覆盖分类体系(耕地、森林、草地、水体、人造地表和裸地),并利用增强型目视解译方法选取历史训练样本点;其次综合Landsat多季节复合数据的光谱波段、光谱指数、纹理特征和地形特征,基于Google Earth Engine(GEE)云平台执行随机森林分类算法,生成土地覆盖数据集;最后建立土地覆盖转换规则从而识别主要的土地覆盖变化类型及其空间分布模式。【结果】独立样本集验证结果表明,钱江源国家公园2001年、2009年和2017年土地覆盖总体分类精度分别为83.12%、81.82%和87.35%。造林活动、耕地废弃和开发建设的变化信息体现出保护管理工作取得显著成效。【结论】增强型目视解译能够高效、可靠地选取历史训练样本点,从而支持历史土地覆盖数据集构建。采用基于云计算的变化检测技术可快速评估国家公园管理措施的有效性并发现生态脆弱地带,具有高效、经济及计算资源限制性少等优势,可广泛推广应用。     

基于Google Earth Engine平台的官厅水库流域开水体动态研究

利用二阶段城市水体指数（two steps urban water index）结合地形坡度掩膜方法,基于Google Earth Engine (GEE)平台调用了5 196幅Landsat影像,提取并分析了官厅水库流域1987—2018年长时间序列的开放水体动态．水体提取总体精度达到93.5%,Kappa系数达到0.871,提取的开放水体可用于动态分析．在此基础上,基于分段线性回归,将1987—2018年官厅水库流域开放水体面积划分为缓慢上升、快速下降和迅速回升3阶段的变化．相应地,1987—1996、1997—2010和2011—2018年水体面积年均变化量分别为5.50、?7.45和15.19 km2．年均降水量的变化是官厅水库流域开放水体面积变化的重要影响因素,一元线性回归决定系数为0.29（P<0.01）．1997年后,流域水体面积变化受人类用水增加及土地利用变化的影响增强．研究结果可为城市化背景下区域水资源保护,促进区域可持续发展提供借鉴．      

中国土地利用/土地覆盖变化研究综述

20世纪90年代以来，随着资源、环境和人口问题的日益突出，土地利用／土地覆盖变化研究己成为国际上全球变化研究的前沿和热点课题。在这个大背景下，中国也相应地开展了大量的土地利用／土地覆盖变化研究。文章回顾了中国在这个全球性热点领域所进行的研究；着重综述了中国土地利用／上地覆盖变化研究中时空变化、动力机制以及环境效应等三方面所取得的进展，并阐述了未来中国土地利用／土地覆盖变化研究的发展趋势。     

青海湖流域土地覆盖时空变化与生态保护对策

本文以青海湖流域为研究对象,采用1986、1995年和2006年三期的遥感数据,研究了20世纪80年代中期以来研究区域土地格局的时空变化特征以及人类活动对景观格局演变的影响.分析了沿湖岸景观廊道的变化.研究结果表明:近几十年来,由于气候变化和人为活动的综合影响,青海湖水位明显下降,青海湖流域草场植被退化严重,土地荒漠化有加速发展的趋势.研究结果对于青海湖流域的生态环境保护与可持续发展均具有指导作用.     

云东海旅游区土地覆盖变化可行性研究

探讨在遥感和GIS技术支持下的三水市云东海湖区恢复可行性研究，采取如下研究步骤：（1）利用GIS技术提取数字地形数据，进行湖面不同高程方案的蓄水模拟，确定湖区恢复范围；（2）利用SPOT卫星影像数据结合GIS技术建立云东海湖区恢复范围的土地利用数据库系统，进行土地覆盖变化分析；（3）从湖区蓄水条件和开发利用方向进行湖区恢复可行性分析；（4）分析湖区恢复存在的不利条件和以水文化为主题的湖区旅游开发应注意的生态安全问题。认为，云东海湖区恢复从技术分析角度而言是可行的。     

黄河流域的土地利用和土地覆盖变化

应用遥感技术与地理信息系统 GIS技术进行土地利用变化监测 ,具有快速、客观的特点。对 L ANDSAT TM图像进行解译判读 ,获取反映黄河流域 2 0世纪 80年代末期到 90年代末期土地利用和覆盖情况的 1:10万比例尺的土地利用数据。通过应用土地利用动态度模型、土地利用程度时空演变模型、土地利用类型转移模型和土地利用重心模型 ,对黄河流域近 10年的土地利用和覆盖变化进行了研究。研究结果表明 :10年来黄河流域草地、林地面积减少 ,而耕地、建设用地、未利用地面积增加 ,而人类活动是黄河流域土地利用和覆盖变化的主导因子     

