土地利用时空格局演变及影响因素分析：以惠水县为例

【目的】探明土地利用时空格局演变及其影响因素,为惠水县土地利用调控提供理论参考。【方法】以贵州省惠水县为例,利用1990年、2000年、2010年、2016年的遥感影像资料和地形图,依托人机交互目视解译及地理信息系统的空间分布和统计功能,根据收集到的惠水县的土地利用动态度、土地利用空间分布图、土地利用综合指数图等数据,结合人口增长和经济发展分析惠水县土地利用时空分布情况。【结果】惠水县耕地面积持续下降,未利用地和水域面积呈先增后略减少趋势,且变化比例相对较小,草地与建设用地呈持续增加趋势;1990－2016年,主要的土地利用变化是林地与草地、林地与建设用地、耕地与草地、耕地与建设用地间的相互转换。【结论】不同种类用地的需求量,随人口数量不断增多呈上升趋势,土地利用变化的速度和人口数量发展呈正相关性;经济发展会促进惠水县土地利用变化。【建议】优化土地利用结构,促进经济健康发展;加强土地整理,提高土地利用率;关注人口变化,促进城镇土地集约利用,以利于惠水县土地利用调控。     

塔里木河上游典型绿洲土地利用时空格局分析

【目的】分析塔里木河上游典型绿洲土地利用类型的分布特征,为塔里木河上游合理规划绿洲土地资源利用、促进区域可持续发展及生态环境保护提供科学依据,同时也为全球变化及陆表过程模拟提供有价值的小尺度空间信息数据。【方法】基于RS和GIS技术,以位于塔里木河上游的阿克苏绿洲为研究对象,以1990,2002,2008,2017年4期遥感影像为数据源,系统分析了研究区4个时期6种土地利用类型的变化及其景观格局演变。【结果】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积逐年增加,草地和未利用地面积逐年递减,林地面积呈先减少后增加趋势,水域面积呈先增加后减少趋势。土地利用类型单一动态度由大到小依次为建设用地耕地林地未利用地水域草地。1990-2017年,研究区土地利用类型均呈现不同程度的相互转化,其中耕地面积增幅最大,且主要由林地和草地转化而来;建设用地增幅次之,主要由未利用地转化而来。通过空间重心转移分析发现,重心迁移距离依次为耕地、林地、未利用地、草地、建设用地、水域。1990-2017年,阿克苏绿洲斑块个数、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、蔓延度指数、香农均匀度指数总体呈下降趋势;聚合度指数、最大斑块指数、香农多样性指数总体则呈上升趋势。【结论】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积呈增加趋势,其中耕地面积增幅最大且重心迁移距离最大,其他土地利用类型趋势与之相反;总体而言阿克苏绿洲景观格局的破碎化程度降低。     

岩溶山区不同地貌形态的土地利用变化比较分析

【目的】为促进岩溶山区土地资源的优化配置和可持续利用。【方法】基于麻江县1992年和2012年土地利用数据,利用ArcGIS软件,比较分析了低山丘陵、中山峡谷、岩溶槽谷3种地貌形态的土地利用变化特征。【结果】1各地貌类型区的耕地、林地、草地、建设用地数量变化较大,而水域和未利用地变化较小,其中以低山丘陵的林地、草地和建设用地与中山峡谷的耕地数量变动最为突出;2低山丘陵以林地与草地的相互转化及耕地转为建设用地为主,中山峡谷以耕地、林地、草地的相互转化为主,岩溶槽谷以耕地和林地的相互转化为主;3耕地、林地和草地之间的相互转化多分布在各地貌区坡度较大地带,耕地转为建设用地多分布在地势低缓处。【结论】岩溶山区复杂的地貌形态特征对土地利用变化影响突出,而退耕还林还草政策和城镇化发展是其重要驱动力。     

