浅山丘陵区土地利用格局的地形梯度特征与变化研究

运用地形位指数和地形分布指数,借助遥感和地理信息系统技术,对河北燕山浅山丘陵区1987～2010年间土地利用变化时空特征进行定量分析.结果表明:1)不同土地利用类型在地形位区段上分布差异化较为显著,低地形位区段为耕地、建设用地和水域的优势分布区,中地形位区段是草地和林地的优势分布区,高地形位区段是林地的优势分布区.2)20a间,不同土地利用类型的地形位空间分布变化主要表现为草地、建设用地和水域的分布优势区间段在收缩,林地的分布优势区间段在增大,耕地的分布优势区间段没有变化.     

基于地形梯度的青藏高原冰川分布格局及成因

目前,冰川分布与变化的影响机理还存在不确定机制。为探究地形因子对冰川分布格局的影响,本文以第6版Randolph冰川编目数据和NASADEM为数据源,运用均值变点法、分布指数和地理探测器等方法,对青藏高原冰川在地形起伏度、海拔、坡度和坡向等地形梯度上的分布格局及其与地形因子之间的响应关系进行分析。结果表明：（1）青藏高原冰川对坡向、坡度的适宜性较广,对地形起伏度、海拔的选择性较强,且在高地形起伏度、高海拔上呈现优势分布。（2）地形对冰川发育影响较大,各地形因子对冰川空间分布的影响显著不同。海拔和地形起伏度是控制冰川分布的主要因素,且交互探测结果表明二者共同作用对冰川空间分异性影响最大。（3）在海拔和地形起伏度梯度上,喜马拉雅山脉冰川优势分布范围最广,其次是喀喇昆仑山脉,其余10座山脉冰川的优势分布均呈近似正态分布,但不同山脉形态各异。     

塔里木河干流景观格局梯度分析

基于GIS 技术,以塔里木河干流为研究对象,通过缓冲区取样分析了流域整体景观格局及其空间分异特征;针对流域本身自然地理梯度特点,分别在流域5个河段沿横向梯度设置了35个缓冲带,并利用Fragstas 软件分别在景观水平和类型水平上选取景观指数,进行景观格局梯度分析与比较。结果表明: ① 研究区其他类型土地利用占总面积的54.88%,为整个流域景观的背景,植被占35.1%。低覆盖草地占植被面积最大、空间上呈连片的趋势,高覆盖草地空间分布较集中,林地斑块较小,被其他景观分离,空间结构破碎化较严重,耕地斑块数目最多,从上游至下游景观多样性降低,景观异质性减小。② 土地利用空间格局异质性特征比较明显,呈现出“上游-中游-下游”地域梯度和河道两侧缓冲带梯度格局,河流对景观格局的空间分布有明显影响,由不同宽度缓冲带的景观格局指数分析,塔里木河的宽度效应在河段1、2、3、4分别为8.6～10 km、6.6～8.1 km、4.8～4.9 km、1.4～5 km,各指数随缓冲带宽度的变化趋势反映出河流效应的强弱。③ 在类型水平上各景观指数反映不同景观类型对河流效应的敏感程度,有林地主要分布在1～5 km,疏林地为1～10 km,高覆盖草地为1～9 km,低覆盖草地为1～12 km。以河道为中心建立的辐射缓冲带的景观格局分析方法,很好地揭示了河流廊道-绿洲-荒漠过渡地区景观梯度动态和生态效应幅度,有利于制定更有效的发展政策,为受损生态系统的生态修复提供了有力依据。     

土地利用变化时空特征与区域发展关系研究——以渭干河流域为例

基于三期遥感影像图,通过土地利用相对变化率、净变化速度和土地利用程度综合指数等,分析渭干河流域近20年土地利用变化与利用程度的时空差异,并探讨土地利用程度与社会经济发展水平的关系。研究结论如下:(1)渭干河流域土地利用类型以草地和未利用地为主,其类型分布和面积变化存在时空差异。1990—2008年流域林地、水域、建设用地面积逐渐增加,草地、沼泽、未利用地有所减少,耕地面积先增后减,总体有所增加。(2)因未利用地面积比重较大,流域各县的土地利用程度普遍不高,但近年有明显提高。库车、沙雅、新和三县土地利用程度综合指数逐渐增长,拜城县先增后减,总体有所增长。流域各县的土地利用效益均逐年增长,后期增长率远大于前期。(3)土地利用程度与区域社会经济发展水平存在正相关,土地利用程度综合指数越高,单位面积GDP和空间城市化水平越高。未利用地面积比重的空间差异对各县市城市化水平之间的差异具有较大影响。(4)人类活动加剧、社会经济发展等因子是流域土地利用变化主要驱动因素。     

