漓江流域土地利用/覆被变化及其对生态环境效益的影响分析

以1991年、1998年和2006年3期遥感影像数据为基础,采用土地利用转移矩阵、动态度、利用度和生态环境效益指数模型,研究了漓江流域1991年以来的土地利用变化及其对生态环境效益的影响。结果表明,漓江流域土地利用/覆被于1991～2006年间发生了较大变化,变化的总体趋势为林地、耕地、草地和水域面积减少,并转化为园地、未利用地和建设用地;1991年以来,漓江流域未利用地、建设用地和园地的正向变化速度较大,而林地和草地的负向变化速度较大。漓江流域土地利用综合变化速率呈现增加趋势;土地利用度变化呈现波动特征;漓江流域土地利用/覆被变化的主要人文驱动力为经济因素、政策因素等方面;1991～2006年间土地利用变化降低了漓江流域的生态环境效益,林地向园地的转化及耕地向建设用地的转化是区域生态环境效益下降的主要原因。     

基于CA-Markov模型的锡林河流域土地利用变化及预测分析

研究土地利用变化特征及预测未来土地利用变化的趋势，对经济平衡发展、提高生态环境质量、实现土地资源合理利用具有重要意义。以锡林河流域为研究区，对Landsat 2000、2005、2010年和2015年4期遥感数据进行目视解译，采用土地利用结构分析方法、重心迁移模型和CA-Markov模型，分析研究区16 a间土地利用演变特征，并对2030年土地利用情况进行预测。结果表明:1)2000-2015年，草地、林地和耕地呈波动变化，水域面积缓慢增加，建设用地不断扩张，未利用地面积在不断减少。建设用地、耕地和未利用地重心具有明显的方向性移动，耕地先向南后向北移动，建设用地主要向西北方向扩张，未利用土地重心持续向北移动。2)研究区综合土地利用动态度为5.70％，变化速率较快；锡林浩特市和各苏木土地利用变化速率差异较大，总体表现为中游＞下游＞上游；不同土地利用类型动态度为建设用地＞水域＞林地＞耕地＞未利用土地＞草地，即建设用地变化最快。3)研究区土地利用变化的主要方向为草地和未利用地的相互转换、耕地和草地的互相转换以及建设用地的不断扩张。4)2030年预测结果表明，耕地面积继续增加，速率有所下降，重心向西南方向移动；林地延续之前变化趋势，稳中有升；草地和未利用地面积继续减少，且未利用地重心持续向北移动；建设用地扩张明显，重心向锡林浩特市中心移动，速度减缓；水域有少量增加。CA-Markov模型与土地利用重心迁移模型相结合，实现了对未来耕地、建设用地和未利用土地的迁移方向的预测，可以为研究区提高草地退化防治效果、土地管理政策的制定和实施、城乡建设、土地利用规划等提供理论指导。     

鄱阳湖地区1985-2000年土地利用格局变化及其社会经济驱动力研究Ⅰ.土地利用格局空间变化分析

利用鄱阳湖地区21个县市1985和2000年的两期土地利用类型图,借助景观格局指数、土地利用动态度和土地利用转移矩阵等分析该地区15年间土地利用空间格局的变化.结果表明,耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地等6种土地利用类型在空间上的分布逐渐由分散变为聚集,主导地位的土地利用类型日益突出,并逐渐向规则、连片方向发展.转移矩阵和流向分析表明,耕地主要向建设用地转移,林地主要向草地和耕地转移,草地主要向林地转移,水域主要向草地转移,建设用地则没有向其他类型转移,未利用地则主要向水域转移.     

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。     

2010—2020年喀什地区土地利用与覆被变化特征

采用喀什地区2010、2015和2020年Landsat-TM影像数据,结合GIS技术及植被覆盖度计算方法,分析2010—2020年喀什地区土地利用变化与植被覆盖度变化特征。结果表明,2010—2020年喀什地区土地利用格局主要表现为耕地和林地面积的持续增加以及草地和未利用地面积的不断减少;分析土地类型之间的相互转化发现,区域内土地转化以耕地、林地和草地的变化尤为突出,草地面积明显减少的主要原因是向林地、耕地和未利用地发生转化,林地面积的增加主要源于未利用地、耕地和草地的转化;2010—2020年喀什地区植被覆盖度总体变化幅度较小且主要以中低覆盖度为主。     