改进的主成分分析法自动发现土地覆盖变化

为了实现快速、自动化发现土地覆盖变化这一目标,在分析传统主成分差异法、差异主成分法、多波段主成分法三种不同处理过程的基础上,结合主成分变换原理提出了一种改进的主成分分析法(modified principal component analysis,MPCA).操作中先将d1时相多光谱影像作主成分分析,得PCd11,PCd12,…,PCd16;d2时相高分辨率全色波段PAN与PCd11进行直方图匹配后,采用了经反复试验效果较好的3×3模板进行边缘滤波增强;然后取代PCd11与PCd12,PCd13,…,PCd16进行主成分逆变换,作者在ENVI4.0和IDL6.0工具包支持下实现了这一融合算法.以北京海淀区为例进行的试验研究表明,MPCA法不仅能够快速发现变化信息,而且增强了影像纹理,弥补了传统主成分分析法的缺陷.此外,变化信息提取精度较高,其Kappa系数比传统主成分差异法、差异主成分法、多波段主成分法依次提高了0.063,0.118,0.029,是一种比较实用的变化信息发现方法,值得推广应用.     

基于RS的山地城市热岛效应及其与土地覆被变化关系研究——以重庆市主城区为例

随着城市化的迅速发展,城市热岛效应及其所带来的问题对我们日常的生产生活的影响变得日益严重.文章以重庆市主城区为研究对象,利用1988年、2001年、2006年三个时相的LandsatTM/ETM+影像进行地表温度反演和土地覆被解译,并且尝试使用定量的方法来研究温度与几种指数之间的关系,包括归一化植被指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)、归一化的城市用地指数(NDBI)等.结果表明:重庆市主城区热岛效应的空间分布呈现出一种混合状态,热岛与地表覆被类型关系密切,突出表现在城市建设用地区比其它类型的土地温度高;地表温度与NDVI、NDWI呈现一种显著的负相关.     

基于GF-1和TM数据的黄土丘陵区土地覆盖动态变化研究—以太谷县为例

土地覆盖作为影响土壤侵蚀和生态环境的主要因子,对改善黄土丘陵区的生态环境具有重要的意义。以山西省太谷县为研究区,基于最新的国产高分1号(GF-1)和传统的陆地卫星TM数据通过预处理和支持向量机的监督分类方法获取研究区2000年、2007年、2015年的土地覆盖类型图。最后运用转移矩阵对研究区土地覆盖类型总体变化和不同环境因子土地覆盖类型时空分布进行研究,结果表明:1 2000~2015年之间草地大幅度减少且主要转换为林地和耕地,其他类型土地都有所增加,增长幅度最大的是林地;2通过不同环境因子下的土地覆盖类型的时空分布进行研究,发现16年来林地和草地的分布规律大致相同,主要分布在海拔1 000 m以上,坡度在6°以上,地理位置主要是在侯城乡,范村镇和阳邑乡;耕地和建设用地的分布大致相同,主要分布在海拔1 000 m以下,坡度15°以下的地区,地理位置上各个乡镇都有所分布,耕地以胡村镇和范村镇分布面积最大,建设用地以胡村镇和明星镇分布面积最大。     

基于谷歌地球引擎的开封城区2010—2019年水体分布变化研究

为了研究开封市年际水体分布变化,选用Landsat系列多时相影像数据,在谷歌地球引擎google earth engine(GEE)云平台上结合归一化水指数、改进的归一化水指数、归一化植被指数以及归一化建筑指数构建光谱特征使用分类回归树、支持向量机、随机森林分类方法对开封市城区的水体进行提取并分析.结果表明:基于GEE...     

芜湖市土地利用/覆盖变化的遥感分析

以安徽省芜湖市四区(镜湖区、弋江区、鸠江区、三山区)为研究区,利用1994年Landsat-5的TM影像、2006年和2014年Landsat-7的ETM+影像解译结果,获取芜湖市四区三期土地利用/覆盖分类图,并基于ENVI图像分析和数理统计方法对芜湖市四区1994—2014年土地利用/覆盖变化做定量分析研究,分析各土地利用类型间的相互转化关系,探讨各类面积发生变化的主要原因。     

