长株潭地区土地利用/覆被变化的时空特征研究

为了揭示长株潭地区城市化快速发展时期的土地利用的数量变化和空间变化特征,加强土地空间管制和促进土地资源可持续利用,以1986年、1995年、2005年3期土地利用/覆被现状数据为基础,结合GIS技术,对长株潭地区的土地利用/覆被变化时空特征进行研究。结果表明：（1）林地和水田是长株潭地区的优势地类。这段时期内城镇建设用地和农村居民用地面积持续增加,水田面积持续减少。其他地类面积波动变化;（2）各种土地利用类型之间相互转换。大部分水田、旱地、林地、灌木林地和水域转换成了城镇建设用地。新增的农村居民用地主要由水田转换而来。城镇建设用地的增长呈现出依附原有建设用地增长和跳跃式的增长2种方式;（3）长株潭地区土地利用数量变化存在明显的区域差异。长沙市区、株洲市区和湘潭市区等地的土地利用类型的相对变化率较大;醴陵市、炎陵县和茶陵县等地的土地利用类型的相对变化率较小;（4）长株潭地区土地利用变化的年均变化速度不是很快。正向变化的土地利用类型有城镇建设用地、农村居民用地、水域和草地,其中增长变化最快的是城镇建设用地;其余土地利用类型负向变化,其中减少变化最快的是果园。研究认为,长株潭一体化进程的深入,城市化水平的提高和差异是长株潭地区土地利用发生时空变化和区域差异的主要原因。     

大庆市城市扩展与地表热环境变化研究

本研究从城市热岛的空间分布与土地利用类型着手,选取1990、2001、2006年3年的Landsat TM/ETM遥感数据,采用单窗算法对大庆市地表温度进行反演,通过从热岛强度、不同类型下垫面转换对温度的影响,以及温度重心转移等方面分析了大庆市地表温度随城市扩展的变化规律。结果表明：大庆市的城镇面积、城镇用地比重与城市的扩展程度均呈现相同的变化趋势,即持续增长趋势;同时,大庆市高温区的面积在1990与2006年期间呈现出持续增长的趋势,而低温区与常温区面积则表现为不同程度的减少趋势;在对下垫面热效应贡献研究中,城市用地较其他类型地块对其贡献最大,而在其他类型下垫面地块向城市用地的转换过程中,均表现出正温度效应;大庆市城市扩展方向与下垫面温度场变化方向相同,因此城市地表热环境发生改变的主要原因是城市用地的扩张。     

苏州工业园区土地利用景观格局变化分析

为给生态区域建设提供科学的指导,促进社会经济健康可持续发展,以苏州工业园区1995、2005和2013年3期土地利用现状调查数据为基础,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,基于景观指数方法和土地利用转移矩阵模型对苏州工业园区斑块类型水平和景观类型水平下的景观格局特征进行定量分析,分析各景观地类之间的转换特征。结果表明：（1）1995—2013年间,景观格局指数发生了重大变化,2005年优势景观为耕地,2013年优势景观变为城镇建设用地;（2）18年间耕地和城镇建设用地的斑块面积变化最大,耕地面积降幅83.47%,城镇建设用地面积增幅193.52%;（3）土地利用转移方面,耕地减少较快而城镇建设用地增加较快,减少的耕地主要转化为建设用地和园地,增加的建设用地主要来自于耕地和未利用地;（4）景观格局整体呈现破碎度增大、集聚度减少、分离度上升、均匀度好、多样性增强等特征。研究表明景观指数结合土地转移矩阵模型能对土地利用的格局和过程进行很好的分析,并科学指导生态区域建设。     

