基于GIS干旱区绿洲县域土地利用变化生态风险分析——以新疆泽普县为例

为揭示土地利用结构变化对新疆典型干旱区绿洲县域的影响,以新疆泽普县为研究对象,在ArcGIS技术支持下,以2006年和2013年两期遥感影像和土地利用数据为信息源,构造了综合性生态风险指数(ERI)并进行空间插值,分析了泽普县土地利用生态风险动态演变和空间分异特征。结果表明:(1)2006—2013年,泽普县其他用地和林地面积呈减少趋势,其中其他用地面积减少了1 072.95hm~2,其次是林地面积减少了165.8hm~2,草地面积几乎未发生变化,耕地面积和建设用地呈增长趋势,分别增长了183.56,1 069.66hm~2;(2)泽普县2006—2013年生态风险指数由2006年0.088上升到2013年0.112。整体呈现由中等风险向高等风险转化的趋势。综上所述,研究区的生态环境状况在2006—2013年趋于恶化状态,需引起政府及有关部分的重视。     

三峡库区土地利用变化特征研究

土地利用是人类最基本的经济活动,在可持续发展的思想下对土地利用变化特征进行研究是我国近年来土地利用的重要发展趋势。以三峡库区2000年、2004年、2007年、2010年、2013年五期的TM影像数据为数据源,利用GIS技术,提取各期土地利用现状图,分析三峡库区各期土地利用类型的数量、空间分布及变化趋势,对土地利用动态度、土地利用程度的变化特征进行分析研究。分析表明:2010—2013年三峡库区总体上呈现耕地、草地、林地和未利用地面积减少,建设用地、水域面积增加的趋势;各土地利用动态度变化表现出差异性,建设用地和水域土地利用动态度较大,草地、耕地和林地动态度较小;研究期内三峡库区土地利用程度呈现增大的趋势。研究方法和结果有助于了解三峡库区近13 a来土地利用的变化特征,从而为三峡库区土地利用和土地规划的可持续发展提供参考价值。     

基于TM像元的湿地土地利用生态风险评价研究

为探讨人类活动对湿地土地利用生态风险的影响,以安徽省升金湖国家自然保护区为研究区,利用1986年、2002年、2011年TM遥感影像,将土地利用类型分为8类:建设用地、草地、耕地、林地、水域、未利用地、交通用地、园地,获取不同时期的土地利用变化信息,并结合社会经济等数据,以GIS为数据分析手段,通过多元线型回归及主成分分析,建立土地利用生态风险评价模型并将土地利用生态风险指数及社会经济因子予以像元化,分析升金湖湿地土地利用生态风险时空演变规律。结果表明:1986—2011年,升金湖地区耕地面积逐渐减少,建设用地和交通用地逐渐增加,受人类经济活动的影响,保护区土地利用生态风险不断上升,生态风险面积不断扩大,其中核心区和实验区变化剧烈,而缓冲区变化相对稳定。     

基于分形的宁安市土地利用变化及驱动力研究

以黑龙江省宁安市为研究区,以1991—2010年3期遥感影像为数据源,基于分形理论,在RS、GIS技术支持下,运用空间统计分析和综合因素分析法分析研究区土地利用变化特征及其驱动力,以期揭示土地利用变化规律及其影响因素。结果表明:(1)1991—2010年研究区的土地利用发生了普遍的变化,耕地和建设用地的面积逐年增加,林地和草地的面积逐年减少,水域和其他用地的面积保持相对稳定。耕地面积的增长主要来源于林地;建设用地主要增量来源于耕地,林地转移方向主要为耕地,其增量主要来源于草地。草地面积逐年减少,其主要转移方向是耕地和林地,其增量主要来源于林地。(2)1991—2010年宁安市整体的分维数值处于上升趋势,稳定性是下降态势,水域的空间结构最复杂,耕地和建设用地的空间结构较为简单。水域结构复杂,稳定性强;耕地和林地结构先复杂后趋向稳定;草地和建设用地结构越来越复杂,趋于不稳定;其他用地结构简单,趋向稳定。(3)引起研究区土地利用变化的主要自然因素是灾害与气候特征,社会经济发展、人口因素、居民生活水平和技术进步是研究区土地利用变化的主要人为驱动力,人为因素的驱动力度在逐年加强。     

蒙阴县土地利用动态与耕地变化驱动力分析

 基于1987、1997和2007年的TM影像,利用土地利用动态度模型和主成分分析法,对蒙阴县1987—2007年的土地利用时空变化特征及耕地变化驱动力进行研究。结果表明:在时间序列上,20年间该区土地利用结构发生了明显变化,林地、城镇村及工矿交通用地面积增加,耕地等其他用地面积减少;在空间上,各类土地利用变化在呈现明显的区域分异,耕地减少去向被开发为林地和城镇村及工矿交通用地的面积较多;驱动耕地变化的因素是经济总量增长、社会发展和农业发展。研究成果可指导蒙阴县土地利用规划,为其生态环境保护提供参考。     

