基于分形理论的北京市土地利用空间格局变化研究

为了增进对土地利用空间格局变化理解,以分形理论为指导,在遥感和地理信息技术的支持下,对北京市土地利用空间格局的变化进行了研究.首先对来自遥感影像建立起的北京市土地利用空间数据库进行提取,然后运用土地利用空间格局的分形模型,获得了1995年和2000年两个时期各个土地类型的分形维数和不稳定性指数,并且参照了常用的景观指数——多样性指数、破碎度指数和分离度指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析,为区域土地资源合理利用以及区域景观格局的持续发展提供了若干参考.     

阜康市绿洲耕地变化与人口关系研究

以新疆干旱区中等城市——阜康市为研究区,采用1949～2005年的统计资料,运用Statistica 6．0统计软件,对其绿洲耕地的时空变化以及人口变化进行定量分析,得出50多年来人口对阜康市绿洲耕地数量和质量的影响。鉴于该绿洲的发展现状,提出了解决人地矛盾的对策和建议：控制人口总量、有效地保护耕地、提高耕地的利用效益、努力保护和节约使用水资源、提高土地的开发整理潜力等措施来减轻人口因子给耕地变化带来的影响。充分体现严格保护耕地、增加农业投入、促进农业科技进步、增强农业综合生产能力。图2,表1,参13。     

土地景观格局、动态对农业旱灾的影响研究

自然灾害系统理论将对自然灾害的研究扩展到人类行为的环境角度。景观生态学认为景观是在气候、地形、地貌、植被、水文以及人为活动共同作用下形成的自然综合体。土地景观作为农业旱灾的孕灾环境和广义承灾体，在旱灾的形成和灾情演变中具有重要的作用，表现在中小尺度上土地景观的空间分异决定旱灾空间分布的差异；其动态变化影响农业旱灾灾情的变化。以地处松嫩平原腹地的农安县为例，分析土地景观格局、动态变化对农业旱灾的影响关系，指出研究区土地景观农业干旱敏感性空间变异很大，以轻度敏感级和中度敏感级土地为主，不敏感级很少；表明整体上对农业干旱的抵御能力处于中等水平；在中度敏感性级别范围内的农田面积增加是导致农安县农业旱灾频繁、旱灾灾情加剧的重要原因。土地景观格局、动态变化对农业旱灾影响关系的研究，可为通过合理利用土地减轻农业旱灾提供充分的理论依据。图4，表1，参16。     

新建县土地利用变化机制分析

基于遥感影像和自然社会经济统计数据，较为系统地分析了江西省新建县土地利用变化过程、原因和趋势。变化过程分析先从转入和转出两方面对各土地利用类型的空间转移特征进行分析，然后选取变化幅度和年变化率指标分析了其数量变化特征。变化原因分析得出，经济发展和城镇化、人口增长、地理位置和政策的影响及自然环境因素是导致新建县土地利用变化的驱动因素。变化趋势预测表明，若继续保持1996-2000年的变化速度，耕地和未利用地将持续减少，林地和建设用地呈增长趋势，而草地和水域相对较稳定，草地有下降趋势，水域呈缓慢上升趋向。表3，参8。     

通化市高程梯度变化与土地利用景观格局分异研究

以通化市为例,应用30m分辨率的DEM,对高程梯度信息进行提取,结合通化地区的土地利用景观格局数据,应用Arc／Info软件和Fragstats3．3景观分析软件,选取不同的景观格局指数,定量分析通化地区的景观格局高程梯度上的分异规律。结果表明：林地是通化地区主要的景观类型,主要分布在海拔较高的区域;其他的景观分布在海拔相对较低的区域,景观格局的分布与高程和人类活动有着密切的关系：在海拔较低的区域,由于人类活动的影响,景观的类型丰富、结构复杂、景观破碎化程度高;海拔较高的区域,景观类型单一、结构简单、景观破碎化程度低。其中400nl～500m的高程梯度是各种景观的集中分布区域,景观格局复杂,是人类活动主要的分布区域。图3,表5,参12。     

秦岭中低山区山地景观格局变化及驱动力分析

基于遥感和景观生态学的方法,通过对1994、2004年两期遥感影像的解译分析,试图了解秦岭中低山区板凳河流域10a间景观格局变化及驱动力。结果表明:10a间有林地景观在板凳河流域内分布最广,占有绝对优势,其中天然次生有林地面积最大;10a间板凳河流域景观格局变化主要以景观斑块类型面积和景观破碎度变化为主要特点,其中景观斑块类型面积变化主要表现为人为影响林地、荒草地景观面积的增加,天然次生有林地、旱地景观面积的减少;景观破碎度变化主要表现为天然次生林地、人为影响林地、荒地3种景观斑块类型的破碎度的增加和旱地景观破碎度的减少;政策法规的导向作用和人为活动的干扰作用作为景观格局变化的主要驱动力,决定了生态环境的变化。     