基于地形梯度的陕西省土地利用变化研究

笔者利用2000、2010 年土地利用现状和DEM数据,基于地形位梯度指数、分布指数和土地利用程度综合指数等,探讨了陕西省土地利用分布变化的地形梯度特征。研究结果表明：陕西省土地利用现状以林地、耕地和草地为主,三者土地面积占区域总面积的95%以上;2000—2010 年土地利用变化特征是耕地面积逐渐降低,大量耕地退耕为草地(3761.33 km2)和林地(1198.61 km2),而建设用地面积明显增加,主要源于对耕地(729.66 km2)和草地(225.86 km2)的侵占;土地利用类型在地形位梯度上的变化特征是随着地形位的增高,草地、耕地、园地、水域、建设用地和未利用土地的分布指数逐渐降低,而林地与之相反。土地利用程度显示,在地形位指数较低的区域土地利用程度较高,土地利用类型转换剧烈,而随着地形位指数增高土地利用程度随之降低。     

农业地区城市扩展过程分析 ——以黑龙江省绥化市为例

为了获取绥化市城市扩展过程的特征,基于1976、1990、2001、2006和2009年遥感影像资料,利用人机交互解译方法提取了绥化市城市用地扩展信息,借助地理信息系统（GIS）技术的统计分析功能和空间分析功能,分析了绥化市建设用地扩展的数量特征和空间变异特征。结果表明,1976-2009年的33年间,绥化市城市建设用地面积持续增加,其中2001-2009年间的城市扩展规模和速度最大;城市重心先向西北移动,后向西南移动;绥化市建设用地扩展具有明显的空间分异特征,这种特征表现在不同时段城市建设用地扩展的方向不同;城市紧凑度变小,形态特征变复杂。     

基于RS和GIS的天津市滨海新区土地利用变化特征分析

为了揭示快速发展的天津市滨海新区近年来土地利用模式及集约化程度,利用1987年、1993年、2001年、2006年影像资料,借助GIS空间分析和数理统计方法,分析了近20年天津市滨海新区土地利用时空变化特征。结果表明,近20年间该区域土地利用模式的改变最明显的是建设用地的增加和水域的减少,二者均在不同时段表现出一致的变化趋势,而耕地、草地、林地和未利用地在20年间的不同时期增加或减少;建设用地的增加主要源于水域,其次为草地和林地;水域的减少除被建设用地占据外,部分水域变成草地、未利用地、耕地;1987-2006年滨海新区土地利用程度综合指数逐年提高,且不同时期土地利用程度变化量和变化率均大于0,表明该区域正处于土地利用发展时期,集约程度将会进一步提高,有利于城市可持续发展。     

我国35个大中城市建设用地结构与空气质量的典型相关分析

[目的]研究选取中国35个大中城市作为样本城市，评价了样本城市2016年空气质量和城市建设用地结构特征，[方法]利用典型相关分析方法分析城市建设用地结构与空气质量之间的关系，为合理安排城市用地结构、改善空气质量、提高城市人居环境质量提供科学依据。[结果](1)研究期间样本城市空气质量地域差异明显，空气污染较重的城市主要集中在华北地区、西北地区，东南沿海城市空气质量较好，京津冀地区空气污染问题较为严重，空气质量指数（AQI）、PM2.5、PM10、SO2、NO2年均浓度呈现出：北方城市>南方城市、内陆城市>沿海城市。(2)研究期间样本城市建设用地结构存在一定差异，居住用地和工矿仓储用地占城市建设用地总面积的比例在49%~58%之间。北方、南方城市建设用地结构差异主要体现在绿地与广场用地比例，沿海、内陆城市建设用地结构差异主要体现在公共管理与公共服务用地、工矿仓储用地和绿地与广场用地的比例。城市建设用地结构信息熵平均值呈现出北方城市>南方城市、内陆城市>沿海城市的特征。(3)典型相关分析结果表明，样本城市建设用地结构对空气质量有一定影响。不同的区域空气污染物不同，影响空气污染物浓度的建设用地结构因子也不同。从整体上，居住用地与商业服务业设施用地与SO2呈负相关，工矿仓储用地与NO2呈正相关；从区域上，居住用地、道路与交通设施用地与PM2.5呈正相关，工矿仓储用地与NO2呈正相关，居住用地、道路与交通设施用地与SO2呈负相关。[结论]样本城市建设用地结构对空气质量有一定影响。     

