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。     

三峡库区土地利用/覆被变化对碳储量的影响

【目的】土地利用/覆被变化通过改变陆地植被覆盖度对生态系统产生影响,笔者估算1990—2015年三峡库区不同土地利用类型碳储量的变化,及时有效地评估土地利用变化与区域生态系统碳储量的关系,了解三峡库区生态系统碳储量对土地利用变化的响应,为区域碳循环研究提供参考。【方法】以1990年、2000年、2015年Landsat影像获取三峡库区土地利用/覆被变化数据,应用InVEST模型定量分析了土地利用/覆被变化对三峡库区生态系统碳储量的影响。【结果】1990—2015年三峡库区土地利用格局和各类土地面积发生了明显变化,林地、水域、建设用地和未利用地面积均不断增加,而耕地和草地面积减少; 1990—2015年三峡库区生态系统碳储量呈持续增加趋势,净增加量为90.43 Tg,增加率为24.47%,年增加率为0.98%; 三峡库区生态系统碳储量空间分布不均,呈现出东高西低、南高北低的趋势; 耕地转化为林地是库区生态系统碳储量增加的主要原因,碳损失途径主要源于林地开垦为耕地、其他土地利用类型转为水域和建设用地。【结论】三峡库区土地利用类型变化导致生态系统碳储量时空分布格局发生了相应变化,生态系统碳储量随林地面积的增加而增加。因此,在保障耕地安全的前提下,加大三峡库区退耕还林力度,加强三峡库区林地保护,有助于增加库区碳汇潜力并改善库区生态环境。     

“一带一路”背景下的新疆和田地区土地利用时空变化及驱动力分析

利用和田地区2000、2005、2010与2015年土地利用/覆被变化(LUCC)数据及相关资料,通过采用土地利用动态度模型及土地利用转移矩阵等方法,对和田地区近15年的土地利用变化情况进行分析。研究表明:(1)2000-2015年和田地区耕地和建设用地呈现明显增加的趋势,其面积分别增加了985 km2和21 km2,其余各类用地面积都出现不同程度的减少,减少最大的为草地,减少面积为555 km2。土地利用动态度分析得出,2000-2015年间耕地和建设用地单一动态度较大,其余各类单一动态度则较小,综合土地利用动态度相对变化不大;(2)和田地区2000-2005年和2010-2015年各县市土地利用相对变化率较大,主要集中在耕地、草地、建设用地和未利用地,2005-2010年除个别县市外,土地利用相对变化率相对不变;(3)土地利用类型转移主要集中在2000-2005年及2010-2015年两个时间段,其转移地类主要表现在草地—耕地、未利用地—耕地与耕地—建设用地方面;土地利用转移空间变化主要沿河流纵向及人类聚居的绿洲和城市周边分布;(4)和田地区各县市近15年的土地利用变化存在着较大且较明显的区域差异性。     

基于RS和GIS的河南省商丘市土地利用变化及其对粮食安全的影响分析

基于1990年和2004年的TM遥感影像数据,借助遥感图像处理软件ERDAS、ENVI和地理信息系统软件ArcGIS进行分析,得到商丘市两个时相的土地利用转移矩阵。采用了土地利用动态度、土地利用开发度、土地利用耗减度、土地利用程度综合指数等模型对土地利用状况进行定量分析评价,并通过Markov链对商丘市2018年、2032年的土地利用结构进行了预测。研究结果表明,14年间商丘市主城区土地利用格局发生了巨大变化,尤以耕地和建设用地变化显著,期间耕地面积减少了208.38km2,而建设用地增加了141.89km2。最后,基于耕地压力指数分析了耕地数量的变化对于该农业大市的粮食安全的影响,商丘市的粮食安全问题日益严重,迫切需要保护耕地的数量和质量。
     