西北旱区土地利用变化的时空异质性研究——以陕西铜川耀州区为例

【目的】从土地利用变化程度、过程及空间转移3个维度揭示西北旱区典型县域土地利用时空变化过程及特征,为区域土地政策的制定与实施提供参考依据。【方法】以陕西铜川耀州区为例,用2000年5月、2008年7月以及2015年8月的Landsat遥感影像为主要数据源,根据土地资源及其利用、自然属性状况,将研究区土地利用类型共分为7种（林地、耕地、草地、农村居民点、城镇用地、其他建设用地和水库坑塘）,采用土地利用程度指数、土地利用转移矩阵和土地利用重心迁移模型,分析2000-2015年陕西铜川耀州区主要土地利用类型的时空格局变化特征。【结果】(1)从利用程度来看,2000,2008及2015年耀州区土地利用程度综合指数依次为252.65,247.69和250.66,其中2000-2008年耀州区土地利用程度变化量为－4.97,处于调整期;2008-2015年耀州区土地利用程度变化量为2.97,处于发展期;2000-2015年,耀州区土地利用程度变化量为－2.00,土地利用总体处于调整期,仍有较大开发利用空间。2000-2015年,耕地利用程度变化量间呈持续下降趋势,开发利用水平较低,呈衰退趋势;林地利用程度变化量先上升后下降,总体呈持续发展趋势;而农村居民点、城镇用地及其他建设用地的利用程度变化量则呈持续增长趋势,处于发展阶段;水库坑塘和草地的利用程度变化量呈先下降后上升趋势。(2) 从转移过程来看,在2000-2008和2008-2015年耀州区不同土地利用类型之间发生转移的面积分别为23 362.44和21 579.20 hm²,其中耕地和林地发生转移面积占总转移面积的比例均最高,其次是农村居民点用地、草地、其他建设用地和城镇用地,水库坑塘转移面积占比最小;各土地利用类型均进行了一定程度的相互转移,其中耕地与林地相互转化以及耕地向农村居民点、其他建设用地和城镇用地转化成为主要趋势。(3)从空间变化来看,在2000-2015年,耀州区各土地利用类型重心均进行了一定程度的空间迁移,其中其他建设用地和草地的重心转移距离均较大,林地的重心转移距离最小。【结论】2000-2015年陕西铜川耀州区土地利用变化存在明显的空间分异特征,土地利用格局演变加速。     

昆明市土地利用时空变化特征分析

利用1990年、2000年和2008年共3期昆明市土地利用现状数据,分析昆明市土地利用时空变化特征。结果表明：昆明市土地利用类型以林地为主,其次为草地、耕地、建设用地、水域和未利用地。1990—2008年,耕地、草地和未利用地逐渐减少,而建设用地、水域和林地逐渐增加,其中变化幅度最大的是建设用地和耕地,盘龙区、五华区和官渡区土地利用变化速度最快,草地→林地,耕地→建设用地为最主要的土地利用转换类型。     

基于CA-Markov模型的贵州山区2022年土地利用格局模拟

【目的】为探讨快速发展的山区未来土地利用变化规律。【方法】利用CA-Markov模型,以贵州省麻江县为例,利用1992年、2002年和2012年三期土地利用数据,模拟了2022年土地利用格局,并分析了土地利用格局演变特点。【结果】结果表明:到2022年研究区耕地、未利用地、草地不断下降,而林地、建设用地和水域将持续增加。耕地、林地、草地和未利用地破碎化下降,建设用地破碎度增加,水域破碎度变化不大;耕地、林地、草地、建设用地的景观形状趋于规则化,而未利用地景观形状复杂化增强,水域景观形状复杂性变化不大;除未利用地聚合度下降外,其他地类聚合度都呈增加趋势。研究区景观破碎度降低;景观形状复杂性下降,各景观类型面积比重不断趋于均衡化,聚集度增强。【结论】该模型对山区土地利用模拟具有较高精度,研究结果可为土地优化研究奠定基础。     

