城市化进程中土地利用变化及其空间分布研究

在运用RS和GIS得到土地利用结构类型图的基础上,统计分析2003-2013年间凯里市各土地利用类型在数量上的变化速度以及在空间上的转移特征,并结合当地的地形条件分析土地利用变化在空间上的分布。结果表明:在城市化进程的推动下,研究区建设用地的变化幅度和变化速度尤为突出,分别高达188.47%和18.85%;而受地形条件的影响,大面积的土地转移发生在耕地、林地和其他用地之间;高程和坡度因子在一定程度上对区域的土地利用变化有阻碍作用。     

土地利用现状与地形因子关联关系研究——以杭州市为例

地形是土地利用空间格局形成的基础.本文以杭州市为研究区域,通过对多时相TM/ETM+影像进行分类得到2010年土地利用数据,利用研究区2010年土地利用数据和DEM数据,分别分析了高程、坡度和坡向三种地形因子与土地利用空间格局的关系,研究了各土地利用类型在高程和坡度联合影响下的分布指数特征,确定了各种土地利用类型的高程—坡度优势分布组合以及优势分布区域.此外,根据土地利用类型在各地形因子级别下的数量和结构差异量,提取了各级地形因子下的主导土地利用方式,通过分析发现一些类型的分布特征导致了相应的土地利用变化趋势.     

甘肃白龙江流域土地利用在地形梯度上的空间分布

以甘肃白龙江流域1977,2002,2010年Landsat影像和30 m分辨率DEM为数据源,基于GIS空间分析技术,建立了白龙江流域土地利用数据库并生成了坡度和地形位指数图,然后将高程、坡度和地形位梯度图分别与土地利用数据叠加,对1977-2010年不同高程带、坡度带和地形位梯度上土地利用变化空间特征进行定量分析.结果表明:近30多年来,在各高程和坡度带上,白龙江流域的建设用地向更高高程和陡坡方向扩展;陡坡耕地面积出现了从增加到减少的逆转;林地变化则相反;受人类干扰程度的强烈影响,草地、水域和未利用地逐年减少.1977-2010年各土地利用类型的地形位分布指数曲线基本形态相似,但在个别地形位上的分布指数有明显变化;建设用地在低地形位的优势性增强,并向高地形位扩展;耕地也向高地形位扩展;林地和草地在低地形位的分布指数先减小后增大;未利用地在高地形位的分布指数增大.建议根据不同的地形梯度,合理调整土地利用结构,尽量避免不合理的土地利用方式和人为干扰,继续实施生态建设工程和人类生产活动管控,为区域土地可持续利用和自然-社会-经济协调发展服务.     

基于地形因素的赤峰市城子乡土地利用空间格局变化

以赤峰市城子乡为例,在GIS技术的支持下,借助DEM图提取高程、坡度信息,分别与2001年和2011年的土地利用空间格局分布图进行空间叠加,系统分析研究区近10 a土地利用空间格局的分布与变化的地形梯度特征,探讨地形因素对土地利用方式选择及空间格局的影响。结果表明：( a)地形因素对土地利用空间格局在垂直方向上具有控制性作用,表现为随着高程的增加,林地变为主要利用类型,耕地在各高程区域中的相对数量呈现先增加后减少的趋势,城镇村及工矿用地、交通运输用地和水域及水利设施用地的分布比例逐渐减少,同时土地利用多样性降低。与人类生产生活密切相关的土地利用类型大多分布在0o~3o坡度段内,城镇村及工矿用地主要分布在<8o坡度段内,说明其受地形地貌因素影响较大,对坡度选择性较高。( b)地形因素对研究区不同土地利用类型的转化有显著影响,不同地形区域土地利用类型的转化存在一定差异,低地形区域是土地利用空间格局变化最为活跃的区域。说明土地利用空间格局是自然条件限制和人类活动影响共同作用的结果,地形是形成土地利用空间格局的背景性基础因素。     

因子回归和交互联合探索河南省土地利用程度空间差异及驱动机制

土地利用变化演变与探测归因对改善土地资源优化配置以及生态环境的可持续发展具有重要意义.利用Landsat数据获取河南省土地利用信息,引入土地利用程度指数,分析河南省土地利用程度空间分异特征,综合自然因素、人文因素联合因子回归与交互作用探索因素和人文因素对河南省土地利用的影响.结果表明：(1)总体上对河南省土地利用空间分布的影响因素表现为自然环境因素>人类活动因素;(2)地形是限制河南省地区土地利用的主要驱动因子,高程解释度值为0.64;(3)因子交互发现：驱动解释力呈现双因子增强,且不同区域范围内各因子的驱动解释力具有明显的空间分异性,表明从因子驱动角度分析河南省土地利用呈多因子协同作用,其中高程与其他因子交互作用最强;(4)随着区域、因子间相互作用等,各因子对不同区域内土地利用影响力具有明显空间分异性.     