基于RS和GIS的长白山林区景观格局变化分析——以抚松和安图县为例

利用遥感和地理信息系统技术对长白山林区抚松和安图县1986、1995、2000年3个时期的土地利用类型和森林景观及其变化进行定量分析,并引入平均周长面积比、相对聚集度、斑块密度和周长面积分维数景观指数对该地区的景观格局进行了分析。海拔、坡度等自然因素对山区的土地利用和景观格局及其变化产生非常明显的影响,受人类影响程度较大的耕地、城乡工矿居民用地等土地利用类型主要集中在海拔较低和坡度较小的区域,而且变化幅度较大的几种土地利用类型也主要集中在海拔较低和坡度较小的区域范围内。作者认为人类活动和国家政策的影响是研究区土地利用和景观格局变化的主要和直接因素,土地利用更加注重经济和生态效益相结合,后期的择伐代替皆伐等采伐方式、封山育林、生态省建设政策的实施和森林分类经营管理方式,有效地保护了研究区的森林资源和景观生态。     

基于景观格局和农业经济分析的小流域治理

应用GIS软件ArcView绘制黄塔小流域景观生态类型分布图,并选取了7个具有代表性的指标对小流域的景观格局进行了详细的分析。在收集和广泛调查的基础上,分析小流域农业发展状况、立体结构及投入产出分析,提出治理小流域的措施:调整农业产业结构、充分利用土地,搞好小流域综合、立体开发。最后指出,小流域景观格局是自然和人类活动综合作用的结果,在不同部位人类活动与自然因素的作用强度不同,并且人类活动的空间扩展趋势明显;在短期内人造景观的稳定性高于自然景观,但远离均衡状态。表7,参9。     

甘肃省土地利用状况的计量地理分析

基于甘肃省1998-2003年土地详查与变更调查数据,采用计量地理模型和空间分析方法,对甘肃省及省内各地区的土地利用的数量结构和空间格局现状及其变化进行了定量分析。结果表明：①甘肃省现状土地资源具有明显的地域差异,这种差异与其所处的地理位置、地形地貌、经济水平等密切相关;②土地利用结构的多样性和土地利用组合类型数由西向东、由北向南依次递减,土地利用结构的集中度则恰好相反;③近5年来土地利用总体程度下降,信息熵略有增加,土地利用趋于无序性。图4,表3,参9。     

老工业城市绿地景观格局分析与优化——以长春市为例

研究以IKONOS为主要信息源,并利用GIS软件,建立长春市绿地地理信息系统,在景现生态学理论的基础下,利用各项景观指标全面分析,定量地研究长春市绿地系统。结果表明,长春市中心区公园绿地建设和保护比较完善,但附属绿地和道路绿地破碎化较严重;周边工业区的附属绿地和道路绿地分布均匀,但公园绿地面积较少;北部的绿地面积较少、破碎化较严重,各类绿地分布不均匀。为了长春市城市绿地格局更加合理,城市绿化效果更好,提出以下几点建议：解决破碎化问题,建立绿地廊道系统;针对工业城市的特点进行规划设计,规定绿化指标;政府参与支持和监督。图6,表1,参19。     

张掖市统筹土地利用分区研究

土地分区是实现统筹区域土地利用的重要手段,利用主成分分析法对张掖市各乡镇的土地利用程度进行综合评价,采用空间聚类法进行综合分区,利用GIS空间分析方法进行管制分区,将张掖市划分为4个土地利用区和7个管制区。在此基础上,提出各分区内土地利用方的方向、战略对策和管制措施,为区域土地利用规划、生态环境保护与建设规划的编制提供科学依据。图5,表2,参5。     

且末绿洲耕地变化与驱动力研究

利用且末绿洲多年的调查资料和统计资料,对该地区耕地资源利用和变化的基本特征、数量变化的基本过程、空间差异以及耕地变化主要驱动因子进行了分析.结果表明:近20年来,且末绿洲耕地面积呈不断扩大趋势,由于人口的持续增长造成人均耕地面积呈现下降的态势;且末绿洲耕地变化的主要因素是社会经济的发展,从单一因子考虑主要是由于人口数量增加的驱动.对于且末绿洲的可持续发展,认为应该进一步做好农业产业结构优化,加快城市化进程,加强生态环境的建设工作.图1,表4,参17.     