基于土地利用变化的泸水县生态服务价值分析

为揭示高山峡谷地区土地利用引起生态服务价值变化的机理,基于云南省泸水县1996年和2012年的土地利用数据,采用中国陆地生态系统服务价值测算方法研究泸水县各种土地利用类型的生态服务价值。结果表明:2012年较1996年泸水县土地利用变化明显,耕地、林地和未利用地面积呈下降趋势,草地、水体和建设用地面积呈上升趋势。土地利用转移方向主要为耕地、林地、草地和未利用地间相互转入与转出,耕地、林地、草地和未利用地向建设用地转化。生态服务价值总量呈增长趋势,从1996年的42.886 3亿元增至2012年的43.148 4亿元;林地生态服务价值占泸水县总生态服务价值的比例最大,草地和水体生态服务价值呈上升趋势,而耕地、林地和未利用地生态服务价值呈下降趋势。有效控制建设用地的扩张,继续推进退耕还林政策,提高土地利用水平是泸水县恢复和提高生态服务功能的最佳途径。     

基于遥感的山东省土地利用时空变化和驱动力分析

利用山东省1970s、1980s、1995、2000、2005、2010和2015年共7期土地利用数据,采用土地利用动态度、结构变化、土地利用类型转移矩阵研究人类土地利用活动导致的生态环境变化,结果表明1970s—2015年山东土地利用类型变化较大,除建设用地增加迅速外,耕地、林地、草地和未利用土地均呈不同程度减少趋势,耕地用地为主要用地类型。信息熵上升、优势度下降、均衡度上升,说明各土地利用类型规模差异减少、单一土地利用类型支配程度下降;综合土地利用动态度为0.12,属于土地利用极缓慢型。单一土地利用动态度中,耕地、林地、草地利用极缓慢,建设用地中的建设用地动态度为7.07,在建设用地动态度中变化最大;土地利用类型变化主要表现为耕地转向建设用地,水域、未利用土地转向耕地和建设用地,水域转向未利用土地。耕地、草地与地区生产总值(X1)、第一产业(X2)、第二产业(X3)、第三产业(X4)有着显著负相关关系;建设用地与X1、X2、X3、X4之间有着显著的正相关关系;未利用土地与X1、X2、X3有着显著的负相关关系。     

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。     

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。     

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TM影像的永济市土地利用变化分析

利用永济市1990年和2008年两期TM数据,在遥感图像处理软件ERDAS IMAGINE的支持下,采用RS和GIS相结合的技术方法,通过土地利用动态度模型、土地利用程度时空演变模型的引入,定量分析了18年来永济市土地利用的时空演变。研究表明,该地区城乡居民建设用地增加非常快,耕地面积增加,未利用地大幅减少,林草地减少幅度不大,水域面积呈现萎缩的现象。18年间土地利用动态度变化较小,其综合土地利用动态度为1.73%,耕地和林草地年变化速度最慢,建设用地年变化速度最快,未利用地和水域年变化速度相对居中。土地利用综合指数分别是252.52和263.87,土地利用指数逐渐增大,从土地利用程度指数极限来看,该区域的开发程度已达到中等水平状态。1990~2008年土地利用程度变化量都大于零,反映该区域土地利用处于发展期。     

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。     

准噶尔盆地生态环境时空演化及生态环境问题分析

分析了准噶尔盆地的地域概况,指出其地处我国西北干旱区,表生生态环境脆弱的特征。以地下水与生态环境之间的关系为依据,结合自然地理条件对准噶尔盆地生态系统类型进行划分,探讨了1990、2000和2009年3个时期准噶尔盆地生态环境时空演化过程;结合准噶尔盆地水资源的开发利用状况和生态环境演化规律,分析了生态环境变化引起的主要生态环境问题,并集中论述了以下几点：①山地生态系统中永久性冰川雪地面积减少,河流径流量呈增加趋势,山地生态系统的水资源涵养能力下降;②地下水位下降,溢出带北移;③湖面萎缩;④天然植被退化;⑤耕地和建设用地面积扩展;⑥盐渍化耕地面积增加,盐渍化总面积在1990～2000年呈增加趋势,而在2000～2009年间基本不变,说明传统的农业灌溉方式对水资源的利用产生了重要的影响,导致了盐渍化面积的变迁。     