基于地形梯度的贵州省土地利用时空变化分析

【目的】探讨贵州省不同地形梯度上的土地利用变化特点。【方法】采用遥感解译和GIS统计分析相结合的方法,从高程、坡度、地形起伏度、地形位指数视角,分析了1990-2010年贵州省土地利用变化的地形梯度特征。【结果】研究期间贵州省土地利用类型分布表现出明显的梯度性。在坡度、地形起伏度和地形位梯度上,耕地、建设用地和水域主要分布于低梯度带。林地、草地和未利用地集中于高梯度带。在高程梯度带上,高海拔梯度带是耕地、草地和未利用地的优势区,低海拔梯度带是建设用地、水域和林地的优势区。1990-2010年各地形梯度带的耕地和未利用地面积降低,而林地、草地、建设用地和水域面积增加。主要表现为大量耕地和未利用地转为林地和建设用地。其中,耕地、草地、林地和未利用变化集中于中等及以下梯度带。建设用地和水域变化主要分布于中等高程带以及其他低地形梯度带。【结论】研究区土地利用变化地形梯度差异突出。自然条件,社会经济因素以及退耕还林还草政策是其主导因素。     

1990—2020年南宁市土地利用时空变化

为揭示南宁市土地利用的时空变化规律,运用地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术和土地利用动态度、利用程度和转移矩阵等方法,深入分析1990—2020年南宁市土地利用的时空演变特征。结果表明,1990—2020年南宁市各土地利用类型的变化明显、土地利用变化的总体速度加快,建设用地和未利用地增加且表现为增速,耕地、林地、草地和水域减少且表现为减速;南宁市的土地利用程度处于中等水平,随着人为活动对土地的不断干扰和影响,土地利用程度水平呈逐渐升高的趋势;30年间南宁市共有1 051.61 km²的土地利用类型发生转移,其中建设用地和未利用地表现为净转入特征,耕地、林地、草地、水域表现为净转出特征。     

汾河流域土地利用景观格局演变及其驱动因素探究

【目的】分析汾河流域临汾段土地利用面积变化及景观格局演变特征,掌握影响土地利用变化的驱动因素,旨在为汾河流域可持续发展以及生态环境保护提供参考。【方法】以汾河流域中游临汾市为研究区,基于1990-2020年遥感、气象、社会经济等数据,计算该地区的土地利用程度指数、土地利用动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数（类型级别和景观级别）,探讨近30年临汾市土地利用面积变化特征及景观格局的变化趋势,利用主成分分析方法筛选影响临汾市土地利用变化的主要驱动因素。【结果】从土地利用结构来看,临汾市土地利用类型以耕地为主,草地和林地次之。从土地面积变化来看,1990-2020年,各土地类型的面积变化量绝对值由大到小依次为建设用地＞草地＞耕地＞林地＞水域＞未利用地,其中建设用地、林地及水域面积均增长,其余土地类型面积均减少;土地利用类型转移以耕地转为建设用地和草地以及草地转为耕地和林地为主。景观类型级别方面,耕地、林地和草地的最大斑块指数（LPI）、景观形状指数（LSI）、斑块平均大小（AREA_MN）和斑块结合度（COHESION）均较高;景观级别方面,随着时间的延长,斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、香农多样性指数（SHDI）和香农均匀度指数（SHEI）总体均增加,边缘面积分维指数（PAFRAC）和蔓延度指数（CONTAG）均减少。主成分分析结果表明,社会经济因素、产业结构因素和自然因素是临汾市土地利用面积变化最主要的驱动因素。【结论】1990-2020年,临汾市的土地利用面积与景观格局发生了明显变化,探明了影响临汾市土地利用面积变化的主要驱动因素,其中建设用地、草地、林地和耕地受各驱动因素的影响较明显。     