基于DEM的土地利用与地形因子关系研究——以商州区张地沟小流域为例

依据遥感影像和DEM数据,通过引入地形分布指数和土地利用程度综合指数,进行Kendall双参数相关性分析,研究张地沟小流域不同地形因子条件下土地利用的分布特征,以揭示流域内土地利用与地形因子的相互关系。结果表明:张地沟小流域土地利用基本符合自然规律;人类活动主要集中在海拔较低的缓地和斜坡地,坡向多为阴坡和半阳坡;高程、坡度和坡向对草地、林地和建设用地的分布影响较为显著,农地和果园的分布受地形因子影响不显著。针对目前土地利用现状,丹江上游低山丘陵区土地利用结构优化建议为:虽然地形较平坦,但海拔高水热条件较差的山顶区应退耕还林或还草以减少水土流失;整治坡耕地,护沟保地;依据坡向光照条件,调整作物布局。     

乌鲁木齐河流域天山云杉林空间分布格局分析——基于GIS技术的应用

以天山中部乌鲁木齐河流域为研究区,基于研究区DEN数据、二类森林资源调查数据及Landsat数据,运用3S(GIS、RS、GPS)技术,采用分布频率指数、生境综合指数定量分析流域尺度1989 ～2013年云杉林与地形因子(坡度、坡向、海拔)的关系,结果表明:1)云杉林分布面积大小与海拔服从韦伯函数分布,83％的云杉林分布在海拔2000 ～ 2600m,海拔2200～2400m是其最宜分布区;2)云杉林在坡向上的分布受生境综合指数制约,在生境综合指数最优(0.7 ～0.8)的阴坡分布58.93％的云杉林,在西北坡和东北坡分布30.25％云杉林,在生境综合指数最低(0.3 ～0.4)的阳坡则无云杉林分布;3)使用高斯函数可定量刻画云杉林在不同坡度上的分布状况,83％的云杉分布在坡度16°～45°之间,陡坡(26°～ 35°)云杉分布频率最大,达35％;4)云杉林海拔分布下限为1770m.上述研究明确并量化了天山云杉林分布规律及其与环境因子间的关系,为研究区森林调整与经营提供理论依据.     

基于GIS和DEM的土地利用空间格局分析——以兰州市为例

基于GIS技术和DEM模型,运用景观生态学方法,研究兰州市的土地利用空间格局。结果表明:(1)居民点及工矿用地、交通用地、水域主要分布在较低、较缓的区域,林地和草地主要分布在较高、较陡的区域。(2)1500m高程范围内、2°-6°坡度区域内,兰州市景观类型和多样性最为丰富;1500-2000m范围内、6°-15°坡度区域内破碎化程度最高;3500m范围内、25°坡度范围内优势景观连接性好,整体性强。(3)景观格局指数与高程和坡度有显著的相关性,最高可达到-0.921,说明地形因子对景观格局有一定的贡献作用,其中shannon多样性指数和shannon均匀度指数对坡度有相同的依赖关系。     

甘肃省土地利用程度地域分异规律研究

运用GIS技术和数理统计方法,对甘肃省土地利用程度地域分异规律进行分析,得出土地利用程度地域分异的经度模型和纬度模型.结果表明:经度模型是一次线性模型,土地利用程度自西向东呈逐渐增高趋势,这可能与降水等气候因子有关;而纬度模型是二次曲线模型,35°31'N处土地利用程度综合指数最高,在其南北两侧均呈逐渐递减趋势,这主要与人类活动和地形因子有关.     

干旱内陆河流域土地利用程度差异分析——以张掖市甘州区为例

干旱内陆河流域土地自然环境恶劣、生态环境脆弱,人类活动所造成的危害较大。研究干旱内陆河流域土地利用程度及其区域差异,可为土地利用合理开发及土地利用规划提出理论依据。采用G IS技术和土地利用综合分析方法,以甘州区为研究对象,运用土地利用程度综合指数模型、土地利用程度变化模型和土地利用变化区域差异模型对土地利用程度及区域差异进行分析研究。结果表明:2005年全区土地利用程度指数平均为255.25,土地利用程度整体处于一个中等偏上水平,但是各乡镇的土地利用程度参差不齐,土地资源有待进一步开发利用;土地利用处于发展时期,甘州区大部分乡镇土地利用程度变化量和土地利用程度变化率大于零,土地利用变化差异较大;土地利用程度依地形地貌特征差异分布,土地利用程度高的区域集中于中部平原,而南北两侧山地区域的土地利用程度较低。     