疏勒河流域绿洲面积动态变化及其预测研究

绿洲是干旱区社会经济最为活跃的区域,为人类生存与发展提供了基本的物质资料,绿洲面积的动态变化对区域内人地关系和生态系统的安全产生重大影响。以疏勒河流域1985、1995、2000、2005、2010、2015年和2018年7期遥感影像为数据源,运用转移矩阵和土地利用动态度模型,对疏勒河流域近34 a土地利用变化过程进行系统分析,以2010-2015年转移概率矩阵构建CA-Markov模型模拟2030年和2040年土地利用结构。结果表明:1）1985-2018年疏勒河流域绿洲面积增加了606.27 km²,其中耕地、水域、建设用地面积均呈增加趋势,建设用地增幅高达205.95%,林地、未利用地面积呈减少趋势,受降水影响,草地面积变化不稳定。各土地利用类型之间存在大面积、高比例的动态转移,其中耕地、草地和未利用地之间的转化最为活跃。2）在绿洲系统内,耕地、林地等土地类型向草地和未利用地转移显著,说明当地生态环境呈衰退趋势。3）到2030年,绿洲面积相比2018年增加量将高达3 755.59 km²,其中耕地、林地、草地、水域、建设用地增加面积分别为73.56、136.32、3 144.29、249.03,132.44 km²;到2040年,绿洲面积增加幅度变小,耕地、未利用地面积较2030年有所减少,减少量分别为20、45 km²,林地、水域、建设用地面积有所增加,增加量分别为35、25、5 km²,尽管草地无明显变化,但研究区生态环境将有所改善,土地利用结构也将趋于合理。     

陕西省土地利用与生态系统服务价值动态研究

为研究陕西省土地利用及生态系统服务价值时空演化,从而为陕西省土地和生态可持续发展提供重要决策依据。基于1980、1990、2000、2010和2018年卫星遥感土地利用解译数据,借助生态系统服务价值动态评估模型,运用土地利用变化动态度、敏感性指数、生态经济协调度等方法,分析了1980—2018年陕西省土地利用和生态系统服务价值的时空演化特征,以及生态系统服务价值与社会经济发展之间的相关性和协调度。结果表明:1)陕西省1980—2018年,林地、草地、建设用地面积增加,而耕地、水域、未利用地面积呈减少趋势。各地类的变化速度和幅度差异明显,且不同地类之间转移频繁;2)近40年陕西省生态系统服务价值总量增加了590.94亿元,呈现波动上升的变化趋势,林地产生的生态系统服务价值最大,支持功能和调节功能的生态系统服务价值远大于供给功能和文化功能的生态系统服务价值;3)1980—2018年陕西省生态环境和经济发展整体处于低度协调状态,须加强生态环境保护力度,从而提高生态经济协调度。     

基于LandsatTM/OLI数据的吐鲁番绿洲土地利用/覆被变化研究

[目的]运用3S技术研究1990~2015年吐鲁番地区土地利用/覆被变化情况。[方法]以吐鲁番地区1990年landsat5 TM影像及2015年landsat8 OLI影像数据为基础,运用3S技术,基于光谱特征的最大似然监督分类法和人机交互式目视解译方法,获取1990、2015年吐鲁番绿洲土地利用类型数据。最后运用土地利用格局变化指标分析方法及空间转移矩阵方法,探讨了1990~2015年吐鲁番绿洲土地资源的结构特点和变化规律。[结果]吐鲁番绿洲呈扩大趋势,绿洲面积增加,未利用地减少。其中,耕地、草地、园林地面积增加显著,裸地和盐碱地面积减少,沙地面积小幅增加。绿洲区域内建设用地和水域面积增加,但绿洲外围的尾闾湖—艾丁湖却呈萎缩趋势。[结论]该研究为吐鲁番地区生态环境保护提供了基础数据与科学依据。     

淮河流域伏牛山区近20年景观格局动态变化研究

以1987、1997和2007年的TM影像为数据源,获取伏牛山区景观类型图,选取典型景观指数,分析其景观格局及动态变化特征。结果表明,1987-2007年,伏牛山区的耕地面积减少,林地、建设用地和水域面积增加,草地变化不明显;耕地、林地和水域的斑块总数增加,平均斑块大小下降,景观破碎化程度加强,而建设用地的斑块总数和平均斑块大小都呈增加趋势;研究区斑块景观形状指数减小,香农多样性指标和香农均匀度指标增大。     

MODIS数据反演三江平原晴空上午陆表温度比较研究

三江平原大面积开垦后区域水热平衡发生变化,晴空上午陆表增温状况在开垦后和未开垦区域之间周年变化表现不同.选择2006~2009年55个时次67个Terra卫星上午降轨MODIS L1B数据集,在黑龙江南岸乌苏里江西岸开垦后农田、黑龙江北岸乌苏里江东岸俄罗斯境内未开垦平坦荒原各选择200个地面数据点,比较分析开垦和未开垦区晴空上午陆表温度(Land surface temperature,LST).结果表明,与未开垦荒原比较,开垦后区域LST年变化表现为两谷一峰:春季解冻后未开垦区有大量枯萎植物覆盖,开垦后区域裸土为主,表现为温度谷;5月下旬至7月中下旬,未开垦区植物大量生长,开垦区农田前期多为裸土或植株矮小,表现为一个很强的温度峰;7月末至8月末农田作物茂密生长,表现为另一个温度谷;9月以后至次年4月份大部分时间为冻土或被冰雪覆盖,开垦区和未开垦区LST差异不明显