安宁河流域土地利用地形梯度分异及其转型驱动因素

【目的】研究安宁河流域土地利用的时空演变、地形梯度分异特征及其转型的驱动因素，为区域土地利用规划及土地资源管理提供理论依据。【方法】选取海拔、坡度和地形起伏度3个地形特征，基于土地利用、自然环境和社会经济数据，借助CA-Markov模型、PLUS模型和地形分布指数等方法，分析2000—2020年安宁河流域土地利用时空演变特征、驱动机制和地形梯度分异，并进行2030年未来情景模拟。【结果】2000—2020年，安宁河流域土地利用以林地和耕地为主，二者分别占61.74%和24.86%以上；其次为草地和建设用地，分别占8.40%和1.02%以上；水域和未利用地面积较少，占比均低于1.13%。2000—2020年林地和建设用地迅速增长，其余地类不同程度减少，耕地、林地和草地与其他地类转化强烈。2020—2030年建设用地和林地有缩减趋势，其余地类呈增长趋势。耕地、建设用地和水域集中在地形起伏较小的低中海拔河谷地带，林地、草地和未利用地集中于地形起伏较大的中高海拔山区。海拔、坡度和人口密度是影响耕地、林地和未利用地变化的主要驱动因素，GDP、距水域和高速公路距离为草地、水域和建设用地变化的主要驱...     

区域土地利用变化图谱分析及其生态效应评价 ——以太原市城区及近郊区为例

 【目的】为太原市城区及近郊区土地资源的可持续利用以及生态环境保护提供决策支持,以促进研究区生态环境和社会经济的持续发展。【方法】运用地学信息图谱理论和方法，在RS和GIS的支持下生成了太原市城区及近郊区1990～2001年土地利用变化图谱，在此基础上，对研究区1990～2001年土地利用变化特征进行了分析并对其生态效应进行了测算。【结果】11年中，研究区耕地、草地、水域在不断减少，其中耕地减少最多;园地、未利用地、林地、建设用地在不断增加，其中林地增加最多;土地利用的变化导致了研究区生态系统的生态服务价值从1990年的1 202.15×106元增加到2001年的1 251.49×106元，年增加率为0.37％。【结论】土地利用类型变化最大的是耕地向未利用地的转化，其次为耕地向城镇用地的转化；草地、耕地的退化及未利用地的增加给研究区的生态系统服务带来了一定的负面影响；经过实证分析，利用地学图谱进行土地利用变化和生态效应定量研究是一种十分有效的方法。     

基于地形梯度的淇河流域土地利用时空变异分析

地形作为最基本的自然地理要素,在一定程度上影响着土地利用变化,对土地利用空间格局的形成具有重要影响。以太行山淇河流域为例,借助DEM提取高程、坡度信息,采用转移矩阵、区域统计分析和地形分布指数系统分析淇河流域1990—2015年间土地利用时空变异特征,定量分析了地形梯度上土地利用变化。结果表明:25年来变化最大的土地利用类型为耕地和草地,耕地面积净减少量最大,林地次之;草地面积净增加最多,建设用地面积净增加次之,未利用地面积变化不大。耕地、建设用地、草地生态系统集中于低地形梯度区,而林地集中于高地形梯度区;耕地、林地在低海拔区域面积呈减少趋势,水域和建设用地增加集中在低海拔地区;耕地在低坡度区域内呈现减少趋势,建设用地在低坡度地区增加集中。     

基于遥感和GIS的贵州省涟江流域土地利用时空变化研究

在遥感和GIS技术的支撑下,基于1995年、2005年和2017年遥感影像目视解译获得3期土地利用数据,结合土地利用动态变化和土地利用转移矩阵的方法,对贵州省涟江流域1995—2017年土地利用时空变化特征进行分析。结果表明:近20a来,涟江流域的土地利用以灌木林地、耕地、林地和草地为主,灌木林地和耕地的面积呈下降趋势,林地呈略微增加趋势,草地先增加后下降,其他用地和水域面积呈下降后又保持平稳趋势,建设用地的面积则持续增加;各土地利用类型在2005—2017年的变化程度比1995—2005年更剧烈,从1995—2017年整个研究时段来看,建设用地的增加趋势最明显,主要分布在流域中部的惠水县和北部的花溪区党武镇、青岩等地;在1995—2005年,土地利用转移主要表现为耕地转为草地和林地灌木林地转为林地,说明退耕还林还草、石漠化治理等生态建设效果比较明显;而在2005—2017年,耕地、草地和水域转为建设用地较为明显,流域近年的城镇化进程在逐步加快;建设用地和耕地主要在研究区中部偏东呈纵列分布,林地主要在研究区中部呈块状分布,草地和灌木林地遍布全区,且两者差别不大,除此之外部分耕地在研究区零星分布。研究结果为涟江流域的生态文明建设、城镇化发展和土地资源利用规划等提供重要的数据基础与理论依据。     

