基于3S技术的天祝县土地利用/土地覆盖变化研究

天祝县土地利用/土地覆盖变化对石羊河流域的环境变化影响很大,研究其变化可为天祝县及石羊河流域可持续发展提供决策依据。基于3S技术,探测了20世纪末天祝县土地利用/土地覆盖变化情况,利用土地利用变化动态度和土地利用转移矩阵分析了变化的特点。主要结果如下:耕地增加较快,主要增长方式是毁林草地和开荒;未利用地转变为林草地在空间分布上很有规律,80%以上分布于4000 m左右的高山顶部。     

基于GIS的天山北坡荒漠绿洲景观格局变化的研究——以新疆巴里坤哈萨克自治县为例

利用2000和2007年Landsat TM影像资料,采用GIS技术研究了天山北坡荒漠绿洲区巴里坤哈萨克自治县（巴里县）的景观格局变化特征。结果表明,从2000到2007年,巴里坤县的水域和草地面积分别减少623.42和14 566.72 hm2,而未利用地、林地、耕地和居民及工矿用地分别增加9 397.30、3 090.15、259.57和2 443.12 hm2,但主要景观类型是草地和未利用土地的格局基本没有改变。8年内巴里坤县景观多样性指数从0.74增至0.80,均匀度指数从0.35增至0.40,景观构型指数从8.40增至9.40,说明景观多样性略有增加,景观构型逐渐变大,草地破碎度加剧。版块特征变化表现为景观分维数增高,而稳定性指数减小,各个景观类型的相对稳定性为：居民及工矿用地＞水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用地,说明草地和未利用土地是目前主要开发利用的景观类型。     

祁连山国家级自然保护区土地利用时空变化及与气候因子关系研究

土地利用类型变化是植被变化最直接的表现形式。祁连山是我国西部地区重要的水源涵养区，生态环境比较脆弱，研究区域内土地利用时空变化对区域生态环境保护具有重要意义。本文基于2000—2018年土地利用类型数据，分析祁连山土地利用时空变化特征及影响因子。结果表明：草地、林地、未利用地是研究区主要的土地利用类型，耕地、城乡、工矿居民用地、水域面积较小；2000—2018年间祁连山范围内草地、林地、水域面积增加，未利用地面积减少，且2005—2010年期间土地利用类型变化最为明显；2000—2018年期间祁连山区域草地覆盖度增加，中、高覆盖草地面积增加，低覆盖草地面积较少；2000—2018年土地利用类型变化主要发生在祁连山西部地区，主要为草地与未利用地之间的相互转化。草地变化受降水、相对湿度的影响较大。     

基于土地利用的内蒙古牧区生态系统服务时空变化(2000-2015)

内蒙古牧区是我国北方生态安全屏障,生态脆弱,近年来开发强度大,土地利用变化明显。本文以内蒙古牧区为研究区,利用遥感地理信息系统和模型模拟的方法,通过2000—2015年土地利用转移矩阵和变化动态分析,了解生态系统服务碳固定、土壤保持演变特征,开展土地利用变化及碳固定、土壤保持评价,为牧区土地资源管理提供科学支撑。结果表明：内蒙古牧区主要的土地利用类型为草地和未利用地;16年间,该地区建筑用地、林地、耕地、盐碱地面积增加,水域、沙漠、草地、未利用地面积减少;土地利用变化从草地向耕地、建筑用地、林地转移,从沙漠、水域向草地转移;全域碳固定和土壤保持均呈增加态势;各土地利用类型提供的碳固定和土壤保持服务,草地占比最大,其次为沙漠和耕地。该区域应注重保护草地、林地,扩大草地面积,治理沙漠区域,优化土地利用结构,提高生态系统服务。     

