鄂西三峡库区森林植被数量及分布的变化分析

通过建立森林植被覆盖指数变化模型、林草地的流向分析模型、森林植被重心迁移模型,研究了20世纪最后10年间鄂西三峡库区森林植被在数量和空间上分布变化的特点.研究表明:10年间植被变化主要集中在鄂西三峡库区西北地区,特别是兴山县植被变化较多,而夷陵区东面变化较少.10年来研究区林地净减少1 689 hm2,转化为草地面积574 hm2;草地面积净减少1 024 hm2,转化为耕地面积2 108 hm2.10年间研究区林地重心向西北部迁移了4.6 km,耕地重心向东部方向迁移了5.2 km,草地重心向东部方向迁移了3.2 km.     

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。     

近40年来酒泉肃州绿洲时空变化及景观稳定性

选取1973,1977年的MSS,1980年的卫星航片以及1986-2013年9个典型期的Landsat TM/ETM+遥感影像作为数据源,结合实地调查等进行解译分类和验证,利用ArcGIS 9.3,Fragstats 3.3和相关统计方法,对肃州绿洲时空变化及绿洲稳定性进行分析研究.结果表明:近40年来,肃州绿洲空间变化表现为扩张和萎缩并存,整体上以扩张为主;绿洲面积总体上呈增加趋势,从1973年的945.49 km2增加到2013年的1190.09 km2,增长幅度达20.55%.绿洲变化表现出空间和时间尺度上的不均衡性,扩张和萎缩变化区域分布较零散,扩张多发生在绿洲--荒漠交错带和绿洲内部,表现为绿洲内部填充和边缘扩张,变化剧烈区域主要集中在三墩镇东北角和北部边缘区(即鸳鸯池水库周边)、总寨镇东部、上坝镇和下河清乡.近40年来肃州绿洲的景观稳定性呈现增强趋势.研究对干旱区绿洲水土资源高效利用和景观管理具有一定的参考价值.     

2000—2020年非洲耕地资源时空格局变化分析

非洲地区面临严重的粮食安全问题,研究其耕地资源时空格局变化对于保障非洲粮食安全具有重要意义.基于2000—2020年间联合国粮农组织的统计数据,通过重心迁移、标准差椭圆及局部空间自相关等方法对非洲耕地资源时空格局的变化特征进行了分析.结果表明：1)非洲耕地整体数量呈稳定上升趋势,20年间耕地面积增加了6 321.92万hm²,增长率为53.44%,但不同国家间存在差异;2)非洲耕地在几何中心以北区域分布较多,耕地重心迁移方向先向东北后转向偏西方向,移动总距离为111.86 km,偏移速率先快后慢,从前5年的平均10.27 km/a降至后15年的平均4.00 km/a左右;3)非洲耕地分布呈西北—东南向,20年来标准差椭圆转角有向水平方向倒伏趋势,椭圆面积不断缩小,向心性不断增强;4)非洲耕地分布集聚主要出现在西非的尼日尔和尼日利亚,异常区为南非及贝宁.     

甘肃省高台县绿洲变化的人文驱动力

利用1980-2009年的9期KATE-200,Landsat-5TM影像数据,提取绿洲空间数据,分析了绿洲面积变化趋势,利用统计分析法确定绿洲变化的主要人文驱动力,结合统计资料、实地访谈调查结果分析绿洲变化驱动力.结果表明:近30年高台县绿洲总体处于扩张趋势,其主要原因是移民导致的人口增加、科技进步以及社会经济发展,同时政策因素也对绿洲变化有指引性作用,但是在不同时期绿洲扩张的主要驱动力不同.     

黑河分水后额济纳绿洲生态恢复的遥感定量测算

以2000,2003年陆地卫星遥感影像为信息源,通过遥感和GIS技术,据土壤调节植被指数和植被覆盖度结合土地覆盖/利用转移矩阵,剖析了黑河分水3年来额济纳地区土地覆盖类型的面积变化、空间变化、质量变化等特征,对分水前后额济纳绿洲生态环境状况进行了定量测算和对比.结果表明:水资源驱动下额济纳绿洲及其周边地区生态环境确有好转,各植被覆盖类型面积均有扩展,总计增长11.9%;植被覆盖度提高,盖度集中区间迁移趋向主要由[0.0,0.05]转换至[0.05,0.30],比例为13%;空间演变为绿洲外围的低覆盖度植被大量生长,绿洲三角洲枯败的荒漠河岸林植被恢复生机,大面积水域重现;河流廊道区恢复效果好于外围区域.     