近30年来毛乌素沙地土地利用变化驱动力的多尺度研究——以内蒙古乌审旗为例

土地利用变化的驱动力受多时空尺度影响,存在明显的尺度依赖性.本文选择地处毛乌素沙地腹地的乌审旗,基于1978、1988、2000、2008年土地利用数据、社会经济数据及农牧户调查数据,采用Logistic回归模型和参与式农村评估方法进行县域尺度的土地利用变化驱动力的多尺度研究.结果表明:在宏观尺度上土地利用变化受到地形、水文、交通、居民点等地理环境因素和人口、经济发展和政策制度等社会经济因素的驱动;在微观尺度上,农牧户个体生计策略则发挥了较为显著的作用,且不同类型农牧户特性决定了土地利用模式的选择既受到资源条件的限制,又要受到社会文化、市场环境和政府政策的影响.研究结果可为区域土地持续利用提供借鉴.     

近300a来河北省张北县土地利用变化研究

近300a来北方农牧交错带的土地利用发生了很大变化,对当时及现在的社会和自然环境都产生了不同程度的影响.选取位于农牧交错带的张北县为研究区域,主要利用地名志资料分析该地区土地利用的发展阶段,通过运用ArcGIS软件中的重分类、重心分析等功能显示了这一地区村落在不同地形区内随着时间变化的趋势,研究了影响土地开发的主要因素,认为政策因素在其中起着非常重要的作用;地形、海拔高度在很大程度上也影响着土地利用,而且持续性很强.这一个案研究既为以后研究农牧交错带提供了可行性技术和方法,也为此后这一地区土地再次开发利用提供历史借鉴.     

福州市2005—2020年土地利用变化及驱动因素研究

以福建省福州市全域为研究对象,首先解析2005 年、2010 年Landsat4-5 TM 和2015 年、2020 年Landsat8 OLI_TIRS 等4 个时期的遥感影像数据,用Arcgis10.2 分析2005—2010 年、2010—2015 年、2015—2020 年3 个阶段福州市的土地利用变化情况、人类活动强度、土地利用动态度,接着计算各时期福州市景观级别和类型级别的景观指数,定量分析福州市的景观格局变化情况,最后将土地利用变化与福州市研究时期内的社会、经济、气候等方面的因素进行相关性分析,得出推动土地利用变化的主要驱动因素。综合分析结果对福州市今后关于土地利用的决策作出一些建议,使福州在今后的发展中兼顾景观生态平衡。     

济源市土地利用变化及其环境效应分析

以位于中原城市群的济源市为研究区,综合运用遥感、GIS空间分析和数理统计方法,结合区域生态环境指数以及生态环境状况指数,定量分析了济源市2000-2012年土地利用与生态环境状况的相关性,并综合评价了土地利用变化的生态环境效应.结果表明:济源市土地利用变化剧烈,其中耕地面积减少了115.38km2,建设用地面积增加了88.67km2;与此相应,2000、2006、2012年济源市区域生态环境指数及生态环境状况指数均呈现上升趋势,说明在土地利用变化影响下的生态环境状况在不断改善.土地利用格局变化中,林地、草地、水域面积增长是促进环境改善的主要原因,而因经济发展引起的城市建设用地范围的扩张、耕地的开垦和工业的发展等因素则对环境改善具有抑制作用.     

鄂西南山地土地利用时空格局的梯度效应研究

为探究地形因子与土地利用时空格局间的关系,基于湖北省1∶10万土地利用现状分类4期矢量数据(2000,2005,2010和2015年)及空间分辨率为30 m的DEM数据,借助地学信息图谱方法,从地形起伏度、坡度变率、坡向和地形位指数等地形因子视角,探讨了鄂西南地区2000—2015年土地利用时空格局在不同地形因子梯度下的变化特征.结果表明:1)鄂西南土地利用类型主要以耕地、林地和草地为主,三者面积占区域总面积的95%以上. 15年间,建设用地、水域分别由2000年的394. 81 km~2、585. 84 km~2增加到2015年的751. 33 km~2、761. 56 km~2,分别增加了356. 52 km~2、175. 72 km~2;而耕地、草地、林地和未利用土地面积分别减少314. 60 km~2,157. 69 km~2,60. 17 km~2,0. 22 km~2; 2)鄂西南山区不同地形梯度区间用地类型分布规律差异明显.低地形梯度范围是耕地、建设用地和水域的优势分布区,中高和高地形梯度范围则是草地和林地优势分布区;未利用土地面积较小且呈零散分布,受地形梯度变化影响较小; 3)研究区3个五年段土地利用变化图谱以稳定型为主,该类型面积为41 562. 54 km~2,稳定型图谱主要涉及地类为耕地、林地和草地,贯穿每个地形梯度区.低地形区土地利用变化图谱主要是前期型、后期变化型和持续变化型;中低和中高地形区土地利用变化图谱主要是稳定型和中期变化型;而高地形区土地利用变化图谱则主要是稳定型、中期变化型和前期变化型.     

