贵安新区建设用地时空变化及 对生态服务价值的影响

为探究贵安国家级新区设立以来土地利用变化及其生态服务效应,基于2006,2010和2016年的3期遥感影像,利用遥感及地理信息系统技术分析了10 a土地利用分类、土地利用转移、建设用地梯度变化、生态服务价值估算及空间格局.结果表明:(1) 2006年～2010年,贵安新区建设用地增加32.50%,水域减少34.67%,而2010年～2016年建设用地增加了144.60%,耕地迅速减少71.95%.(2) 2006年～2010年,建设用地面积随着坡度的梯度增加呈现先增加后降低再增加的趋势.建设用地随着海拔、道路和城乡梯度的增加表现为先降低后增加再降低的趋势; 2010年～2016年,坡度和道路的梯度增加建设用地面积呈降低趋势.随着海拔梯度增大,建设用地面积先增加后降低.随着城乡梯度的增加,建设用地面积呈现先降低后增加再降低的趋势.(3)总生态服务价值在2006年～2010和2010年～2016年间分别减少31.25%,26.61%.(4) 2006年～2016年的Moran I指数下降,生态服务价值空间聚集程度降低,空间自相关性逐渐减弱,"冷点"区主要集中在快速发展的建设用地周围,"热点"区主要集中在林地和水域.     

太湖流域土地利用方式演变及其对水体氮磷负荷的影响

为研究太湖流域的水环境现状和污染特征,通过分析研究区氮磷负荷变化对土地利用方式的响应,对太湖流域各土地利用方式与氮磷负荷特征的相关性及其影响因素进行研究.结果表明:1980年至2010年,太湖流域耕地面积占比由63.89%降到47.02%;而建设用地面积占比由9.70%增加到25.16%;林地面积微缩小;水域面积微提升;草地和未利用地面积不大且变化可忽略.各土地利用状态指数D_i大小依次为:建筑用地耕地未利用地水域林地草地.太湖流域由于土地利用方式的转变带来的氮和磷排放对水体总氮(TN)负荷和总磷(TP)负荷的贡献均呈逐年递增趋势. TN在1980年3.71万t的基础上,2010年排放量增加了67.51%. TP负荷从0.33万t增加到了2010年的0.85万t.     

植被因素对无定河流域沙尘暴的影响及其侵蚀产沙意义

运用基于遥感方法提取的植被指标NDVI资料、水土保持面积的统计资料、从气象站获取的沙尘暴频率资料以及从水文站获取的悬沙粒度资料,研究了植被因素对无定河流域沙尘暴频率和悬移质泥沙粒径的影响.全流域年平均NDVI的变化在总体上表现出增大的趋势,流域内毛乌素风沙区NDVI的增大更为显著.历年累积的造林和种草面积也表现出显著的增大趋势.植被覆盖状况的改善,特别是作为本区沙尘暴主要物源区的毛乌素沙地植被覆盖状况的改善,导致了沙尘暴发生频率的减小.沙尘暴的减少使得进入河道的风成沙数量减少,进入河道的风成沙数量减少导致了悬沙粒度变细.建立了无定河悬沙中值粒径与沙尘暴频率Dss、全流域汛期(6—9月)面平均雨量P6-9、全流域平均NDVI和全流域林草面积Afg等4个影响变量之间的多元回归方程,并对各个影响变量变化对悬沙粒变化的贡献率进行了估算.按照贡献率的大小,各个影响变量的顺序如下:(1)林草面积;(2)沙尘暴频率;(3)NDVI;(4)汛期降雨量.     

莫莫格湿地景观格局变化对白鹤停歇种群动态的影响

对莫莫格国家级自然保护区各景观类型的变化及其对停歇白鹤种群动态的影响进行了研究.结果表明:1988-2003年间,保护区内农田、人工林、村庄、草地和沼泽的面积趋于减少,而盐碱地、浅水泡、水库和河流的面积呈增加趋势;随着降雨量的增加,农田、盐碱地和草地面积显著减少,而河流和沼泽面积随之显著增加.1983-2008年春季,在保护区停歇的白鹤种群数量呈增加趋势,每年春季平均有(571.5±485.6)只白鹤在此停歇,春季最高历史记录出现在2008年,为2 148只.2000-2007年秋季,在莫莫格保护区停歇白鹤种群数量呈显著下降趋势,平均种群数量为(495.6±429.4)只,2007年秋季种群数量最高,为1 485只.随着盐碱草甸面积的增加,停歇白鹤的种群数量明显下降(r=-0.785,P=0.037);停歇白鹤种群数量与泡沼面积呈显著正相关(r=0.796,P=0.032);农田、人工林、河流和水库面积变化对白鹤种群数量变化无显著影响.实施白鹤停歇地保护和恢复重建应重点加强对泡沼的保护和管理;另外,盐碱草甸为白鹤潜在的停歇生境,保护其完整性对白鹤停歇地的恢复重建具有重要作用.     