基于改进沙丘活动指数的晋北地区土地沙化风险动态分析

土地沙化是全球主要环境问题之一,晋北地区由于地处北方干旱半干旱区,土地沙化是该区经济发展的制约因素之一。文中在传统的沙丘活动指数的基础上,结合地表环境特征对其进行了改进,探讨了基于改进的沙丘活动指数的2001-2012年来晋北地区土地沙化风险的时空分布和变化特征。结果如下:1)改进的沙丘活动指数将气候因子、植被因子和土壤因子纳入考虑。基于改进的沙丘活动指数分析,2001-2012年晋北主要以未沙化风险为主,轻度沙化风险居中,中度沙化风险和重度沙化风险较少。中度以上沙化风险主要集中在西南部的保德县和东北部的南郊区、阳高县和天镇县部分区域。2) 2001-2012年间,晋北沙化土地风险呈现一个持续逆转的态势;呈"明显逆转"和"逆转"的沙化土地风险主要集中在晋西北和左云县、怀仁县、大同县、阳高县等地,呈"发展"和"严重发展"的沙化土地风险则主要集中分布在大同的南郊区和天镇县。研究区重度沙化风险的区域面积在逐渐降低;轻度、中度沙化风险的土地面积在减少,未沙化风险的区域面积在逐渐增加; 3)文中探讨了基于改进的活动沙丘指数的晋北地区土地沙化风险,研究发现该指数在一定程度上能反映整个晋北地区的土地沙化风险特征。但是,该指数也存在一定的不足,人类活动(如国家退耕还林政策)对土地沙化风险会产生一定的影响,未来需要进一步验证指数的合理性。     

山西省近50年地表干燥度变化趋势分析

利用山西省39个气象站1960—2010年的气象资料,结合地形特征,将山西省分为6个气候敏感区,采用潜在蒸散量和降水量的比值来计算干燥度指数,在此基础上使用IDW插值法生成山西省干燥度的分布图,并分析了近50 a山西省地表干燥度变化趋势。研究结果显示：（1）山西省多年平均干燥度指数为2．21,属于半干旱区;干燥度空间分布与气候、地形等因素密切相关,南北差异显著。整体上山西省中北部地区较为干旱,干燥度指数为2．36,东部南部则较为湿润,干燥度指数为1．93;由于降水和蒸散都呈下降趋势,因此,近50 a山西省干燥度指数虽有所上升,但变化幅度仅为0．04·10a－1,干旱化趋势并不显著;（2）近50 a来,除山西省北部地区干旱状况有所缓解外,其它地区干旱状况均呈增加趋势;（3）干燥度季节性差异显著,冬春干燥异常,夏秋则较为湿润。总体而言,气候变暖虽未加剧山西省的干燥程度,但暖干化趋势应引起足够的重视。     

基于RS 与GIS 的石家庄市区土地利用／土地覆被变化研究

以1993年TM和2000年ETM＋图像为信息源,分析了石家庄市区1993～2000年的土地利用变化情况,结果表明,土地利用类型以居民点和耕地为主;7年间,研究区土地利用程度加强,土地利用程度指数增加了5.49%;耕地、林地和园地减少,耕地减少最多,耕地和园地主要转为居民点,林地转为居民点和未利用土地。     

黄土丘陵沟壑区土地利用空间分布与地形因子关系研究

以地处黄土丘陵沟壑区的安塞县为例,以土地利用现状图和数字高程模型为基础数据,在ArcGIS9.3软件的支持下,分别从高程、坡度、坡向三个方面对地形数据和土地利用数据进行叠加分析处理,研究土地利用空间分布格局与地形因子的关系。研究结果表明:土地利用空间分布与地形因子关系密切,并呈现一定的规律性。随着海拔的增加,草地的分布比例增大,林地的分布比例先增大后减小,耕地、园地、水域和工矿用地均呈减少趋势;平坦地区是耕地、园地、水域和工矿用地的优势分布区,大坡度区域是林地和草地的优势分布区;坡向由阴坡转向阳坡的过程中,林地的分布比例减小,耕地、园地、草地和工矿用地的分布比例增加,水域基本不受坡向影响。在此基础上,构建研究区土地利用空间分布三维景观图,再现土地利用空间分布与地理环境的关系。该研究有助于实现不同地形上土地利用类型的合理布局,优化该区的土地利用结构。     

不同集约梯度下地价与城市土地集约利用关系研究

通过地价调控土地市场,促进城市土地资源合理配置,是提高城市土地集约利用水平的重要途径。以石家庄市城市地价动态监测数据、集约利用评价数据为基础,划分集约梯度,运用雷达图法和偏相关法,对不同集约梯度下地价与土地集约利用关系进行实证研究。结果表明:总体上分析,石家庄市住宅地价与土地集约利用契合度约为70%,二者关系密切,但不同集约梯度下,二者关系的紧密程度差别较大;分梯度分析,地价与土地集约利用契合度为80%(集约梯度下)>75%(低效梯度下)>55%(过度梯度下),偏相关系数为0.879(集约梯度下)>0.550(过度梯度下)>0.257(低效梯度下);集约梯度下,地价与土地集约利用契合度最大,关系为高度相关,地价越高,集约程度越好,二者关系最紧密。     