近25年青海湖流域土地利用变化及其生态系统稳定性评价——以刚察县为例

青海湖流域位于青藏高原高寒区,是全球生态变化的敏感地区之一。在3S技术的基础上,利用土地利用转移矩阵,土地利用动态度模型全面揭示研究区25年的LUCC时空变化特征,并借鉴已构建的景观弹性度指数分析了研究区的景观生态系统稳定性。结果表明,1977~2000年青海湖流域刚察县土地利用类型已经发生了较大变化：生态用地数量逐渐减少,生产用地、退化土地面积不断增加;县内1987~2000年冰川及永久积雪面积减少速率显著上升达7.7%,而裸岩沙地面积增加速率显著上升达0.41%,其他主要类型土地面积变化速率不断减缓;从1977~2000年,刚察县景观弹性度持续增加,维持景观稳定性的能力相对较高,生态系统健康状态也较高。     

1980-2020年贵州省草地空间分布格局演变及驱动力分析

草地在喀斯特地区石漠化治理和畜牧业发展中发挥重要作用，探明草地空间分布格局演变特征及其驱动力，对维护区域草地生态功能，实现可持续发展具有重要意义。本研究基于土地利用数据集，分析贵州省1980-2020年草地空间转移特征，将景观格局与空间自相关相结合，深入识别草地空间分布格局演化规律及有效管理区域，并利用地理探测器量化草地空间分布格局演变的驱动力。结果表明：1)40年来，贵州省草地面积变化可划分为增长期（1980-2000年）、衰退期（2000-2015年）、恢复期（2015-2020年）3个阶段，草地面积总体上减少了176.88 km2。发生变化区域集中在西部与南部地区，以草地和林地、耕地之间的转移为主，草地总体空间分布格局表现出“西部与南部高，东部与北部低”的特征；2）草地整体景观破碎程度增加，聚合度降低，形状趋于复杂，区县尺度的草地斑块更破碎和分散，但形状更规则；3）草地全局空间自相关程度减弱，局部自相关存在高-高聚集和低-高聚集的空间聚类现象，且集中分布在西部与南部地区；4）草地空间分布格局主要受自然因素的影响，海拔是主导因子，解释力最高，为42.9%。双因子的交互作用可增强对草...     

基于LUCC的甘肃省农牧交错带生态系统服务价值评估及时空演变特征研究

为理清土地利用变化对生态系统服务价值的影响效应，基于甘肃省农牧交错带2000、2010、2020年3个时期的土地利用/覆盖变化（LUCC）数据，运用改进的当量因子定量评估甘肃省农牧交错带生态系统服务价值，结合空间自相关分析法探究各乡镇级单位生态系统服务价值变化的时空格局演变特征。结果显示：1)2000-2020年甘肃省农牧交错带土地利用类型主要以草地、耕地、林地为主，其中，草地、林地和建设用地面积增加，而耕地和湿地面积减少。2)2000-2020年甘肃省农牧交错带生态系统服务总价值增加了11.2358×108元，调节服务在各时期占主导地位，水文调节和气候调节生态系统服务价值较大，草地和林地在维持水文调节和气候调节服务价值方面作用重大，是维持甘肃省农牧交错带生态系统服务总价值的关键土地利用类型。3）地均生态系统服务价值（ESV）呈较强的空间正相关性，在空间上整体表现为显著的集聚分布格局，高值集聚区和低值集聚区的空间演变保持平稳。研究结果可为甘肃省农牧交错带制定科学合理的生态保护政策、建立生态保护修复的长效机制提供科学依据。     

基于土地利用/覆盖的甘肃省景观生态风险时空变化特征

甘肃省景观类型丰富多样,在中国西部地区的生态安全中起关键性作用,也为当地发展提供着重要的物质基础和生态服务。由于气候变化和人类不合理活动的影响,甘肃省部分地区生态环境的安全与稳定遭到严峻挑战。本研究基于欧洲航空局全球土地利用/覆盖数据（CCI-LC）,利用动态度、转移矩阵方法分析了2005-2019年甘肃省土地利用/覆盖变化特征;通过构建景观生态风险指数并运用空间自相关分析法分析了景观生态风险的空间分布特征。结果显示：1)2005-2019年间,裸地面积减少最多,变化率1.88%,耕地次之,变化率2.31%;草地面积增加最多,变化率1.83%,建设用地次之,变化率191.08%。2）所有土地利用/覆盖类型中,建设用地的动态度最高且在整个研究时期内变化速率都保持在较高水平,综合动态度最大的时期为2010-2019年。3）土地利用/覆盖转移矩阵主要表现为耕地、林地、草地、裸地之间的转入与转出以及其他土地类型向建设用地的转入。4)2019年整体的生态风险值较2005年明显上升。其中低风险区和较低风险区面积最多,转化最频繁;中等风险区、较高风险区和高风险区面积虽然较少,但都存在不同程度的增长。...     