1990—2019年吉林省中部玉米带建设用地扩张占用耕地时空特征研究

研究旨在探究建设用地扩张与耕地的时空特征以及建设用地扩张占用耕地的驱动因素。研究基于Landsat TM/OLI遥感影像数据，以吉林省中部玉米带的10个县市为研究对象，对1990、2000、2010、2019年4个时期建设用地扩张与耕地变化的时空特征及其空间驱动因素进行了分析。结果表明：(1)吉林省中部玉米带在1990—2019年间建设用地扩张了772.97 km²，建设用地扩张空间差异明显；(2)不同时间段内研究区建设用地扩张强度聚类主要为极高值聚集区，以长春市为主，建设用地扩张模型为外延型；(3)1990—2019年间研究区耕地净流失达793.19 km²，年损失率为1.01%，减少的耕地65.27%转变为建设用地，主要为城区外缘的耕地；(4)研究区建设用地扩张占用耕地的时间驱动力主要为政策因素，空间上经济区位和地理区位是主要约束因素。该研究分析了吉林省中部玉米带建设用地扩张占用耕地的时空特征，为土地利用规划提供了理论基础。     

庆阳市西峰区土地利用结构分析

基于西峰区1997—2012年土地利用变更数据,对西峰区土地利用空间结构及其动态变化特征进行定量分析。通过SPSS对16年土地利用现状数据进行分析处理,采用经济学中的空间洛伦茨曲线和基尼系数,绘制洛伦兹曲线,分析西峰区土地利用结构特征。结果表明,西峰区土地利用结构分布比较均匀。从空间尺度上看,土地利用类型中水利交通用地和其他建设用地这2种地类分布最不均匀。从时间尺度上看,耕地、林地、城乡建设用地、其他建设用地和未利用地分布离散程度增大,分布趋向分散,而园地、牧草地、其他农用地和水利交通用地分布趋向均衡。     

基于空间自相关的宁夏县域建设用地节约集约利用水平空间分异特征研究

摘 要：研究旨在摸清宁夏22个县建设用地集约利用现状水平，总结空间分布特征，剖析土地利用方面存在的问题，为进一步提高土地管理水平、科学制定针对性的管理政策提供科学依据。基于县域尺度，运用多因素综合评价法对宁夏22个县建设用地集约利用水平进行综合评价，并通过空间自相关分析法对建设用地集约利用水平空间分异特征进行了分析。研究表明宁夏县域建设用地集约利用水平空间分异特征明显，22个县中只有6个县综合评价得分达到80分以上，用地节约集约水平高；宁夏县域建设用地集约利用状况总指数呈现出自北向南逐步递减的特征，其中热点区集中分布在宁夏北部、次热点区位于热点区外围、次冷点区成散团式分布、冷点区分布在中部和南部各别县。整体来看，宁夏建设用地集约利用水平整体不高且空间分布极不平衡，呈现出较强的空间相关性，空间集聚特征明显。未来宁夏北部地区和南部地区各县要结合自身实际，制定差别化的集约用地管理政策,北部经济发展较好的县（市、区），主要是加强存量用地的挖潜和新增用地效益的提高；南部山区各县（市、区）更重要的是要促进经济社会快速发展，提高土地利用效益。     

基于定量模型下的山东省土地利用变化研究

为分析山东省土地利用变化格局,以期为土地管理决策、生态环境保护和社会经济协调发展提供科学依据,利用山东省1997—2008年各市土地利用详细变更数据,选取农耕用地、牧草用地、园林用地、水域用地、城乡居住及工矿用地、交通用地和未利用土地等7种土地利用类型,在定量模型支持下对山东省不同时段及其内部不同区域土地利用类型变化格局进行了模拟和分析。结果表明：1997—2008年,山东省未利用地、耕地减少幅度较大,水域用地面积增长最显著;土地利用类型变化动态度为0.96%;水域、交通用地、未利用地变化较为显著,其变化动态度分别为25.85%、2.26%和-2.14%。此外,各市耕地、园地、未利用土地和牧草地的相对变化率相距悬殊,证明山东省土地利用类型变化具有显著的区域性差异。该研究揭示了山东省土地利用变化的时空特征,对土地可持续利用、生态农业建设与人地协调发展具有重要意义。     