基于图谱分析钦州市市辖区湿地动态变化

【目的】研究钦州市市辖区湿地动态变化情况,探明湿地变化速度和原因,为地学信息图谱在湿地动态变化研究提供典型案例和实证。【方法】根据钦州市市辖区1990年、2000年和2010年的TM遥感影像,采用人工解译法和谱间关系法提取钦州市市辖区湿地类型空间分布信息,并应用地学信息图谱分析方法进行湿地动态变化分析。【结果】(1)1990~2010年钦州市市辖区河流、湖泊水库面积分别减少958.52hm2、1718.93hm,主要转变为非湿地、虾塘;(2)1990~2010年虾塘面积增加4557.87hm2,主要由非湿地、河流等类型转入;(3)1990~2000年红树林面积增加468.51hm2,主要由非湿地、河流转入,2000~2010年面积减少104.67hm2,主要转变为非湿地、虾塘;(4)1990~2000年水田面积增加1506.98hm2,2000~2010年面积减少1226.89hm2。【结论】钦州市市辖区湿地保护的比较好,呈增长趋势。     

陕西关中地区生态足迹动态分析及生态安全评价

用生态足迹的理论与方法,对陕西省关中地区2001—2008年的生态足迹和生态承载力进行了计算,并运用灰色预测模型对关中地区2010—2015的生态足迹做出预测。结果表明:当地人均生态足迹呈现上升趋势,由0.650 7 ha2.人-1上升到0.926 9 ha2.人-1,人均生态赤字不断增加,由0.145 5 ha2.人-1上升到0.492 4 ha2.人-1,生态赤字持续扩大,预测2015年人均生态赤字将达到0.780 9 ha2.人-1。区域生态处于不安全状况,生态可持续发展受到严重影响。     

近30年京津冀地区湖泊面积的变化

利用遥感、气候和社会经济统计数据, 探究1987—2017年间京津冀地区湖泊面积的变化及其与自然和社会因素的关系。结果表明, 该地区湖泊面积过去30年间整体上呈减少趋势, 每年减少约2%, 这是自然和人为因素双重影响的结果。可分为3个阶段: 前10年(1987—1996年), 湖泊面积增加约4.8×10² km² (约占76%), 由自然因素主导(R²=0.849, p=0.001); 1997—2009年的13年间, 湖泊面积呈减少趋势(减少约 4.7×10² km², 占43%), 主要由人为因素主导(R²=0.536, p=0.013); 最近8年(2010—2017年)中, 湖泊面积呈增加趋势(增加约2.3×10² km², 占36%), 也主要由人为因素导致。虽然最近8年来该地区湖泊面积减少的趋势得到扭转, 但地表水资源供需矛盾仍然严峻。     

重庆市1961-2010年≥10℃积温的时空变化和对农作物生产的影响

基于重庆市34个气象站点1961-2010年的气象资料、DEM以及农业统计年鉴,本文首先利用回归分析法计算重庆地区积温与高程的关系模型;其次结合GIS技术对积温进行地形校正,得到重庆市以10年为尺度的积温栅格面;再对其进行空间分析和统计分析,研究它近50年的变化特征并分析其对农作物生产的影响.结果表明:1重庆市≥10℃平均积温值经历了先降后升的过程,其中上世纪80年代最低,21世纪第一个10年最高;≥10℃积温分布以积温段ⅳ(4 000~5 000℃)、积温段ⅴ(5 000℃)为主,二者所占面积比例之和约为75%;积温段ⅱ(2 000~3 000℃)、ⅲ(3 000~4 000℃)、ⅳ(4 000~5 000℃)的面积总体上呈现先增加后降低的趋势;积温段ⅰ(≤2 000℃)变化复杂;2各年代的积温空间演变均以无变化区所占面积比例最大;上世纪60到70、80到90年代的积温段变化单一,其他各年代间积温段的变化较复杂;3上世纪80年代后,随着积温的升高,稻谷等作物的种植面积缩小,而稻谷、油菜等作物单产增加,但农用化肥施用量和农药施用量也随之增加.     