青海湖流域草地时空变化特征初探

本文利用遥感手段获取流域内的草地空间分布及变化信息,结合Markov模型和动态变化度对草地状况的时空变化特征进行分析。研究表明,2013年青海湖流域草地状况良好,未退化草地占草地总面积44.68%。未退化草甸是流域内的优势草地类别,主要分布在流域中部及环湖流域西南部,动态变化度为-0.49%,时空变化稳定。2000~2013年期间流域内未变化草地占草地面积53.56%,主要分布在流域中部。草地发生退化面积略大于恢复面积,总体呈退化趋势。在近13a内草地状况变化经历了幅度较小的退化、恢复、退化的过程。草地恢复主要分布在青海湖西北及北部地区,草地发生退化主要分布在流域西北地区。     

基于GIS和CA-Markov模型的扎龙湿地景观变化研究

为探讨扎龙湿地土地利用变化规律,采用2000年和2010年7月两期Landsat TM影像作为数据源,分析扎龙湿地最近10 a间的土地利用空间格局变化,并以2010年土地利用空间格局为基础,利用CA-Markov模型预测模拟2020年扎龙湿地土地利用空间格局。研究结果表明,土地利用转换以明水沼泽向芦苇沼泽,草地向盐碱地,湖泊向明水沼泽转换为主,农田、建设用地、盐碱地的转入率较高,表明湿地有湿生景观向旱生景观转变的趋势。根据预测结果,土地利用变化将继续保持2000~2010年的变化趋势,明水沼泽、芦苇沼泽、草地面积继续减少,盐碱地、农田增多,表明湿地虽有补水,但水量分布不均,保护区边缘盐碱地增多,并有向保护区内部延伸的态势,保护区边缘需加强保护。     

农牧交错区草地面积动态变化研究——以内蒙古太仆寺旗为例

利用1986,2000和2009年3个年份点的遥感影像,在RS与GIS支持下,解译提取内蒙古太仆寺旗20余年草地空间信息,分析该区草地时空动态及其景观格局变化。结果表明:1986～2000年,草地面积减少307.67km2,且退化严重,大量草地转化为耕地,生态环境趋于恶化;2000～2009年,草地面积有所增加,增加的部分主要来自退耕地;20余年来,低地盐化草甸持续增加,低湿地草甸快速减少。基于分析结果,指出草地退化是自然因素与人类活动共同作用的结果,自然因素起到一定作用,人类活动干扰则是草地动态变化的主要驱动力。     

青藏高原东北缘天祝县土地利用/土地覆盖变化研究

青藏高原东北缘的天祝县位于青藏高原、内蒙古高原和黄土高原三大高原交错带,生态环境脆弱。因其处于石羊河上游地区,所以其环境变化还可能影响整个石羊河流域。此外,天祝县还是个国家级贫困县,经济发展与生态保护的矛盾也比较突出。文章基于3S技术,研究了20世纪90年代土地利用/覆盖变化格局。结果表明:耕地以每年2.34%的速率递增,主要增长方式是开发林草地和未利用土地,同时耕地摞荒现象比较严重,74%的耕地减少方向是转为未利用土地;91%的新增林草地来自未利用地,而且,大部分以分散形式发生在4000 m以上的高山上部。因此,人类农耕活动对该区域的扰动比较剧烈;高山上部未利用地向林草地的转化可能是对研究区域气候变暖的响应;研究区域持续的耕地增长带来的水消耗增加可能会加剧下游民勤绿洲的生态环境恶化。     