干热河谷典型区元谋县土地利用变化与动态预测

土地利用类型格局变化对于区域经济以及资源可持续发展规划有着显著的影响作用.基于遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,应用土地利用动态度、土地利用程度指数、土地利用转移矩阵、CA-Markov模型对干热河谷典型区元谋县1990-2020年土地利用变化及2020-2025年的土地利用发展趋势进行了分析.结果 表明:1990-2020年30 a间,元谋县的草地、水域、城镇用地面积增加,林地、耕地、未利用地面积减少,其中城镇用地面积增加速率最大;整体上,元谋县的土地利用变化速度较快,土地利用程度有所提高,但土地利用程度仍处于中等水平;各种土地利用类型在近30 a转换频繁,主要以草地转入,耕地转出为主;CA-Markov模型预测结果表明2020-2025年期间元谋县除草地、林地、水域、其他用地面积呈现下降趋势外,未来耕地、城镇用地面积有所增加,其中城镇用地面积在未来5年内的增长速率为11.05％,预测模型的Kappa系数为0.92,说明模型结果和转换规则可信度较高.研究结果可为元谋县土地资源管理与合理利用提供科学依据.     

1990—2020年黄河流域(陕西段)土地利用格局时空演变分析

黄河流域是我国最重要的生态屏障之一,承担着重要的生态调节功能,一直以来都是自然环境与人文活动交互作用强烈的地区。以黄河流域(陕西段)为研究区域,基于多源数据,对其土地利用格局时空演变、重心迁移情况进行分析,并采用PLUS模型对2030年土地利用进行模拟预测。结果表明：1)1990—2020年黄河流域(陕西段)土地利用类型变化主要是旱地、林地、草地之间的相互转化,也存在与其他地类间的相互流动。2)研究期内黄河流域(陕西段)各土地利用类型重心迁移轨迹具有明显的方向性,且过程中普遍存在往复和折返的运动轨迹。3)1990—2020年黄河流域(陕西段)不同功能土地利用类型间存在一定的分布和转化规律,关中地区生活建设用地扩张明显,陕北地区以生态保育用地和粮食生产用地相互转化为主。4)预测结果显示,未来10年黄河流域(陕西段)仍会以城镇化建设为重;林草地等生态价值明显的地类面积下降幅度不大。     

基于GIS的西北农牧交错带土地利用/覆被时空变化分析

土地利用/覆被变化(LandUse/Cover Change,LUCC)是区域及全球变化研究的重要热点问题。西北农牧交错带位于我国干旱半干旱地区,土地荒漠化严重,生态环境极其脆弱。本研究利用1986-2015年间的土地利用数据,应用GIS技术、数理统计、相关性分析及空间分析等方法,对研究区近30年来的土地利用时空变化进行分析,结果表明:该区域土地利用类型主要以耕地、草地、未利用地为主,其余类型面积占比较少。从土地类型之间的转换来看,耕地转入的部分主要来源于中低覆盖度草地及沙地,转出的部分主要是变为林地、草地。草地是研究区变化最为剧烈的土地利用类型,草地与其它类型均发生了明显转换。从变化空间来看,呈现区域北部变化大南部变化小的特征,总体来看,整个区域生态环境状况呈改善态势。该研究对区域未来的土地规划、社会经济的可持续发展及生态环境建设等有重要参考意义。     

大城市边缘区土地利用变化模拟研究——以北京市昌平区为例

近年来,土地利用变化模拟模型成为GLP的研究热点.大城市边缘区土地利用因变化剧烈而特殊,一直都是LUCC研究的重点领域.本研究采用国际前沿的土地利用变化及其影响空间建模方法——CLUE-S模型,基于GIS分析和统计分析,以北京市昌平区为例,运用1996年和2004年土地利用数据,构建CLUE-S模型,对2007—2015年不同土地利用政策情景下土地利用变化进行模拟,得到2010年和2015年的土地利用模拟图.结果表明:(1)专门针对中小尺度区域的CLUE-S模型能够对区域内的土地利用变化进行较好的模拟和预测,其中对分布相对集中的林地和建设用地的模拟效果相对较好,而对比较分散的园地、耕地和城市绿地的模拟效果相对较差;(2)在Markov情景下,建设用地的扩张最为明显;粮食安全情景下,山前平原区质量比较好的耕地没有转换为建设用地;而生态安全情景下,林地得到比较好的保护,并且林地的增加在靠近城区和高速公路的两侧最为明显.本研究可为研究区土地利用规划修编和土地可持续性管理提供科学依据.     