2000～2010年柴达木盆地土地利用变化与景观格局分析

本文以柴达木盆地为研究区,对2000年、2005年TM影像和2010年CCD数据三个时相的遥感影像进行人机交互式的解译,分别计算了2000~2010年森林、草地、水域、农田、城镇用地和未利用地的土地利用类型转移矩阵,并对各类型景观格局指数进行了提取,在此基础上分析了土地利用变化与景观格局的演变特征.结果表明,在土地利用变化中,首先是未利用地,面积减少最大,其次是水域,面积增加最大;再次是城市和森林,面积均呈增加趋势;最后是草地和农田,草地的面积先增后减,总体上呈减少趋势,农田的面积未发生较大的变化.从景观斑块类型来看,城镇用地各指数变化最大,城镇用地的斑块所占景观类型百分比、聚集度和斑块个数均呈增加态势,面积加权平均斑块分形指数则呈减小态势,说明盆地受人类活动影响加剧;城镇用地在由中心向外扩张的过程中,空间分布较紧凑且连接性较好;与此同时城镇用地分割了其他类型的景观,导致盆地的景观空间异质性增大.从景观整体水平来看,斑块个数、斑块密度、边缘密度、散布与并列指数、香农多样性指数和香农平均度指数均呈增加趋势,周长面积分维指数、斑块凝聚度、相似邻接百分比、聚集度则呈减小趋势,这说明十年间柴达木盆地景观格局总体呈现空间异质性和破碎化程度增加的趋势.     

基于遥感的1990~2015年 阿尔泰山区冰湖变化特征

主要基于Landsat TM/ETM+影像等数据,分析1990~2015年间阿尔泰山地区冰湖变化及其特征.结果表明25 a间:阿尔泰山冰湖面积增加19.856 km2,平均增幅0.38%/a.阿尔泰山冰湖面积增加主要存在冰湖扩张贡献.除了3 400~3 500 m外,其他海拔带冰湖面积均出现扩张趋势,冰湖面积较稳定的区域主要分布在低海拔(< 2 100 m)和高海拔(> 3 100 m),2 100~3 100 m海拔之间冰湖面积增长快,其中增速最快的在2 200~2 900 m之间,净增值为1.7~2.8 km2,占冰湖净增长面积的78%.研究区不同朝向冰湖扩张速度不一,东北向冰湖数量增长最快,东南向冰湖面积增长最大.冰湖扩张是该区冰川退缩和气温升高两者共同作用所致.     

广西北部湾经济区1990-2009年景观格局变化

该文利用1990、2001和2009年三期TM影像数据解译的土地利用与覆盖数据,运用fragstats3.3软件选取多样性指数、优势度指数、均匀度指数等景观指数结合斑块密度、动态度等的统计与计算。结果表明:(1)耕地和林地占总面积的近95%以上,是该地区占据绝对优势的两种斑块类型,其它斑块类型面积比重很小,各类型的面积差异较大;(2)1990—2009年间,斑块面积减少数量最大的两类是耕地和草地,分别减少了737.27km2和678.09km2,斑块面积减少幅度最大的两类是未利用地和草地,分别减少了62.32%和59.73%,两者合计降低到了总面积的0.78%,建设用地面积大幅度增加1 793.85km2,增加了5.65倍,林地面积前期增加,2001年后快速下降,水体面积变化幅度较小;(3)1990—2009年景观斑块总数增加了83 226个,其中2001年后增加的占70.01%,耕地、建设用地和林地斑块数量均大幅度增加,斑块密度也快速增加;草地和未利用地斑块数量、平均斑块面积均呈减小趋势,景观破碎化程度不断加大,景观多样性也相应提高。     

吐鲁番绿洲聚落与耕地的空间关系分析

以吐鲁番市高昌区绿洲聚落与耕地为研究对象,以2000年、2010年和2018年土地利用数据为基础数据,利用地理信息系统(GIS)空间分析技术,对研究区聚落的空间特征进行分析,并对聚落与耕地的空间关系进行探讨.结果表明:对于乡村聚落的规模,2000-2018年吐鲁番市高昌区聚落斑块数量和斑块密度虽然减少,但斑块面积呈增大趋势,聚落空间规模明显扩大;对于乡村聚落的聚集特征,2000年乡村聚落的平均最邻近指数较低,而2010年、2018年乡村聚落的平均最邻近指数逐渐增加,说明2000年聚落的聚集性较高,而2010年、2018年聚落的聚集性逐渐减弱;对于聚落与耕地的空间关系特征,研究区主要以耕地偏多型为主,2000-2018年聚落-耕地均衡型逐步降低,人地协调性受到影响;对于动态变化型的聚落与耕地的空间转移关系,2000-2010年聚落转化为耕地的面积较大,而2010-2018年耕地转化为聚落的面积较大.     