江苏省生态系统服务价值对土地利用/土地覆盖变化的动态响应

以江苏省为研究区,利用1990—2018共4期土地利用数据,借助ArcGIS技术,综合运用生态系统服务价值当量修正法、热图聚类分析、弹性分析、IDW统计分析等方法,分析了江苏省土地利用与生态系统服务价值的时空动态变化特征,探讨了研究区特定土地利用类型动态变化对其所提供的生态服务产生的细微差异．结果表明:1990年以来,江苏省耕地、林地、滨海湿地、河流湿地面积逐渐减少,湖泊湿地、未利用地、建设用地面积不断增加,其中,耕地面积减少最多（9.23×105 hm2）,2018年耕地面积为6.50×106 hm2,建设用地面积增加最多（8.59×105 hm2）,2018年建设用地面积为1.93×106 hm2;1990—2018年江苏省总生态系统服务价值不断升高,1990年总生态系统服务价值为1.61×104亿元,2018年为1.68×104亿元;耕地、滨海湿地、湖泊湿地对总生态系统服务价值的贡献率较高,研究期内耕地、林地、滨海湿地与河流湿地的生态系统服务价值减少,湖泊湿地与未利用地生态系统服务价值增加;土地利用/土地覆盖(LU/LC)变化决定了生态系统服务价值弹性变化并影响生态系统服务价值,特别是价值系数比较高的土地利用类型,其弹性变化对LU/LC变化的响应更为明显．      

基于GIS与遥感的土地利用变化及区域比较研究

研究区域内不同土地利用类型转移速率及转移原因,并通过与其它典型区域的比较分析,可为区域土地持续合理利用提供决策依据.提出了一种基于遥感和地理信息系统并借用常规的土地科学时空演化模型来研究区域土地利用变化的方法.利用该方法,对长株潭地区土地利用变化进行了研究,并与典型区域六盘山区和厦门进行了比较.结果表明:长株潭地区土地利用变化表现为耕地减少而城镇工矿用地增加,这种变化以长沙最大,株洲次之,湘潭最小;区域内三市的土地利用综合动态度和土地利用转移速率大小依次为长沙、株洲和湘潭.结合对长株潭地区与典型区域六盘山区和厦门土地利用变化综合动态度的比较分析发现,土地利用变化与区域经济发展水平及其阶段有关,同时还受其它因素的影响.     

基于RS／GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究

综合应用RS／GIS技术,以1994年5月12日的Landsat TM影像和2003年4月25日的Landsat ETM＋影像作为数据源,通过基于光谱值的决策树分类方法,对厦门市的土地覆盖状况进行研究．结果表明：约10年间厦门市土地覆盖状况变化显著,耕地大量减少,林地明显增多,建设用地整体增多且结构有所改变,常规建设用地总量增加很少;综合年变化速率不大;多山临海的地理环境是城市扩张的驱动力,造成土地覆盖情况在空间分布上有明显变化．     

都江堰市土地利用／覆盖变化研究

借鉴使用土地利用类型净变化量、交换变化量和总变化量的计算方法,以都江堰市中心城区2005年和2009年土地利用数据为基础(2005年数据为土地利用现状数据、2009年数据为土体利用规划数据),对都江堰市中心城区土地覆被变化过程进行了分析研究,得出都江堰市中心城区农用地、园林地、建设用地以及其他土地的覆被变化情况.     

利用国产CBERS卫星影像进行矿业城市土地覆盖分类

中巴地球资源卫星(CBERS)作为目前最主要的国产资源卫星,在土地覆盖监测中具有广泛的应用前景。结合土地覆盖遥感分类新技术的发展和应用,以典型煤矿城市为例,对CBERS遥感影像应用于矿业城市土地覆盖分类的若干新方法进行了试验与分析。在这些新方法中,面向对象分类方法克服了传统基于像素分类中存在的问题,支持向量机在分类精度方面比传统分类器具有一定的优势,混合像元分解方法则实现了亚像元级地物成分比例的估算。这些新方法的有效应用将促进国产卫星数据源在典型区域的应用,同时服务于遥感专题应用信息处理精度的改进和提高。     

新疆典型绿洲土地覆盖动态变化研究

文章以和田地区于田绿洲为研究区,在完成绿洲图像库和矢量数据库的基础上,通过遥感与GIS技术,研究了近十年来绿洲的土地覆盖类型变化,并与历年实地考察结果相比较,分析了该地区近年来的环境变化和荒漠化程度,研究结果将对西部干旱区绿洲的环境演变和可持续发展研究具有重要的理论与现实意义。     

土地利用／土地覆盖变化研究

土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究已成为国际上全球变化研究的前沿和热点问题,本文回顾了这个全球性热点领域所进行的研究,着重综述了土地利用/土地覆盖变化研究中动态信息的获取、动力机制、区域问题以及环境效应几方面所取得的进展;简要分析了目前研究中存在的问题,并阐述了未来土地利用/土地覆盖变化研究的发展趋势.     

土地利用/土地覆盖变化研究

土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究已成为国际上全球变化研究的前沿和热点问题,本文回顾了这个全球性热点领域所进行的研究,着重综述了土地利用/土地覆盖变化研究中动态信息的获取、动力机制、区域问题以及环境效应几方面所取得的进展;简要分析了目前研究中存在的问题,并阐述了未来土地利用/土地覆盖变化研究的发展趋势。