基于GIS-Logistic耦合模型的广河县土地利用变化及其驱动因素分析

【目的】探究甘肃省广河县土地利用演变规律和驱动机制.【方法】基于GIS平台,运用土地利用转移矩阵模型、二元Logistic回归模型和ROC诊断曲线,研究了2009-2014年广河县土地利用类型分布及其变化的特征,分析了影响耕地、林地、草地、建设用地、水域和未利用地分布的关键影响因素.【结果】2009-2014年间,广河县耕地、草地、林地面积有所减少,建设用地面积增加,其中耕地向建设用地转移的面积占总转移量的51.14%,草地向耕地转移的面积占总转移量的33.17%.通过ROC检验得到各种土地类型的拟合度分别为:耕地0.645,林地0.717,草地0.797,建设用地0.954,水域0.942,未利用地0.978,拟和结果较满意.【结论】广河县以耕地与草地为主,呈西南耕东北草分布.2009-2014年间,呈现各土地利用类型向建设用地转移的趋势,其中耕地是建设用地主要转入源,草地是耕地主要补给源.影响耕地分布的关键因素是坡度、高程和人口密度;影响林地分布的关键因素是地形位、坡度和人均纯收入;影响草地分布的关键因素是地形位;影响建设用地分布的关键因素是距村庄距离;影响水域分布的关键因素是高程;影响未利用地分布的关键因素是地形位、高程、人均纯收入、距建制镇的距离和距采矿用地的距离.     

基于CA-Markov模型的黄河流域土地利用模拟预测研究

【目的】分析黄河流域现有的土地利用数据，揭示黄河流域未来30年土地利用时空格局的演变趋势。【方法】基于黄河流域1980，1990，2000，2010和2015年5期土地利用数据，采用元胞自动机-马尔可夫模型（CA-Markov）对2000和2010年的土地利用格局进行模拟，在满足精度要求的基础上，对2020，2030，2040和2050年的土地利用变化情景进行预测，并借助GIS空间分析功能，剖析黄河流域2020－2050年的土地利用时空格局演变趋势。【结果】基于CA-Markov模型的黄河流域2000和2010年土地利用模拟误差均小于10%，Kappa指数高达0.872 8和0.897 0，证实了CA-Markov模型在黄河流域土地利用模拟上的可行性及精度的可靠性；未来30年间，黄河流域主要土地利用类型为耕地、林地和草地；耕地和草地将减少约10%，林地将增加约5%，建设用地将增加约150%，且主要集中于宁蒙河段以及中下游地区。【结论】CA-Markov模型可较好地模拟预测黄河流域土地利用的时空演变格局，模拟结果可为黄河流域未来土地利用规划和管理及生态修复提供科学依据。     

基于GIS的澜沧江流域土地利用变化及其对景观格局的影响

【目的】揭示澜沧江流域土地利用变化及其对景观格局的影响过程,探讨景观格局变化的主要驱动因子.【方法】GIS地理空间分析技术和景观生态学方法.【结果】2000-2013年土地利用与覆被变化表现为耕地、林地、水域和建设用地面积增加,草地和未利用地面积呈减少趋势,各地州市的林地、草地和未利用地的变化较为频繁,耕地、水域和建设用地相对比较平稳;林地和草地占总面积的84%以上,构成区域景观的基质,耕地的破碎度最大,而建设用地最为集中,水域的斑块数量变化幅度最大,由2000年的100增加到了2013年的537,耕地、林地和草地这三类景观要素复杂程度最高,最不规则;香农多样性指数和香农均匀度指数2000年分别为1.063 4、0.593 5,2005年均升高,2013年则分别降至1.118、0.624,整体上呈现上升趋势,说明研究区域内景观趋于均匀,占主体地位的景观要素与其他景观要素之间的差异减小;【结论】土地利用变化使景观破碎度增强,景观类型不规则,景观要素呈现均衡化分布的趋势.     