太湖流域土地利用变化对径流的影响研究

选取太湖流域作为研究区,利用2001和2010年的MODIS土地利用数据,以及1991—2012年降雨资料,采用L-THIA(Long-Term Hydrological Impact Assessment)模型对流域近年来的径流过程进行模拟,探讨土地利用变化对径流的影响.结果表明:从2001年到2010年,耕地面积由59.3%减少到57.7%;草地面积由8.9%减少到7.3%;裸地/荒地面积由0.5%增加到1.7%;滩涂面积由1.4%增加到2.5%.在2001年土地利用条件下,模型模拟的1991—2012年均径流量为6.03×109 m3;而在2010年土地利用条件下,年均径流量为6.66×109 m3,径流变化主要由裸地/荒地以及滩涂两种土地利用类型变化引起且由土地利用变化引起的年均径流量增加了9.4%.     

基于CA-Markov模型的吉林省西部土地利用/覆被变化研究及预测

为探明吉林省西部土地资源利用的状况与问题,基于Globalland30数据集,运用GIS(geographic information system)分析2000年、2010年与2020年各地类的分布与变化,并运用CA-Markov模型,预测2030年土地格局的变化趋势,结果表明:近20年内,耕地是主要地类,面积占比最大并持续增加;草地面积占比第二;其他地类面积较小,分布相对集中.在2000—2010年间,研究区土地利用/覆被变化(land use/cover change,LUCC)总体比较稳定,裸地增加和草地减少是该时段LUCC的显著特征,其他地类面积变化不明显.在2010—2020年间,LUCC变得活跃,耕地增加与草地进一步减少是该时段LUCC的显著特征,人造地表面积继续保持增长,林地、草地与湿地面积进一步减少.根据预测,在2020—2030年间,吉林省西部生态状况改善,城镇将进一步扩张,耕地数量变化趋于稳定,空间变化依旧活跃.     

海平面上升对沿海湿地的影响评估

以美国佛罗里达州Hillsborough县为例,假设2010年~2100年海平面上升1m,考虑淹没、侵蚀、冲积、饱和、吸积等物理作用,运用海平面上升的湿地影响模型(SLAMM)进行用地的变化模拟计算,从面积和生态系统服务价值变化两方面评估海平面上升对湿地的影响.结果表明:(1)旱地面积将减少30.37km2;湿地面积增加30.37km2,其中河口开放水域、滩涂、盐沼、定期洪水沼泽面积大量增加,分别增加了394.29%、380.62%、141.93%、121.41%,季节性洪水沼泽、潮汐淡水沼泽、河流潮汐、河口沙滩、内陆海岸受海平面上升影响较大,分别减少了95.52%、91.31%、59.29%、37.59%、21.44%;红树林、内陆开放水域、一般沼泽、内陆淡水沼泽、柏树沼泽受影响较小,分别减少了6.67%、4.05%、2.35%、0.90%、0.10%.(2)尽管湿地总面积增加,但是由于河口沙滩和净水湿地的损失,生态系统服务价值呈现总体减少的趋势,从2010年的61 672万美元减少到2100年的61 548万美元,其中艺术娱乐、水调节、气候调节、文化精神价值将下降,水供应、栖息地保护、干扰调节和废物处理价值将上升.     

陕西榆林地区植被退化与沙漠化趋势分析

以陕西榆林地区MODIS I_(NDV)(2000—2015年)和气温降水(2000—2014年)数据为基础,结合混合像元分解模型、线性趋势法、相关系数等方法,分析了植被覆盖度变化、植被退化、沙漠化过程和气候的驱动作用.结果表明,榆林地区植被覆盖度呈显著的线性增加趋势,年递增率为2.29%,增加速率呈现出自南而北、自东向西的递减过程.植被退化以变化不明显和改善为主,占区域总面积的99%以上,重度、中度和轻度退化范围主要局限在行政中心城区及其附近区域.沙漠化过程分为两个阶段,2000—2013年重度沙漠化面积大幅减少,中度、轻度和潜在沙漠化面积缓慢减少,而非沙漠化面积大幅增加;2013年之后,非沙漠化面积减少,而重度、中度、轻度和潜在沙漠化面积增加.空间分布上,榆林西部、西南部县区是轻度以上沙漠化主要分布区域,2000—2013年该区域出现逆沙漠化过程,但2013之后又出现沙漠化趋势,应加强监测,应对其未来可能变化.榆林地区F_(VC)与气温呈负相关关系,与降水呈正相关关系,即在全球气候变暖过程中,随着气温的升高,该区域植被可能朝着恶化的方向发展,而降水的不确定性增大,又使得该区域植被在未来具有很大的波动性和不确定性.总体上,榆林地区2000—2013年植被覆盖度增加,植被退化减少,出现逆沙漠化过程,但2013年之后出现相反情况,需加强监测.     