基于RS和GIS的河南省商丘市土地利用变化及其对粮食安全的影响分析

基于1990年和2004年的TM遥感影像数据,借助遥感图像处理软件ERDAS、ENVI和地理信息系统软件Arc GIS进行分析,得到商丘市两个时相的土地利用转移矩阵。采用了土地利用动态度、土地利用开发度、土地利用耗减度、土地利用程度综合指数等模型对土地利用状况进行定量分析评价,并通过Markov链对商丘市2018年、2032年的土地利用结构进行了预测。研究结果表明,14年间商丘市主城区土地利用格局发生了巨大变化,尤以耕地和建设用地变化显著,期间耕地面积减少了208.38 km2,而建设用地增加了141.89 km2。最后,基于耕地压力指数分析了耕地数量的变化对于该农业大市的粮食安全的影响,商丘市的粮食安全问题日益严重,迫切需要保护耕地的数量和质量。     

渭河下游沿线土地利用与景观格局时空特征分析

在RS与GIS技术的支持下,结合景观格局数量分析方法,利用1998年、2005年和2008年3期TM遥感影像对渭河下游沿线地区土地利用/覆被变化过程进行了定量分析.结果表明,渭河下游沿线地区土地利用变化表现出除城乡建设用地增加外,草地、林地、水域和未利用土地均呈现减少的总体趋势,耕地先增加后减少.景观格局分析表明,在人类活动的影响下,研究区景观内部聚合度先减少后增加,景观异质性先上升后下降,各景观斑块之间的面积差异先减少后增加.渭河下泄水量的持续减少以及人类不合理的经济活动是渭河下游沿线土地利用和景观格局变化的主要原因.     

商丘市土地利用变化及其对粮食安全的影响分析

基于1990年和2004年的TM遥感影像数据,借助遥感图像处理软件ERDAS、ENVI和地理信息系统软件ArcGIS进行分析,得到商丘市两个时相间的土地利用转移矩阵;采用了土地利用动态度、土地利用开发度、土地利用耗减度、土地利用程度综合指数等模型对土地利用状况进行定量分析评价,并通过Markov链对商丘市2018年、2032年的土地利用结构进行了预测;研究结果表明,14年间商丘市主城区土地利用格局发生了巨大变化,尤以耕地和建设用地变化显著,期间耕地面积减少了208.38 km2,而建设用地增加了141.89 km2,最后,基于耕地压力指数分析了耕地数量的变化对于该农业大市的粮食安全的影响,商丘市的粮食安全问题日益严重,迫切需要保护耕地的数量和质量.     

太原市娄烦县LUCC的景观格局分析

为了促进区域土地利用向合理化、科学化的方向发展,利用1996年和2004年的数字化土地利用图,应用景观格局分析的方法,从景观多样性、优势度和景观空间结构分析了区域LUCC变化情况.结果表明,土地各景观要素破碎度变大,连通性变差;景观类型分散性加强;耕地、林地、草地等明显较少,工矿业和居民用地增加.人类活动对景观要素的干扰程度加大,导致了区域生态环境的不稳定,影响到太原市的工农业稳步发展.     