基于GIS和CA-Markov模型的库伦旗土地利用变化分析

以内蒙古通辽市库伦旗2009年Langsat-TM、2016年Landsat-ETM遥感影像为数据源,利用GIS软件解译提取该时期的土地利用现状数据,分析2009~2016年土地利用结构变化和转移特征,在此基础上借助CA-Markov模型,以2009~2016年土地利用转移概率矩阵为转移条件,构建土地利用适宜性图集,预测2016~2020年土地利用变化趋势。结果表明,2009~2016年,库伦旗土地利用变化明显,耕地和未利用地面积大量增加,主要来自草地和林地的转化。2016~2020年,库伦旗耕地和未利用地面积呈持续增加趋势,建设用地增长缓慢,草地、林地、水域面积呈减少趋势。需要优化调整土地利用结构,加强草地和林地保护,加大未利用地整治力度,促进区域生态环境可持续发展。     

山西省土地利用动态特征及驱动因素分析

[目的]研究土地利用动态及驱动因素为土地利用规划与管理提供指导。[方法]本研究基于山西省1995、2005、2015年三期的土地利用数据,分析了研究区土地利用动态,揭示了土地利用变化的驱动因素。[结果](1)山西省土地利用主要为耕地、草地和林地。20年来耕地先增加后略有降低,林地与建设用地呈增加趋势,草地则表现为降低趋势。(2)1995-2005年,山西省土地利用变化表现为林草地开垦与退耕还林(草)并存、耕地开发为建设用地与土地复垦并存的特点,土地利用动态度高。2005-2015年土地利用转换量很小,集中表现为耕地向建设用地转化,其次为草地向建设用地转化。1995-2015年山西省各个时期土地利用程度呈增加的趋势。[结论]20年来,山西省经历了气候暖干化,人口尤其是非农业人口快速增长,经济飞速发展。在自然、社会、经济三因素协同作用下,土地利用发生了快速变化。     

忻州市土地利用与生态系统服务价值时空变化

生态系统服务时空变化研究能够为自然资源管理与土地利用规划提供指导。基于忻州市2000,2010年土地利用数据,分析了忻州市土地利用与生态系统服务价值时空变化,探究了土地利用对生态系统服务价值的影响。结果表明,2000—2010年忻州市土地利用变化整体表现为耕地与湿地减少,林地、草地、水体与建设用地增加的趋势;耕地主要转变为草地,林地主要转变为草地与耕地,草地主要转变为林地与耕地。生态系统服务降低的区域(集中于西南部)占忻州市总面积的1.66%,而增加的区域(集中于中部)占2.45%;代县、繁峙、偏关、五台、忻府与原平生态系统服务表现为增加趋势(忻府与原平增加幅度最大),其他县区表现为降低(静乐与岢岚降低幅度最大)趋势。食物生产主要由耕地、建设用地与草地的变化引起,原材料生产主要受林地控制,气候调节与土壤保持等调节、支持与文化服务主要受林地、草地、湿地与水体变化控制。未来应加强自然资源保护,继续实施退耕还林(草)等恢复政策。     

GIS支持下的县域土地利用动态变化分析

利用GIS技术和数理统计分析方法,借助土地利用变化指数模型,定量分析了山西省怀仁县1989年第一次土地调查至2009年第二次土地调查的土地利用变化时空特征。研究表明,怀仁县土地利用类型以耕地、林地、草地为主;林地、交通运输用地、城镇村及工矿用地大幅度增加,耕地、其他土地大幅度减少;同时,土地利用数量变化存在明显的区域差异。综合分析表明,人口、经济、政策在土地利用变化中起着主导作用。