石羊河流域土地利用变化分形特征研究

利用石羊河流域1980、1995、2000、2006、2012年5期遥感影像,应用分形理论和GIS方法研究石羊河流域土地利用变化分形特征,定量分析流域不同土地利用类型变化的复杂性、稳定性以及变化趋势。结果表明：总体上流域耕地、城乡工矿居民用地、林地和水域呈现增加趋势,未利用地和草地呈现减少趋势,不同时段土地利用类型都具有空间分形结构,不同土地利用类型复杂性和稳定性呈现波动变化趋势。1980、1995、2000年石羊河流域不同土地利用类型分维数排序均为：水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用土地＞城乡工矿居民用地。2006、2012年分维数由高到低依次为：水域、耕地、草地、林地、未利用土地和城乡工矿居民用地。1980、1995、2000、2006、2012年石羊河流域总平均分维值分别为1.5296、1.5025、1.5445、1.5631、1.5676,不同土地利用类型平均分形维排序为水域(1.8317)＞耕地(1.5678)＞林地(1.5351)＞草地(1.5315)＞未利用土地(1.4413)＞城乡工矿居民用地(1.3411)。总平均稳定性指数分别为0.1083、0.0997、0.1228、0.1167和0.1186,不同土地利用类型平均稳定性排序为水域(0.3317)＞城乡工矿居民用地(0.1589)＞耕地(0.0635)＞未利用土地(0.0587)＞林地(0.0351)＞草地(0.0315)。通过对流域土地利用变化复杂性、稳定性以及动态变化研究,为区域土地资源合理开发与生态环境协调发展提供技术支撑与决策依据。     

松辽流域片区1990—2015年土地利用变化及驱动机制研究

为探索整个松辽流域片区1990—2015年的土地利用时空变化特征及驱动机制,通过ArcGIS空间分析、土地利用转移矩阵、SPSS相关分析和因子分析等方法,分析社会经济统计数据和气候数据。结果表明,松辽流域1990—2015年的土地利用变化差异显著。土地类型占地面积为林地>耕地>草地>未利用土地>水域>城乡建设用地,土地变化面积为耕地>草地>林地>未利用土地>水域>城乡建设用地。1990—2000年耕地、林地、草地和未利用土地相互转化明显,建设用地迅速扩张。乔木林、高覆盖草地分别减少了1.26万、1.74万km²,旱地增加了2.25万km²。松辽流域片区的土地利用变化主要驱动因子是经济发展和人口增长。本研究从流域片区尺度上为松辽流域片区的土地资源管理和规划提供理论参考。     

Effects of the Land Use Change on Ecosystem Service Value Based on RS & GIS

Assessing the effect of land use change on ecosystem service value(ESV) can provide reference for sustainable land use and ecological environment protection. The land use information was extracted and analyzed based on Landsat TM images in Shuangliu County, Sichuan Province from 1992 to 2008, following remote sensing(RS) and GIS. The ESV of the land use change in study area was evaluated by adopting the service value method within Chinese terrestrial ecosystem. The results showed that:(1) the area of paddy field and forest land reduced in the 16 years, total area of construction land expanded fast on the basis of occupying paddy field and forest land.(2) The regional ESV increased by 4,508.859×104 RMB, but there is different change trend at different times, such as the ESV fell by 10.59% in 1992–2000, increased by 16.024% in 2000–2008.(3) The conversion from forest land and cultivated land to construction land caused a decline and negative flow in ESV, the total value was 2,197.233×104 RMB and 5,317.460×104 RMB.(4) All land use types showed that change of the ESV coefficient was less elastic, the relative sensitivity: forest land > cultivated land > water area. In terms of variability of ESV, water area change had greater influence on the change of ESV in the study area, and cultivated land and forest land had relatively smaller impact.     