冀西北间山盆地区土地利用变化地形梯度效应——以河北省怀来县为例

为探究不同地形差异下土地利用的变化特点,探索不同梯度下自然和人为因素在土地利用变化过程中所起的作用,该文以冀西北间山盆地区怀来县为研究区,选取1987年、2005年以及2013年的Landsat-TM/ETM影像以及DEM数据为数据源,运用地学图谱分析法,研究不同时期的土地利用变化特点,揭示土地利用变化的成因以及机理,将坡度和高程数据相结合确定区域地形位指数,并结合土地利用信息图谱,探索不同地形梯度的土地利用分布以及变化特点。结果表明:(1)研究区近20年土地利用类型并未发生较大改变,土地利用结构仍以耕地、园地、林地以及未利用地为主;(2)研究区近20年斑块个数总体呈现上升的特点,平均斑块面积持续下降,破碎度逐步上升,且各地类的变化特点存在明显的差异;(3)研究区的土地利用变化主要是以稳定型图谱和后期变化型图谱为主,稳定变化型主要表现为林地—林地—林地,这与区域的林地面积分布较多有很大关系,后期变化型主要表现为耕地—耕地—园地,主要是由于园地效益好,土地利用方式由耕地变为园地;(4)土地利用变化在不同地形梯度上的分布呈现很强的规律性,前期变化型和后期变化型在低地形梯度上分布面积较大,在中低地形梯度上则以"林地—林地—林地"为主的稳定型图谱为主,而以"水域—其他用地—水域"为代表的反复变化型在中地形梯度上占显著的优势,随着海拔地势的升高,以及受人为、自然因素的影响,只有前期变化型和反复变化型的分布指数较高,土地利用类型则仅局限在林地和其他用地之间的转换。该文为今后怀来县土地资源的合理利用和科学规划提供依据与指导。     

升金湖国家自然保护区土地利用生态风险评价

[目的]为了有效保护升金湖国家自然保护区生态环境。[方法]根据安徽省升金湖国家自然保护区1986,2002和2011年3期TM遥感影像,运用ERDAS,ArcGIS等软件,结合升金湖自然保护区土地利用现状,将升金湖自然保护区试验区、核心区、缓冲区3个功能区的影像进行监督分类,划分成建设用地、草地、耕地、林地、水域、未利用地、交通用地和园地8个地类,并统计各土地利用类型面积。采用层次分析法和模糊数学法建立土地利用生态风险评价模型,计算土地利用生态风险指数。[结果]保护区整体的土地利用生态风险等级为中级,1986—2011年,土地利用生态风险逐渐增强。其中,核心区的土地利用生态风险指数相对较低,但也呈逐渐增强趋势;试验区的土地利用生态风险指数较大,缓冲区的土地利用生态风险指数变化明显,土地利用生态风险较严重。[结论]升金湖自然保护区生态风险呈上升趋势,需要采取措施,建立预警机制,有效控制升金湖的生态风险。     

基于地形因子的鄱阳湖地区土地利用格局变化分析

为研究土地利用空间格局变化地形特征,采用1990年、2000年、2010年、2013年4期鄱阳湖地区Landsat TM解译数据及DEM数据,借助地形位、分布指数、地学信息图谱方法,深入探讨了1990—2013年鄱阳湖地区不同地形下土地利用格局的变化特征。结果表明:(1)1990—2013年,鄱阳湖地区土地利用类型以耕地、林地、水域为主,三种类型面积占比均在90%以上,建设用地快速增长,由1990年的1 387.42km~2增加到2013年的2 413.98km~2,增加了1 026.56km~2,耕地、未利用土地、林地面积分别减少513.39km~2,399.04km2,123.75km~2;(2)1990—2013年,土地利用格局变化具有地形效应,低地形范围优势分布耕地、建设用地、水域,高地形范围林地优势分布,未利用土地、草地零散分布对地形变化适宜性较强;(3)1990—2013年,研究区土地利图谱以稳定型和中期型为主,面积分别为48 457.44km~2,2 014.56km~2,稳定型图谱的优势区域位于高、低地形范围,耕地、林地、建设用地变化稳定;低、中高地形范围是中期变换型的优势分布区,主要表现为未利用土地—未利用土地—水域—水域、耕地—耕地—建设用地—建设用地。     

汕头经济特区近10年土地利用类型动态变化研究

该文以汕头经济特区内六区一县为研究区域,以2000年区域变更调整数据至2007年现状土地利用数据作为数据源,研究了汕头市近10年间土地利用类型特征及动态变化情况,并分析了土地利用动态变化的驱动力因素.结果表明:耕地、林地、草地、未利用地的土地面积一直呈下降趋势,其中耕地面积减少最明显;园地、居民点及工矿用地、交通运输和水利设施用地的土地面积则逐年上升,尤其以园地、居民点及工矿用地面积增加幅度最大;引起土地利用类型变化的驱动力因素主要有人口增加、经济发展以及政策因素等.     