重庆市渝东北地区土壤侵蚀空间分布 (三峡地区资源环境生态研究)

渝东北地区地处重庆市东部的三峡库区地域,位于长江上游生态屏障的最前沿,其水土流失对三峡水利枢纽工程的安全运行和整个长江流域生态安全有着重要影响。选择降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤质地和植被覆盖等自然因子作为水土流失敏感性的评价指标,根据重庆市自然环境特征制定评价指标的分级标准,在GIS和RS技术支持下,通过多因子叠加计算得到重庆市水土流失极敏感区面积1159.41km2,占幅员面积的3.93%;高度敏感区面积4892.19km2,占16.59%;中度敏感区面积7014.4km2,占23.79%;轻度敏感区面积2882.97km2,占9.78%;一般敏感区面积13673.94km2,占46.38%。指出了重庆市渝东地区极敏感区、高度敏感区、中度敏感区、轻度敏感区和一般敏感区等不同土壤侵蚀敏感区的空间分布。水土流失极敏感区主要分布于开县、云阳、城口;高度敏感区主要分布于开县、云阳、巫山、奉节、梁平这一带;轻度敏感区主要分布于巫溪、梁平一带。提出了有效控制该地区土壤侵蚀的对策建议。     

黑河流域汉代垦殖绿洲空间分布重建

综合运用多学科研究方法和3S手段,基于遥感影像解译确定绿洲最大分布范围,结合土壤、海拔、坡度自然条件,合理推断了垦殖绿洲的总体范围.以历史文献、古遗迹、历史地图为基本资料,在开展多次深入细致地实地考察的基础上,获得对汉代垦殖绿洲进行重建的证据.以这些论据为基础,复原出了垦殖绿洲的空间分布范围并量算出了数量,从而获得了详尽的垦殖绿洲分布情况.重建结果表明:汉代垦殖绿洲在全流域都有分布,但主要集中分布在黑河干流和几条支流的下游;汉代上游和中游绿洲面积小而分散,下游相对集中,主要分布在古居延地区,黑河流域汉代垦殖绿洲面积达到1 755 km~2.黑河流域汉代垦殖绿洲能够得到大规模和全区域的开发是由国家政策、农业技术、丝绸之路、自然环境因素共同促成的.     

近25年阿克苏绿洲土地利用时空变化及其驱动力分析

选择干旱区典型绿洲——阿克苏绿洲为研究对象,以1991年、2001年和2016年3期TM/ETM+遥感影像为数据基础,采用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)相结合的方法,结合野外考察数据,选取适宜的分类指标体系,运用监督分类的方法,分析阿克苏绿洲土地利用/土地覆被的空间动态变化特征,并结合社会经济统计数据,分析影响绿洲LUCC的驱动因子.研究结果表明:(1)1991~2001年草地和未利用地呈减少趋势,而林地和耕地呈现明显的增加趋势,分别增加了1 206.6km2和883.46km2.2001~2016年面积增加最多的是耕地和建设用地,分别增加了3 225.54km2和243.1km2.在25年间,未利用地和草地一直呈现不断下降的趋势,分别减少了2 542.64km2和2 696.09km2;(2)人口的迅速增长和经济快速发展是研究区土地利用变化的主要驱动力.     

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.     