铝胺钻井液在青东古1井的应用

通过优选抑制剂和封堵剂，确定了铝胺钻井液体系配方，配合相应的现场维护处理工艺，解决了沙河街组地质构造复杂，断层、地应力及层理性泥岩易导致井壁失稳等问题，保证了沙河街组的井壁稳定，使该井提前完钻，提高了钻井时效．该井的钻探成功为深化研究青东区块成藏条件提供了基础资料，有助于该区块进一步的勘探开发．     

数字地形特征对土地利用空间分布的定量影响

 为了获取地形对土地利用空间分布的定量影响,以山西省为研究区,基于数字高程模型（DEM）数据生成4种地形因子（海拔高度、起伏度、坡度和坡向）表征数字地形特征,并通过遥感影像解译获得土地利用空间分布,利用地理探测器方法定量分析地形因子对土地利用空间分布的分异性、相关性及其交互作用的定量影响。研究结果表明：起伏度与坡度的空间分异性最显著（显著性水平p<0.01）;起伏度空间相关性最强（空间统计量q=0.012）,其次为坡度（q=0.010）;任意两种地形因子交互均具有非线性增强作用,其中海拔高度与起伏度的交互作用最强（q=0.034）。因此,起伏度是影响土地利用空间分布最重要的单个地形因子,它和海拔高度一起对土地利用空间分布发挥重要作用。     

引入地形特征的田块尺度玉米遥感估产与空间格局分析

田块尺度作物估产引入地形特征提升精度与产量空间格局分析对规模经营具有重要意义。以黑龙江省规模化种植的春玉米为研究对象,测定无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)高精度地形与变量测产数据,基于多时期SPOT-6影像提取7种植被指数;采用最小二乘法,构建不同时期植被指数与春玉米实测产量的经验统计模型,确定遥感估产最佳时期和最优植被指数;提取6种地形因子,使用多元逐步回归评价引入地形因子的遥感估产模型,应用空间统计分析探索产量空间分布格局。结果表明:春玉米灌浆期是遥感估产的最佳时期,决定系数R~2达到0.6以上的植被指数共6种,比值植被指数(ratio vegetation index, RVI)为最优植被指数,其余依次为修正比值植被指数(modified simple ratio, MSR)、无蓝色波段增强型植被指数(enhanced vegetation index without a blue band, EVI2)、归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、次生修正土壤调节植被指数(modified secondary soil adjusted vegetation index, MSAVI2)、绿度归一化植被指数(green normalized difference vegetation index, GNDVI);最佳估产模型引入地形辅助信息后R~2提升5.6%,达到0.79,均方根误差(root mean squared error, RMSE)为347.03 kg/hm~2;高海拔与高坡度区域产量均值最低为7 502.64 kg/hm~2,中海拔与低坡度区域产量均值最高为9 157.63 kg/hm~2。优化后的遥感估产模型可以快速评估作物产量,确定春玉米最佳生长区域,为规模化农业精细管理、土地整治与作物种植结构调整提供科学依据。     

地形调节植被指数构建及在植被覆盖度遥感监测中的应用

提出一种无需异源数据支持就能有效消除山区地形影响的地形调节植被指数(TAVI).以Landsat TM影像为数据源,采用TAVI进行复杂地形山区植被覆盖度遥感监测;并选择典型样区进行植被指数与太阳入射角余弦值cosi回归分析、比较,定量验证地形调节植被指数抗地形影响的效果.结果表明,TAVI与cosi一元线性回归方程斜率仅为0.01,相关系数只有0.01,TAVI获得预期的抗地形影响的效果;利用TAVI反演的植被覆盖度空间分布呈面状展开,没有出现地形纹理状的分布形态,获得了满意的抗地形影响的效果.     

复杂地形下植被指数对地表温度的响应

以地形复杂的湖北省松滋市部分区域为研究区,基于2018年Landsat 8数字影像和ASTGTM2的DEM数字高程数据,在深入研究各种植被指数的基础上,选用地形效应较小的归一化差值山地植被指数(NDMVI),构建决策树模型获得研究区的土地覆盖分类结果,同时将该植被指数应用于大气校正法的地表温度反演,最后分析不同地形条件下植被指数与地表温度的相关性。研究结果表明:NDMVI的决策树分类具有较高的精度;基于NDMVI的地表温度反演方法具有可行性,结果准确性高;陡坡、丘陵、平原等地形下NDMVI植被指数均与地表温度呈负相关性,且相关性显著。     