1990-2015年长三角城市群土地利用转型与生态系统服务功能变化

基于1990—2015年多时序土地利用现状遥感监测数据,分析了长三角城市群土地利用转型过程及其引起的生态系统服务功能变化。结果表明:1990—2015年,耕地、林地和草地面积显著减少,建设用地、水域和未利用地面积显著增加;耕地—建设用地、耕地—林地之间的相互转化是长三角城市群土地利用转型主要模式;生态系统服务价值空间上呈现南高北低分布格局,时间上从1990年的1 717.01亿元减少到2015年的1 682.67亿元;在生态系统二级服务功能中,水文调节功能、美学景观功能持续增强,其他二级服务功能有所减弱;森林、农田、水体生态系统对各单项生态服务价值贡献较大;以耕地—建设用地、林地—耕地为主的土地利用转型模式是引起生态系统服务功能变化的主要动力。     

近40年鄱阳湖枯水期水体面积变化特征及驱动因素分析

湖泊是维持生态平衡的重要因素,鄱阳湖作为我国最大的淡水湖,由于枯水期提前且持续时间延长导致水体面积发生变化。研究鄱阳湖枯水期水体面积的变化特征及其驱动因素对区域生态环境的稳定及经济发展具有重要意义。利用1973-2018年鄱阳湖枯水期遥感影像数据,采用Mann-Kendall趋势检验法、Mann-Kendall突变分析法及Pettitt突变检验对湖泊水体面积变化特征进行分析,并利用双累积曲线法量化出入湖流量之差和人类活动导致的土地利用的变化对鄱阳湖枯水期水体面积的影响。结果表明:(1)在研究时段内,鄱阳湖枯水期水体面积呈极显著下降趋势(P0.01),突变点年份为2002年(P0.01);(2)出入湖径流量之差多年来呈现不显著的增加趋势;1980-2015年鄱阳湖流域的土地利用情况表现为城乡工建用地增加,其余用地类型均呈现减小趋势;(3)以1977-2002年作为基准期,2003-2016年人类活动导致的土地利用的变化对鄱阳湖枯水期水体面积变化的贡献率为87.48%,是鄱阳湖枯水期水体面积显著减少的主要原因。研究成果为鄱阳湖水资源的合理利用及维持区域生态系统的平衡提供了科学依据。     

松嫩高平原土地利用格局变化时空分异

土地利用格局能够影响区域生态环境,也是诊断区域土地利用合理与否的重要依据。该文基于县级尺度,以松嫩高平原典型区域巴彦县为研究区,运用地理信息系统、遥感技术,采用Matlab编程,测算不同时段（1979－1991年、1991－2003年和2003－2015年）的综合土地利用动态度和不同时点（1979年、1991年、2003年和2015年）的土地利用强度、土地利用多样性程度,利用半方差函数挖掘土地利用信息图谱,揭示1979－2015年研究区土地利用格局变化时空分布特征及其分异规律。结果表明：1）综合土地利用动态度、土地利用强度和土地利用多样性程度的空间异质性由结构性因素、随机性因素或由二者共同作用引起,其土地利用格局受自然因素和人类活动干扰的影响程度不同。2）1979－2015年间,研究区土地利用变化速率呈现较为明显的差异,1979－1991年、1991－2003年和2003－2015年3个阶段的综合土地利用动态度平均值分别为1.12%、1.11%和0.85%,呈现逐阶段下降的趋势,在空间上,3个阶段在行政区边界的综合土地利用动态度相对较高。3）1979年、1991年、2003年和2015年研究区全域土地利用强度呈现逐年上升的趋势,其平均值分别为3.66、3.68、3.76和3.82;4个时点研究区全域土地利用多样性程度呈现逐年下降的趋势,其平均值分别为0.29、0.28、0.27和0.26;在空间上,土地利用强度越高的区域,土地利用多样性程度越低,土地利用强度的分布与土地利用多样性的分布呈现互反性。     