Exploring Harmonious Protection of Land Resources in City Construction

Urbanization in China is at an essential point in its transformation from the initial stage to accelerating stage. With quick expansion of city scale and large occupation of land for urban construction, the contradiction between land resource shortage and people's living needs becomes more and more prominent. It has great affection on the grand plan of China's sustainable development of economy and society. How to adjust the relations between the development of urban construction and protect the land resource, promote the rational use of urban land, perfect and complete the protection system of land resource for improving the efficiency of urban land use. In order to conserve land resource and find a sustainable way for development of people's living and environment construction, the above mentioned problems are the most important issue for urban construction and important subject of this paper.     

重庆市永川区土地利用空间格局变化模拟

为了研究快速城市化过程中县级尺度土地利用结构特征,从而更精确把握土地利用与覆被变化的动态过程。将GIS技术与CLUE-S模型结合研究重庆市永川区土地利用空间格局的变化。结果表明：永川区2000—2010年土地利用类型变化均以森林和农田为主,各期占总面积90%以上。从2000—2010年城镇面积显著增加,增加了16.11%,且2005—2010年城镇面积变化程度比2000—2005年变化更为剧烈。森林面积在10年间少量增加。10年间农田面积减少了1660 hm2。对永川区土地利用变化设定3种情景进行模拟,并对预测结果进行比较分析。由此得出：在快速城市化的驱动下,永川区土地利用景观格局变化以森林和农田为主,城镇面积大幅度增加,森林面积也呈现增加趋势。相应地农田面积减少。生态保护情景模式下对生态环境有保护作用的土地利用类型有较好的调控效果。     

Key Parameters in Urban Form Layout for Weakening Urban Heat Island Intensity and Its Response Mechanism

The relationship between urban form layout and Urban Heat Island (UHI) intensity response mechanism was quantified and the parameter curves was studied. Large-scale analysis and calculation software such as ArcGIS and MATLAB are used and extract Urban Form and inversed UHI, based on the seven times summer TM images of Tianjin between 1992 and 2013. The results show that: Firstly, the double indicators measure for the UHI intensity was proposed, that is, highest UHI temperature value and total UHI warming. Secondly, the UHI intensity increases with the expansion of urban form area; and in general, gross area of urban form is positively correlated with highest UHI temperature value and total UHI warming.Thirdly, dispersion of the urban form and contagion index are not apparently involved with highest UHI temperature, but correlated with total UHI warming.Fourthly, plague area has a positive relationship with UHI intensity; with a single plague over 50 km 2, highest UHI temperature value will grow rapidly by the linear along with the increase of plague and a quadric curve correlation between plague area and total UHI warming is obtained. Fifthly, there was a negative relationship between perimeter-to-area ratio of the plaque and UHI intensity and a S curve correlation between perimeter-to-area ratio of the plaque and highest UHI temperature value. When the ratio is between 0.005 to 0.04, a quadric curve correlation will be formed between perimeter-to-area ratio and highest UHI temperature value. Finally, urban form fractal dimension is positively relevant with UHI intensity and in a linear relationship with highest UHI temperature and a cubic curve relationship with Total UHI warming.     

城市建设强度与热岛的相关性——以重庆市开州区为例

城市建设强度是城市热岛形成与演变的主要驱动因素,为了揭示两者之间的量化关系,以重庆市开州区为例,在用地地块、规则网格和建筑斑块3个空间尺度上,使用ArcGIS提取地表温度（LST）与建设强度指标,利用SPSS分析其相关性并构建多元回归模型。结果表明：用地地块尺度上,LST与绿化率、建筑密度和容积率之间均呈现显著的负相关,与建筑底面积和总建筑面积之间均呈现显著的正相关。规则网格尺度序列上,LST与建设强度各指标之间的相关性系数随网格面积的增大而增大,在840 m网格时达到最大值;总体上LST与绿化率之间呈显著的负相关,与建筑密度和容积率之间呈显著的正相关。建筑斑块的尺度上,LST与建筑层数之间有显著的负相关关系,与总建筑面积之间有显著的正相关关系。城市建设强度直接或间接影响了城市热岛的形成与演变,而相关分析发现,建设强度指标并非都与LST之间呈正相关关系,这表明城市热岛除受建设强度的影响外,还受区域气候、城市形态、城市性质、交通方式以及建筑材质与色彩等多种因素的协同影响,是一个非线性的复杂过程。