典型黑土区地形因子对土地利用变化的影响

以海伦市为例,以1986、2000年两时段土地利用数据为基础,运用马尔可夫模型分析土地利用变化,并在ARC／INFO支持下,从坡度、坡向两个方面分析土地利用变化规律。分析表明：耕地、林地、牧草地及沼泽地之间的转化明显,耕地的增加主要来自于林地、牧草地及沼泽地的减少,其中丘陵旱田增幅最大为218％;坡度和坡向在很大程度上影响着土地利用变化的方向,耕地分布的坡度增大,灌木林地、疏林地在水土流失发生地带（1°-8°）明显减少。林地、牧草地等土地利用类型破坏严重,向着农田化方向发展趋势明显,应加强地区的生态环境建设。图2,表3,参11。     

太原市耕地资源动态变化及驱动力分析

利用1949—2005年的统计数据,分析了太原市耕地资源动态变化过程,并选取总人口、全社会固定资产投资额、人均GDP、工业总产值、第三产业比例等指标进行主成分分析。研究结果表明：太原市耕地数量经历了较快增长-急剧减少-平稳减少-波状减少的变化过程,太原市各地区的耕地变化也有明显差异性;通过主成分分析以及建立太原市耕地面积与驱动力因子的多元线性回归模型,得到经济因素、人口因素和第三产业发展是影响太原市耕地变化的主要因素。研究内容和分析结论对太原市耕地资源可持续利用具有重要意义。图4,表4,参18。     

区域土地利用与生态系统服务价值变化研究

利用1996~2004年湛江市土地利用变更数据,在研究土地利用变化的基础上,从时空角度分析生态系统服务价值(ESV)变化。研究结果表明:①1996~2004年,湛江市耕地、林地、牧草地面积在减少,其中耕地减少最多,减少了11954.1 hm2;园地、居民点及工矿用地、交通用地、未利用土地面积在增加,其中居民点及工矿用地增加最多,增加了7696.4 hm2。②1996~2004年,湛江市总ESV在缓慢减少,减少了0.5716亿元,变化率-0.44%;湛江市ESVf变化的总体趋势是:气体调节、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、食物生产、原材料在减少,水源涵养、废物处理、娱乐文化在增加;不管是整体生态系统服务功能,还是单项服务功能,湛江市各县区都在减弱。表8,参10。     

农林交错区景观特征梯度时空变化分析

农林交错区是具有明显环境梯度的生态敏感区,其景观特征的变化主要受坡度、高程梯度和人类活动的影响。以黑龙江省农林交错区——牡丹江地区为例,以GIS和RS为技术手段,结合趋势面分析方法和景观格局分析方法,分析农林交错区景观特征在高程和坡度梯度上的时空分布变化特征。结果表明:牡丹江地区农林用地的动态过程直接影响着研究区景观特征梯度变化的速率和方向。其景观水平上的景观斑块个数、破碎度和多样性指数在高程梯度上具有峰值,且峰值均出现在小于800m梯度范围内;在坡度梯度上,除斑块个数有一较小的峰值外,其他指数均随坡度的增加而减少。对景观生态潜力进行趋势面分析可以看出1976~1988年研究区景观梯度变化主要集中在低海拔、高坡度的梯度上,1988~2000年则主要集中在了高海拔、低坡度的趋势。因此,可以判定研究区景观特征的梯度变化明显的区域恰恰是人类活动频繁的区域。     

福建省生态系统服务价值变化对土地利用变化驱动因子的敏感性分析

应用谢高地等人的生态系统服务价值系数,分析了1995—2005年福建省土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值变化,以及生态系统服务价值变化对影响土地利用变化的总人口数、GDP和城市化水平3个驱动因子之间的敏感性。研究结果表明：①1995年以来福建省耕地、林地、草地的生态系统服务价值显著减少,而园地、建设用地、水域的生态系统服务价值明显增加,由于前者大于后者,因而导致总生态系统服务价值不断降低;②福建省生态系统服务总价值变化对人口增长、经济发展和城市扩展3个因素均缺乏敏感性,但相对来说其对人口增长最为敏感,其次为城市扩展,而对经济发展的敏感性最弱;11a来其对总人口、GDP、城市化水平的敏感性程度分别增加了24．45倍、39．67倍和23．67倍。③建设用地和园地的生态系统服务价值变化对人口增长具有敏感性,而各种土地利用类型的生态系统服务价值变化对城市化水平和GDP的变化均缺乏敏感性,且它们对总人口的敏感性系数要远大于它们对城市化水平和GDP的敏感性系数。表6,参22．