基于遥感与GIS的天山北坡经济带2000-2015年土地利用动态变化研究

在遥感与GIS技术支持下,利用天山北坡经济带2000、2005、2010、2015年4期遥感影像为主要数据源,从土地利用变化速度、土地利用转移矩阵、土地利用动态度和土地利用程度等方面,对天山北坡经济带2000-2015年的土地利用进行定量的分析研究.研究结果表明:1)2000-2015年天山北坡经济带土地利用变化显著,地类变化主要发生在草地-耕地-城乡工矿居民用地-未利用地之间,耕地增加最为明显,15 a间增加了3682 km2,草地减少最为迅速,15 a间减少了2734 km2,这说明该研究区域存在过度放牧、毁草和开荒种田的现象;2)从土地利用动态度来看,2000-2015年该研究区土地利用变化速度不断加快,土地利用综合度为0.54%,其中城乡工矿居民用地的变化速度最大,年变化率达到3.63%,林地变化速度最慢,年变化率为-0.25%;3)从土地利用程度变化来看,天山北坡经济带各研究时段的土地利用变化指数逐年增长,2010-2015年土地利用变化程度最高为2.52,表明该时期土地利用率最高,2005-2010年土地利用程度最低为0.94,表明该时期土地利用率最低,但从整个研究时期来看,天山北坡经济带各研究时段的土地利用变化程度均大于零,说明该区域土地利用综合水平在日益提高;4)根据土地利用变化的空间特点,草地-耕地、林地-耕地、未利用地-耕地的地类变化主要分布于自然条件相对优越的地理单元,具有沿河线状分布的特点,耕地-城乡工矿居民用地、未利用地-城乡工矿居民用地具有点状分布的特征.     

临汾市土地利用动态变化及可持续利用预测研究

本文根据临汾市1990年～2005年土地统计资料,对该市土地利用动态变化进行了分析.以土地利用变化规律为依据,运用灰色系统动态模型GM(1,1)进行模拟,得到耕地、园地、林地、交通用地等土地利用类型的趋势预测方程,并对2015年土地利用变化的趋势预测进行分析,提出了临汾市土地资源可持续利用的对策及措施.     

基于CA-Markov模型的天津滨海新区土地利用变化模拟

本文基于天津滨海新区2005、2010和2015年3期土地利用数据,运用动态度等模型定量化分析了研究区内土地利用的变化情况。通过CA-Markov模型合理预测了研究区未来的土地利用格局,并将2015年模拟数据与2015年实际解译数据进行精度检验,根据扩展的kappa指数可知2个图层间的一致性程度较高,说明模拟的精度较好。进而对2025年的土地利用格局进行了模拟预测,结果表明:与2005—2015年相比,2015—2025年研究区内的土地利用类型主要以水域、城乡工矿居民用地和耕地为主;其中城乡工矿居民用地在原来的基础上将继续向外扩展,水域的面积将持续增加,林地、草地和未利用地的面积将持续减少,耕地面积将持续大幅度减少;土地利用的变化幅度较大。这表明研究区未来的土地利用压力将进一步加大,应提前做好相关应对措施。本文研究可为天津滨海新区未来的土地利用规划提供相关参考。     

基于分形理论和神经网络模型的土地利用分析——以闽清县为例

根据闽清县2000年和2005年的土地利用现状,结合分形理论对土地利用格局变化特征进行分析,并在此基础上运用神经网络模型对土地利用变化的空间差异进行聚类.结果表明:土地利用类型空间分布具有明显的规律性:耕地主要位于5条河流沿岸,而建设用地则位于平坦地带;人类活动对土地利用格局的影响逐步加强,且大多数地类的稳定性增强;闽清县土地利用变化情况可以分为4类,其中南部、中部、北部在土地利用变化上具有各自的特色.     