乌鲁木齐市草地面积时空变化特征及驱动力

乌鲁木齐市是新疆维吾尔自治区的首府,具有丰富的草地资源。探寻其草地面积增减的规律和特点,摸清影响其发生变化的驱动因子,掌握不同草地类型面积动态变化,对该地区草地的合理开发利用及保护具有重要意义。本研究通过单一土地利用动态度和转移矩阵对1990-2020年乌鲁木齐市草地面积时空变化特征进行研究,采用相关性分析法探讨草地面积变化的驱动因素。结果表明,30年间乌鲁木齐市：1)草地面积整体呈减少趋势,动态度为-0.31%,草地净减少595.47 km²,主要转出为未利用地;2)不同类型草地面积均发生变化,除了温性草原化荒漠类、温性荒漠草原类和温性荒漠类草地面积呈减少趋势,其他类型均呈增加趋势,面积变化最大的是温性荒漠类草地,净减少787.07 km²,主要发生在中北部,变化最小的是高寒草原草地,净增加0.36 km²,主要发生在南部;3)总播种面积与大多数草地类型面积的关联度最大,关联度系数在0.995～0.998。可见,1990-2020年人为因素是导致乌鲁木齐市草地面积减少的主要原因。     

毛乌素沙地1990-2014年景观格局变化及驱动力

土地利用的改变受自然环境和人类活动影响,土地利用变化又会影响景观格局,本研究应用3S技术和景观指数相结合的方法,分析了毛乌素沙地1990、1995、2002、2008、2014年25年来土地利用动态过程与景观格局变化,并选取自然和人类活动等10个因子分析了其变化驱动力.结果显示,25年来固定沙地面积增加7.5%,半固定沙地增加3.8%,流动沙地减少42.95%,农田面积增加4.6%,低湿地和水体面积基本不变,城建用地面积增加.其中,增加的固定沙地主要由半固定沙地和流动沙地转变而来;增加的半固定沙地主要由流动沙地和固定沙地转变而来;减少的流动沙地主要转为固定沙地和半固定沙地.景观结构趋于复杂,类型斑块数增加,平均斑块面积减小,破碎度上升,呈现破碎化态势.各类型斑块数和分离度变化非常显著.研究区土地利用和景观格局变化主要是人为活动中的农牧民人均纯收入、人口、GDP和农林牧总产值因素所致,气候因素贡献不是很大.     

元上都遗址土地利用及景观格局变化

草原文化遗址是草原民族文化的灵魂之一,加强对草原文化遗址的保护具有重要的意义。本研究利用地理信息系统(geographic information system,GIS)与遥感(remote sensing,RS)技术以及景观分析软件,选取了单一土地利用动态度、综合土地利用动态度、土地利用转移矩阵及景观格局指数等指标对元上都遗址区域近30年土地利用和景观格局的变化进行分析。结果表明,1)草地是元上都遗址最主要的土地利用类型,在研究时间段内面积波动变化;2)近30年,元上都遗址草地、林地、农田之间相互转化频繁,伴随着景观指标的不断变化;3)2000–2005年综合土地利用动态度最高,林地单一土地利用动态度变化速率最高;4)景观整体比较脆弱,越来越多样化、破碎化,但已逐渐趋于稳定;生态建设工程的大力开展以及农牧民生产方式的不断变化是引起变化的主要原因。维持草原类型的面积和草原景观的稳定性,对元上都遗址的保护具有重要的作用。     

松嫩平原草地时空动态与景观空间格局变化研究

利用1986、1995、2000年三期遥感影像，基于RS与GIS技术，解译提取松嫩平原草地空间信息并分析了其时空动态和景观格局变化。结果表明：14年来，草地面积减少25．60％，草地退化严重；草地斑块数减少18．38％，破碎化程度加剧，斑块形状变化不大且较为简单；1986-1995年低覆盖度草地发展速度最快，1995～2000年高覆盖度草地减少迅速，对该区草地资源减少率的贡献较大；草地主要转化为耕地和盐碱地，转移面积分别达到了1116219．53hm^2和313708．75hm^2；14年来，各种类型草地的质心向东北方向偏移，不同阶段各类型草地质心偏移表现出无规律性、多向性。研究区草地退化是自然因素与人为因素共同作用的结果，自然因素是草地退化形成的基本条件，人类活动干扰则是决定因素。     