绿洲区域气候效应的数值模拟

在改进的土壤植被大气模式（MSPAS）的基础上,引入一个有效的大气辐射传输方案,建立了一个能在物理上真实地描述陆气相互作用及其反馈机制的二维模式（MLAIM）。利用HEIFE实验的观测资料,对改进了土壤水分传输、近地面层湍流输送以及植被物理过程参数化方案后的MLAIM进行了检验。结果表明,MLAIM能够合理地模拟陆气相互作用中的各种物理过程,能够有效地模拟绿洲与沙漠的地表能量收支情况。因此利用MLAIM对绿洲的气候效应进行了研究,分析了绿洲“冷岛效应”与“湿岛效应”的形成机理,并且着重研究了绿洲对其周围沙漠的影响。结果表明,绿洲对沙漠的水汽输送是影响沙漠地表能量收支以及绿洲周边区域气候的最重要的因子。     

21世纪以来中国人口重心动态转移路径及驱动力研究

运用重心模型、重心偏移距离和方向计算公式,选取2000—2013年统计年鉴数据,测算出人口重心地理坐标,结合重心路径几何图示法,在Arc GIS 10.0环境下绘制出人口重心动态转移路径图,从偏移方向、移动距离、移动速度、斜率等方面来研究在2000—2013年期间人口重心的空间转移动态变化路径,得到中国人口空间分布区域差异情况.研究表明:在2000—2013年期间,我国人口重心基本上位于(113°E,31°N)附近,人口空间分布的东西差异远大于南北差异,我国人口重心动态转移路径年际变化复杂,13年来总体趋势向东北偏移,但在近几年开始转向西北,移动速度缓慢,平均每年仅移动2.11 km.国家发展战略的提出是人口重心产生偏移的主要驱动力,从2015年国家新提出的"一带一路"发展战略,可以推测中国人口重心在近几年中将继续向西移动.     

石河子地区的热量资源与绿洲农业Ⅱ、准噶尔盆地沙漠沉积冷空气对石河子绿洲农业影响的研究

新疆内流型绿洲的最大特点是绿洲分布在山前至沙漠的倾斜平原上,形成沙漠与绿洲不同部位的高度差。冬季处于地势低洼的沙漠沉积冷空气最多,绿洲则随着高度上升而冷空气逐渐减少,导致不同部位的温度差异,影响作物布局及有关农业技术。石河子地区夏季沙漠的增温效应直接影响绿洲不同部位的气温,形成距离沙漠越远,温度越低,呈负相关关系(r=-0.8813*);冬季沙漠与绿洲由于沉积冷空气多少的差异,也形成距离与温度的弱正相关关系(r=0.8489);在春、秋季沙漠与绿洲间的温度则无相关关系(r=-0.4218及0.5524)。以上共同构成石河子绿洲农业的热量特征。     

玛纳斯河流域绿洲-荒漠互馈作用的系统动力学模拟

以玛纳斯河流域为例，在分析流域内人类活动、经济发展与生态环境耦合关系，以及绿洲与荒漠系统之间相互影响的基础上，建立系统动力学模型模拟了绿洲一荒漠系统互馈关系，重点考察了水资源变化、经济发展和生态环境环境之间的变化关系．以现状数据作为模型输入，模拟了2000-2020年社会经济发展和水资源的需求状况．结果表明，在水资源量50％保证率下，水资源可供量越来越小于经济发展的需水量，到2020年保证率将降到50％以下；总体上荒漠和山地生态环境将恶化．在调整投资比例、实行退耕还草和提高工农业的用水效率的情况下，模型模拟表明，在经济增长速度不放慢的同时，荒漠生态环境会有所改善．     

黑河中游水资源空间分布对绿洲核心景观类型变化的驱动分析

以西北内陆黑河中游绿洲为研究区, 基于土地利用数据、基础地理信息数据及 DEM、土壤、气候和DMSP/OLS 灯光数据, 采用多时序 Logistic 逐步回归方法, 分析 1986-1995, 1995-2000 和 2000-2010 年景观类型变化的驱动力, 揭示水资源空间分布对耕地和建设用地变化的约束范围。结果表明: 1) 各时段耕地增加不存在共性驱动因子, 但耕地减少有共性驱动因子(海拔和人类活动); 建设用地增加的共性驱动因子是海拔、距离和人类活动, 但不同时段驱动效应不同; 2) 机井和河渠对耕地和建设用地变化的影响机理类似, 影响范围为 1000~1500 m, 但河渠比机井更具约束力; 3) 海拔对耕地和建设用地的影响范围在3500 m 以下, 其主要限制来自地形起伏的约束。研究结果对优化绿洲水土资源空间配置、提高绿洲水资源利用率具有重要的指导意义。     