县域尺度土地利用/覆被变化研究--以河西走廊肃州绿洲为例

采用中国科学院资源环境数据库中的全国1：10万土地资源利用分类系统，利用1988和2000年Landsat 5的4，3，2(RGB)波段合成影像解译结果，基于GIS(ARC／INFO 7．0)，用变化量、变化率、相对变化率和相对变化度等指标对肃州绿洲近12年来土地利用／覆被变化进行了研究．结果表明：2000年土地利用格局表现为以未利用地(56．19％)、耕地(27．47％)和草地(12．19％)为主，水体、农村居民点用地、林地和城镇用地仅占4．15％，各乡镇土地利用格局差异较大；12年期间，景观破碎度增加，表现在耕地、林地、草地、未利用地斑块的平均面积、周长都在减小．土地利用结构变化表现出耕地、水域明显增加，城镇用地和农村居民点也增加，草地、林地和未利用地呈减少趋势，反映出区域城镇化进程加快和生态环境恶化的趋势；采用土地利用变化量、土地利用变化率、土地利用相对变化度(率)等指标从不同角度反映了肃州绿洲LUCC的变化特点，但都表达出了LUCC较明显的区域差异；通过比较，发现土地利用相对变化度指标在揭示区域土地利用变化中优势明显．     

三峡库区土地利用/土地覆被变化研究现状与展望 (三峡地区资源环境生态研究)

三峡库区土地利用/土地覆被研究是三峡库区生态环境变化研究的基础,而三峡库区已成为区域土地利用变化研究的热点。当前的研究印证了三峡工程的建设对土地利用土地覆被产生了一定程度的影响,其中,耕地向建设用地的流转是土地利用变化的主导方向,河流水面的面积增加显著,但相关变化机制因不同时间和地点有所差异;库区近几年的生态环境在总体上呈现恶化趋势,局部地区经治理后有所好转。但现有研究对土地利用/土地覆被的空间格局和变化及其和生态环境的空间变异性的认识不够,未来应加强三峡水库蓄水前后的土地利用/土地覆被变化(LUCC)对比研究,移民安置区土地利用变化的对比与土地生态安全评价研究,以及三峡水库未来土地利用/土地覆被格局与变化的模拟研究,以实现对库区土地利用/土地覆被未来变化发展趋势的预测和调控,并在此基础上进一步阐明库区LUCC与土壤侵蚀、库区水环境、库区利用生态安全、三峡水库可持续利用及全球变化的关系。     

基于Landsat卫星影像的纳雍县土地利用变化研究

本文以贵州省纳雍县为研究区,以1997年、2006年和2015年的Landsat遥感影像为数据源,利用RS与GIS手段获取研究区土地利用分类图与土地利用转移概率矩阵,建立Markov模型模拟纳雍县未来土地利用类型的演化趋势。结果表明:未来9 a研究区内的耕地、未利用地面积呈现逐年减少的趋势,建设用地不断扩张,林地面积持续较大面积的增加,而水域面积基本没有变化。基于此,建议提高现有建设用地的利用,同时加强对耕地的保护,实现土地资源的合理利用。     

基于土地利用/覆盖变化模拟的黄河流域生态环境质量分析

基于黄河流域2005、2010、2015年三个时相的土地利用/覆盖变化数据,利用CA-Markov模型模拟预测黄河流域2020和2025年土地利用/覆盖时空分布特征,分析黄河流域过去及未来生态环境时空动态变化特征.结果表明:①2005-2025年,黄河流域土地利用/覆盖类型以草地、耕地和林地为主,土地利用类型的面积变化以内部转移为主;整体呈"三增两减"特征:未利用地和耕地的面积变化呈不断下降的趋势,城乡工矿建设用地、林地和草地的面积不断增加,不同土地利用/覆盖面积变化速率不同.②2005-2025年,黄河流域的土地利用综合动态度不断提高,分别为1.041 3%、1.625 4%、1.624 9%和1.624 4%,说明人类活动对该流域的土地利用方式干扰度与日俱增.③过去10 a(2005-2015年),黄河流域生态环境质量指数有所增加但幅度不大,并呈现明显的地域分异特征,但总体维持相对稳定的态势.未来几年与过去10 a相比维持较稳定的空间增减特征,除黄土高原地区外,黄河流域其他区域土地利用类型尚未发生明显的变化.