长江河口悬沙颗粒特征变化趋势及成因

以长江口潮区界(大通站)至口外海滨为研究区域,通过对1950~2013年60余年实测水沙数据的分析,研究了长江河口悬沙颗粒变化特征、趋势及成因.主要结论为:(1)1950~2013年期间,潮区界d63μm悬沙百分含量增加,输运量减小,d63μm悬沙输运量和百分比均减小,且该组分悬沙主要沉积在潮区界至潮流界区间;(2)潮区界至潮流界区间沿程上悬沙粒径伴随d63μm悬沙输运量减小而减小,2006~2013年该区间悬沙粒径较1960~1985年期间为细化趋势;(3)2013年7月潮流界至徐六泾河段的悬沙中值粒径(d_(50))较2004年8月明显减小,同时2002~2010年逐年8月徐六泾断面悬沙中值粒径与大通站同步性减小趋势,表明流域悬沙粒径变化已影响至长江口;(4)1998~1999年、2003年、2007年和2010~2011年期间南支、拦门沙、口外海滨及北支河段的悬沙中值粒径为减小趋势,百分含量上黏土增加,粉砂和砂略有减小;(5)南港—南槽为粗颗粒悬沙输运通道,2005年8月、2007年8月和2010年8月南港、北港、南槽和北槽悬沙中值粒径均为减小趋势,百分含量上黏土先增加后减小,粉砂先减小后增加,整体上仍以d63μm泥沙占优势.在成因上,长江流域进入河口d63μm悬沙输运量的锐减为潮区界至口外海滨区域悬沙细化的主要因素.     

基于RS和GIS的县域土地利用变化及生态安全研究——以荥阳市为例

基于RS和GIS技术手段,以1990、2001、2011年三期遥感影像和统计数据为数据源,在数理分析的基础上,选择了17个自然、社会及经济指标,对中原经济区核心城市郑州市所辖的县级市——荥阳市进行土地利用变化及生态安全评价.结果表明:(1)荥阳市在1990-2011年间,耕地面积减少最多,林地次之;建筑用地面积增加最多,水域面积增加次之;未利用地面积变化不大.(2)在土地利用综合动态度方面,1990-2001年,荥阳市年际间土地利用程度变化较大,处于1~3之间,说明该时段人类活动对土地利用的强度在增加,土地利用集约度进一步提高;2001-2011年,土地利用强度变化值大于0,说明该研究时段内土地利用综合水平增大,但与1990-2001年相比,增幅有所下降.(3)1990、2001、2011年的土地生态安全状况比较乐观,符合土地生态安全综合评价基本标准,处于较佳水平,呈现出幅度明显的上升趋势.     

城市近郊林的减少率预测及保护对策

利用日本神奈川县1960-1995年的林业统计资料、农林业普查数据和森林面积与人口数量关系的数学模型,对该区域森林面积的减少趋势进行了分析.结果表明:随着人口的增加,居民人均森林面积在逐渐减少.在人口增加10%的情况下,该区36个市、镇、村的人均森林面积减少率分布为1%～92%.大部分市、镇、村的可决系数(r2)都在0.9以上.根据森林面积减少率的不同和政府财力的差异,笔者提出了通过政府购买,实现国有化、公有化,以及对土地开发行为进行长期监控,降低成本等对城市近郊林的保护对策.     

1975—2010年辉河自然保护区湖泊面积变化规律及成因分析

湖泊作为湿地的重要组成部分,对研究区域湿地的变化有重要意义.基于1975,1989,2000,2010年遥感影像,借助MapGIS软件平台和湖泊动态度模型,研究辉河自然保护区湖泊面积变化规律及成因,结果显示:1)1975 2010年,湖泊面积呈先增后减变化规律,总体为减少趋势.1975 1989年,以大约0.012km2/a的速度增加;而1989 2010年,湖泊总面积不断减少且速度不断加快,1989 2000年以0.003km2/a的速度减少,20002010年以0.019km2/a速度减少;1975 2010年总体以0.004km2/a的速度减少.2)气温升高、降水量减少、蒸发量增加、人文干扰是影响辉河自然保护区湖泊面积和数量变化的主要原因.