基于综合模糊评价的三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险评价

土地利用变化直接影响生态过程,不同土地利用类型对区域生态风险的影响存在差异。采用三峡库区2007、2010年两期遥感数据、社会数据、经济数据以及环境监测数据,基于PSR模型构建评价指标体系,利用综合模糊评价法建立评价模型,对三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险进行评价。结果表明:三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险总体以中度风险为主,2007—2010年有恶化的趋势,其中长寿、奉节、江津、巫溪、云阳的风险等级在升高;仅有石柱以及巫山两个评价单元的生态风险等级降低。三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险空间由东北向西南逐渐降低。2007—2010年,高风险与较高风险区域扩大,低风险区域消失。研究结果可为三峡库区生态保护提供参考。     

山区县土地生态脆弱性动态变化分析——以青龙满族自治县为例

土地生态脆弱性研究对加强山区县域生态恢复及保护,促进资源环境与社会经济的协调发展有重要作用。以青龙满族自治县为例,从自然条件和人为因素两方面选取7个指标构建评价指标体系,运用综合指数法对2001年、2007年、2013年研究区生态脆弱性进行了定量评价,分析了生态脆弱性时空分布,最后采用变化斜率法分析生态脆弱性演化趋势。结果表明:研究区2001年、2007年、2013年轻度脆弱区所占比重分别为50.56%,52.50%,54.97%,2001-2013年研究区中等以上脆弱性区比重由48.84%下降到44.35%,说明研究区整体而言生态脆弱性显著,但以轻度脆弱为主,且生态脆弱性朝着良好态势发展;研究区土地生态系统脆弱性普遍存在西北部高,中东部低的态势;生态脆弱性显著提高的区域主要为轻度脆弱区,显著降低的区域主要为中、高度脆弱区,另全域绝大部分地区脆弱性变化趋势并不显著。     

基于遥感的艾比湖流域近20年生态服务价值对土地利用变化的响应

新疆艾比湖为我国西部的国门湖泊,是准噶尔盆地西南部边缘最低洼地及水盐汇集中心,探究艾比湖流域的土地利用变化及其生态系统服务价值的时空变化特征对于我国西北部地区环境策略的合理制定有重要的意义。以艾比湖流域为研究区,以1990—2011年的五期Landsat-TM系列多光谱遥感影像为基础数据源,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等的中国陆地生态系统服务单位面积价值,并结合敏感度分析,探讨了艾比湖流域1990—2011年土地利用和生态系统服务价值的变化特征。结果表明:1990—2011年间,艾比湖流域土地利用处于发展阶段,土地利用程度呈现增大的趋势;研究期内生态系统服务价值总体呈上升趋势,从161.69亿元增加到163.99亿元,增加了2.3亿元;林地、草地、水域的生态系统服务价值是生态系统服务的主体部分,占整个系统的84.19%以上;艾比湖流域总体生态环境质量则呈现出恶化的趋势;虽然流域各类具有高生态价值的土地利用类型面积的扩大有利于整个流域生态质量的改善,但其整体生态环境仍然比较脆弱,还有待提高。     

松嫩草原西部土地利用与生态风险评价——以杜蒙县为例

生态风险评价是环境、资源评价与管理方面的研究热点领域，本研究以松嫩草原西部杜蒙县为研究区域，利用该区域1979，2001，2004年3个时段的TM遥感数据、以GIS技术为数据分析平台，获取20余年不同时段的土地利用信息，研究了不同年份的土地利用类型特征。在此基础上构造一个综合性生态风险指数，然后通过系统采样、变异函数分析及空间插值对生态风险指数进行空间化，研究生态风险的空间分布特征和内在的形成机制，划分出不同风险等级区域，并有针对性的提出相应的生态风险管理措施。     

2007-2017年洞庭湖平原耕地生态安全评价及障碍因子诊断

[目的] 研究洞庭湖平原耕地生态安全状况,并诊断其障碍因子,为区域耕地合理利用和耕地污染治理提供参考依据。[方法] 基于DPSIR模型构建洞庭湖平原耕地生态安全评价指标体系,从县域尺度,采用基于熵权的改进TOPSIS模型测度洞庭湖平原2007—2017年耕地生态安全指数,并采用障碍度模型诊断耕地生态安全状态的主要障碍因子。[结果] 2007—2017年洞庭湖平原整体耕地生态安全程度处于临界状态,整体安全指数在研究期内波动上升但增速缓慢;不同县（区、市）耕地生态系统安全变化特征不一;中低产田改良比例、秸秆还田比例、测土配方施肥比例、农药使用强度、地膜使用强度、化肥施用强度、农业自然灾害成灾比例等是制约耕地生态安全的主要障碍因子。[结论] 为改善洞庭湖平原耕地生态安全状况,应大力实施全域土地综合整治,加强农业面源污染治理。