基于GIS的商南县土地利用地形分布特征研究

为了揭示商南县土地利用的地形分布特征,利用地理信息系统的空间分析技术,通过对商南县土地利用现状图和数字高程模型提取出的地形要素图的叠加,得到不同土地利用类型在坡度、坡向、高程、起伏度等方面的分布状况,在此基础上,利用吉布斯-马丁多样化指数公式计算出不同地形因子下的土地利用类型多样化指数。结果表明,商南县的土地利用类型以林地和牧草地为主,其次为耕地,其它土地利用类型所占比例较小。耕地、居民点及工矿用地、交通用地和水域集中在朝东、朝南坡向。园地、居民点及工矿用地和水域主要分布在较低高程和起伏度较缓地块,耕地、牧草地和交通用地主要分布在中度高程和起伏度中等地块,林地和未利用地主要分布在较高高程和起伏度较大地块。土地利用类型多样化指数随坡度的增大、高程的上升和起伏度的增大而显著下降。     

地震前后都江堰市土地利用动态变化研究

都江堰市是世界自然和文化遗产所在地,是世界著名旅游城市,国家级历史文化名城.汶川特大地震,造成都江堰市全域性破坏,经济社会发展一度停滞,灾后恢复重建的2年是其社会经济发展的关键时期.运用GIS空间分析模型,以都江堰市1∶5万地形图、ETM+与Quickbird遥感影像为基础,对比分析了地震前后都江堰市土地利用类型变化幅度、变化速度、变化方向以及变化程度等特征.结果表明:都江堰市地震前(2004—2008年)耕地、园地与林地面积有所减少,建设用地、草地和未利用地面积均有增加,地震后(2008—2010)即震后恢复期,园地面积和建设用地面积大幅度增加;灾后重建两年土地利用变化速度达到1.69%,是地震前4年(0.62%)的近3倍;土地利用变化方向主要是其他地类向建设用地的转化;土地利用变化率震后达到0.5%,是震前4年(0.24%)的2倍多,说明都江堰市的土地利用一直处于发展期,特别是震后土地利用强度不断提高,人类活动对土地利用的影响不断加大.最后分别从自然、人口和经济等多个方面探讨了土地利用动态变化的驱动力并针对都江堰市土地利用面临的形势和主要问题,提出了土地利用布局统筹协调和整体控制的基本发展模式,对都江堰市的土地管理提供重要参考.     

内蒙古地形因素对雷电灾害的影响及其权重分析

为了揭示内蒙古地形对雷电灾害的影响规律,基于内蒙古1998—2018年雷电灾害资料和数字高程数据,运用数理统计和熵值法分析了内蒙古地区地形因素对雷电灾害的影响及其权重.结果 表明,内蒙古近21年来雷灾点主要分布在高程为200～2000 m的范围内,高程在2000 m以上基本没有雷灾发生;雷灾点个数随坡度、地形起伏度的增加呈现指数降低趋势,雷灾点主要分布在坡度小于10°的地区,且多分布在0～75 m的地形起伏度区间内;从坡向上来看,南坡的雷灾点个数最多(占45.53％),北坡的雷灾点个数最少;在地形因子的不同分级中0～500 m的高程、15°～35°的坡度、0～20 m的地形起伏度和西南坡及平地区域发生雷灾的概率较大.运用熵值法分析高程、地形起伏度、坡度和坡向不同地形因素造成雷电灾害权重来看,高程和坡向因素贡献程度较大.该研究结果对于雷电灾害的风险区划及防御规划有一定指导意义.     

近17年来崇阳县土地利用变化的生态效应及空间差异

根据崇阳县1989年和2006年土地利用变更调查数据库(Mapgis6.5平台)以及TM影像,在GIS软件技术支持下采用空间叠加分析,得到了近17年来崇阳县土地利用的时空变化特征,同时采用景观生态学空间格局指数分析方法,选取景观多样性指数、景观破碎度指数和景观蔓延度指数等作为景观生态结构稳定性评价指标,综合评价了崇阳县各景观生态功能区的生态稳定性及其变化趋势,并计算了土地利用变化对生态服务价值的影响.研究表明,全县景观总体构成表现为破碎度较高并呈上升趋势,反映景观演化过程中人为干扰强度的加大;林地占有较大比重,林地的增加和耕地的减少是研究时段内土地利用变化的主要特征;研究时段内土地利用变化对生态环境的影响总体上看是正向的,土地利用的生态效益有所提高,但区域内部存在较大的空间差异.     

区域土地利用时空变化研究——以常德市为例

依据常德市1998-2004年土地利用详查数据，运用多种数学模型对该市的土地利用数量变化趋势和空间变化差异进行了分析．揭示了该地区土地利用数量变化的幅度、速度，以及空间结构差异等特征，从而为土地资源管理和持续利用提供有效的决策支持．