黑河流域张掖段不同主体功能区水环境承载力评价

水环境承载能力是地区经济发展和生态环境保护的关键因素,为精准查明张掖市水环境承载力状况,基于各区县主体功能定位,从水资源、排放强度、水环境质量和水生态4个维度选取合理指标,构建了复合型水环境承载力评价指标体系,利用层次分析法和综合指数法评价了2018-2020年各区县水环境承载力,结果表明：2018年各区县评价指数介于63.9-79.4,民乐县和高台县为临界超载,其他县区不超载;2019年评价指数介于63.2-86.9,临泽县、民乐县和高台县为临界超载,其他县区不超载;2020年评价指数介于70.6-88.6,六县区均处于不超载状态,总体张掖市的水环境承载能力现状良好,且逐年提升。但临泽县、山丹县、民乐县和高台县刚脱离“临界超载”,“不超载”状态优势不存在,仍有较大提升空间。不同功能区4个指标对水环境承载力的影响程度排序情况有所差别,可依据评价结果提供的主要影响指标或压力指标信息,针对性采取改善提升不同功能区水环境承载力的措施。     

甘肃民勤绿洲地下水系空间分布模拟

依据潜水自由流动的特性和水流模拟的基本原理,在GIS环境中利用反距离加权法建立了数字地下水位模型.基于DWTM利用地表水流模拟方法,研究民勤绿洲地下潜水流的空间分布及其与地表径流的相关性.结果表明:民勤绿洲地下水主要来源于武威盆地流入的地下水,但也有来自周围荒漠地区的地下水.在绿洲南端的环河灌区,地下水系的走向基本与地表潜在水系的一致,但在红崖山灌区内,空间分布格局具有明显差异.     

民勤县土地荒漠化遥感分析

民勤绿洲在河西走廊乃至全国具有重要的生态地位.运用遥感解译的方式对民勤自20世纪90年代至本世纪土地荒漠化进行分析,探讨造成这种结果的原因.结果表明：民勤绿洲的恢复速度赶不上沙漠的扩张速度,而且水体的减少和持续的大规模开发地下水使得绿洲的生存面临更大的威胁;民勤土地荒漠化发生发展是多种因素综合作用的结果,人口的急剧增加和人类活动的加剧是主要原因,而风的变化也起着主要作用,所以治沙首先要改变当地的种植结构,其次要治风;在民勤408 km的风沙线上有66个风沙口,如何解决此问题是解决民勤土地荒漠化的根本.     

民勤绿洲沙源分析

通过对巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和民勤绿洲地表沙样的微量元素测定,用标准化方法建立三源混合模型示踪民勤地表流动沙丘物源．结果表明,民勤南、北2区流动沙丘具有多源特征,混合物源为7：2：1时（巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠与乌兰布和沙漠的比值）,与民勤南部的标准化模型相对一致;混合物源为5：4：1时与民勤北部标准化模型相对一致,微量元素示踪风成沉积物虽然有一定缺陷,但仍然不失为一种较理想的示踪手段．     

基于Landsat TM的地表热环境对城市扩展的响应——以重庆市南岸区为例

重庆直辖以来,城市建设步入高速发展阶段,城市热岛效应已成为城市生态问题的热点。以重庆市南岸区为例,以1988、1993、2000、2007年和2010年5个时期的遥感和矢量数据为基础,在RS和GIS的支持下,通过对南岸区建设用地重心转移、地表温度变化、热岛中心转移进行动态研究,分析了研究区建设用地重心转移过程、地表温度空间分布差异以及热岛中心运动特点。结果表明:研究区在22年间,建设用地扩展明显,重心逐渐向东南方向转移,且转移速度逐年提高;地表温度空间分布格局变化明显,城市热岛现象日益显著;城市高温区下垫面多以建设用地为主,城市低温区下垫面多以水域和高植被覆盖为主;城市热岛中心空间变化与建设用地重心空间变化具有较高的一致性。研究成果可为城市规划与城市生态环境保护提供决策参考。