近30年黑河流域草地变化分析及分布格局预测

草地是人类生存的基本资源和条件,在全球变化、全球循环和生态系统功能等方面起着非常关键的作用。本文基于GIS技术和1986、2000和2011年黑河流域草地分布数据,采用转移矩阵、草地动态变化度、空间动态度和CA-Markov模型等方法,分析了黑河流域近30年的草地变化,并对其未来分布格局做出预测。结果表明,(1)黑河流域1986年草地面积为32997.71km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为4290.02、6371.80和22335.89km~2;2000年草地面积为23939.46km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5508.78、5540.01和12890.67km~2;2011年草地面积为24272.50km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5561.31、5715.01和12996.18km~2,近30年间黑河流域草地面积呈现先减后增的趋势。(2)1986-2000年期间,黑河流域草地面积大幅减少,且退化严重,高覆被草地主要向中低覆被草地转换,中覆被草地主要向低覆被草地转换,低覆被草地主要向未利用地转换。(3)2000-2011年期间,黑河流域草地面积小幅增加,各类型草地转化面积较少,保持小幅缓慢上升趋势。(4)在现行趋势下,预测2022年黑河流域草地面积为24449.58km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5560.28、5657.65和13231.65km~2,与2011年相比呈增加趋势,但下游地区草地面积和覆盖度依然较低。     

定西市土地利用变化及驱动力分析

为探讨土地利用变化的影响因素,选取定西市1980、1990、2000、2010和2018年5期的遥感影像数据及统计年鉴数据,采用ArcGIS空间分析方法和主成分分析法对近38年土地利用结构和驱动力进行了研究.结果表明:研究期内定西市土地利用以草地为主,建设用地的单一土地利用动态度最大;土地利用程度综合指数处于中低等水平,人为利用程度低.总体来看,耕地逐年减少,净转化面积最大,主要转化为林地、草地和建设用地;人民生活、农业及经济发展水平是影响定西市土地利用变化的主要驱动力.     

祁连山东段景观格局变化及其驱动因子研究

综合利用RS、GIS技术和景观生态学方法,分析了祁连山东段地区1994-2008年的景观格局变化及其驱动因素。结果表明,1)在斑块类型水平上,与1994年相同,2008年研究区整体景观仍属于粒级结构。微小型斑块数量多,面积占比小;中斑块、大斑块和巨斑块面积占比大,斑块数量少。1994-2008年,研究区景观发生了较大变化。森林保存了原有面积的78.2%,灌木保存了原有面积的66.7%,28.1%的灌木面积由森林景观演化而来;草地保存了原有面积的86.3%,4.8%的草地面积退化为裸地;12.7%的冰雪面积转化为裸地,森林与灌木、冰雪与裸地之间转化演变剧烈。森林、冰雪和水域景观斑块形状朝简单、规则方向变化。2)与1994年相比,2008年祁连山东段地区景观多样性、均匀度、破碎度指数增大,景观优势度、分离度减小。研究区景观整体多样性水平升高,异质性增大,优势斑块在景观中控制作用减弱,景观向着多元化、均匀化方向发展。3)自然因素中气温升高是导致冰雪景观面积减少的主要原因,降水量增加则遏制了水域面积减少的趋势。人为因素特别是过度砍伐是导致研究区森林面积减少,森林退化为灌丛的根本因子。     

内蒙古杭锦旗荒漠草原近20年景观动态的研究

以内蒙古杭锦旗为例,研究了该地区20世纪80年代到21世纪初荒漠草原景观的动态。结果表明:杭锦旗近20年来明沙或盐碱斑景观的面积有较大增加,且有逐渐相连的趋势;居民地和耕地的面积增加,水域面积减少;两个时期的景观破碎度具有极显著的差异;大部分景观类型的景观破碎度和异质性增加;沙鞭草地景观的面积大幅下降,更耐旱的中间锦鸡儿草地景观的面积增加。在景观类型的转化过程中,荒漠草原景观类型转化为明沙或盐碱斑景观的面积最大。