PDSI和Z指数在西北干旱监测应用中差异性分析

利用西北地区137个气象台站1961～2003年气象资料,分别计算了西北地区的Z和PDSI两种干旱指数,并对其结果进行了对比分析.结果认为:两种指数在多数地区多数季节可以互相兼容,但Z指数适宜于在雨季表征干湿事件,而PDSI则适宜于西北的所有地区和所有季节,并对当地干旱事件的反映更为敏感;在对不同程度干旱面积的表征上,PDSI对轻旱的表征反映较为敏感,而Z指数对重旱的反映更为敏感;对于中等程度的干旱而言,两种指数表征下的干旱面积较为统一;从西北地区的实际情况出发,PDSI对干旱的表征更为客观.     

乌鲁木齐市土地利用效益的耦合关系分析

根据系统科学理论与方法,选取1995-2007年统计资料,建立该市土地利用效益的指标体系和耦合模型,分析乌鲁木齐市土地利用社会经济效益与生态环境效益之间的协调程度.结果表明:1)1995～2007年乌鲁木齐市土地利用社会经济效益几乎呈指数形式增长;而生态环境效益总休上升,但起伏波动比较大;2)1998年以前,耦合度呈下...     

黄土高原土石山区土地利用空间分布研究

在陕西省陇县土地利用数据和1∶5万地形图的基础上,利用ArcGIS 9.3软件和Spss17.0软件探讨不同海拔、坡度与坡向上土地利用类型的分布特征及土地利用的空间分布与地形因子的相关关系。结果表明:除林地、草地外,其他土地利用类型分布主要集中在海拔小于1300m、坡度小于15°的区域中;耕地在平地占优势地位,其他坡向级别中林地占最大比例,其次是耕地和草地,其他土地利用类型分布较少。耕地、林地、居民点及工矿用地、未利用土地与海拔相关关系均达显著水平;除水利设施用地外其余各类土地利用类型与坡度均显著相关;除耕地、草地和居民点及工矿用地外,其他土地利用类型与坡向的相关关系均不显著。     

甘肃省耕地数量变化特征及其对粮食安全的影响

利用51年的耕地统计数据和近年的土地利用详查变更数据,揭示了甘肃省土地利用结构和耕地面积变化的总体特征,1955～2005年,甘肃省耕地面积和人均耕地面积呈现出逐年下降趋势,而粮食产量和人均粮食产量却呈现出上升趋势,最小人均耕地面积和耕地面积压力指数虽逐渐减小,但耕地压力指数历年都大于1,说明此期粮食的供给小于需求,粮食处于不安全状态。运用回归分析方法、预测理论、最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,对耕地面积变化的主要驱动因子进行了分析,在定量分析耕地数量变化和人口增长及经济发展关系的基础上,对未来15年耕地、人口、粮食、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测。结果显示:2006～2020年,耕地压力指数继续减小,且越来越接近1,这说明耕地面积-人口-粮食之间的供需矛盾减小,粮食安全形势有所缓解。     

酒泉绿洲土地可持续利用评价

从公平性、经济可行性、土地生产力指数、耕地资源保护、生产稳定性指数、协调性6个方面,建立了酒泉绿洲土地可持续利用评价指数体系,运用熵值法确立了权重系数及其综合评价模型,对酒泉绿洲2000-2006年的土地利用状况进行了可持续评价,并由GIS系统生成了可持续等级图.结果表明:酒泉绿洲各县(市)土地利用持续性较小,土地利用或处于弱不可持续或处于强不可持续发展状态,且呈现较大的区域差异.最后,针对存在的问题提出了提高酒泉绿洲土地可持续利用的具体对策.     

天山南坡山前荒漠草地植物群落分布对环境因子的响应——以拜城县为例

为探明天山南坡拜城县山前荒漠草地植物群落分布对地形与土壤因子的响应,本研究选取了拜城山前荒漠草地典型区域进行调查,采用优势度法和典范对应分析（Canonical correspondence analysis,CCA）法,研究山地荒漠草地植物群落分布与地形和土壤因子之间的关系。结果表明：（1）不同调查样点灌木层和草本层物种多样性存在差异,东坡调查样点Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Simpson指数均表现为灌木大于草本,西坡和北坡调查样点Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Simpson指数均表现为草本大于灌木;（2）典范对应分析法分析结果表明,地形因子对植物群落的影响大小顺序为：坡向（SA）>坡度（SG）>坡位（SP）,土壤因子对植物群落的影响大小为：30～100 cm土层土壤水分（SMC-2）>土壤总孔隙度（STP）>0～30 cm土层土壤水分（SMC-1）。地形和土壤因子对不同植物群落的形成具有一定的筛选作用,30～100 cm土层土壤水分和坡向是影响天山南坡拜城县山前荒漠草地植物群落分布的关键因子。