三峡库区不同坡度带土地利用空间格局研究——以重庆开县为例

基于遥感和地理信息系统技术,利用DEM和GRID模型研究了重庆开县土地利用空间分布与坡度之间的关系,分析了研究区不同坡度带的土地利用格局、主要土地利用类型随坡度变化的空间分布以及不同坡度带土地利用类型的多样性特征。研究结果表明,随着坡度的增加,耕地在各坡度带上的主导地位逐渐减弱,林地和草地的地位逐渐增强,土地利用类型的多样性指数逐渐降低。针对研究区土地利用的空间分布现状,提出了该区土地利用结构调整和规划的优化方向。     

基于DEM的重庆市北碚区土地利用格局地形分布特征分析

以研究区DEM与2015年土地利用矢量数据为基础数据源,对影响土地利用格局地形分异的坡度、高程因子进行提取与分析。结果表明:北碚区地形坡度在0~59.4626°范围变化,且土地利用景观面积随坡度的增加呈大体增加趋势;高程变幅为200~1250m,但土地利用景观主要分布在300~500m、500~1000m,地形以山地、丘陵为主。研究区土地利用景观类型空间分布较为复杂,但应注重适宜坡度和海拔下未利用地的合理开发程度。通过对北碚区坡度、高程因子下的土地利用格局空间分异特征的分析,为北碚区合理利用土地资源提供科学指导。     

基于地形因子的大都市边缘区土地利用变化分析——以北京市平谷区为例

为探讨平谷区在不同高程、坡度和坡向分级的土地利用变化规律,为土地资源可持续利用和管理决策提供依据,以北京市平谷区为例,借助DEM提取地形信息,对平谷区土地利用变化在各地形因子分级的分布特征进行分析,结果表明:1)平谷区的土地利用类型以耕地、园地和林地为主,1993-2008年的15年间,平谷区耕地面积大幅度减少,园地、居民点及工矿和交通用地面积明显增加;2)平谷区的土地利用变化在不同高程、坡度和坡向分级差异明显.耕地、居民点及工矿用地、交通用地的转化主要发生在0～300m高程带和小于15°的坡度带,林地与草地的互转主要发生在高程300～800m、坡度大于8°的阳坡与半阳坡;园地与草地的转化主要发生在高程0～300m、坡度在2～25°的半阳坡;园地与林地的转化主要发生在高程0～800m、坡度2～25°的阳坡与半阳坡,高程大于800m、坡度大于25°的区域主要是林地向其他地类的转化;3)平谷区的土地利用变化剧烈且与高程、坡度和坡向具有高度相关性,低高程和低坡度区域内主要表现为建设用地和园地增加以及耕地流失.随着高程、坡度增大,土地利用变化逐渐减弱.     

喀斯特山区耕地损失空间分布规律及其影响因素研究

耕地是保障人类生存和发展的基本条件,是土地资源中最重要的组成部分。本文利用凯里市2003年和2013年的遥感影像,基于Erdas和Arc GIS平台,经过图像分类、数字化以及空间数据叠加分析与统计,研究耕地损失在高程和坡度影响下的空间分布情况。结果表明:1凯里市海拔普遍较高,其土地利用/覆被变化主要发生在700~1000 m高程范围内;而地形约束使其土地利用方式在5°~25°的坡度范围内变化最大;2总体上耕地损失量占对应高程范围总面积的比例随着高程增加呈现出逐渐减少的趋势;3随着坡度增加耕地损失量呈现出先急剧增加而后急剧减少的态势,在5°~15°坡度范围内达到最大值。     

秃尾河流域不同地形条件下土地利用动态变化

采用GIS空间分析工具,从秃尾河流域DEM数据中提取出高程、坡度和坡向3种地形因子,并与该流域1985年和2000年的土地利用类型图进行空间叠加分析,得到不同地形因子条件下的土地利用类型的分布特征,进而探讨土地利用类型动态变化对地形因子的响应。结果表明:草地、耕地和林地是该流域主要土地利用类型,1985-2000年间大部分减少的林地和草地向耕地转化;地形因子对土地利用类型的分布有显著影响,草地和耕地主要分布在1 000～1 200m高程级别、缓坡和阳坡区域内,且随着坡度和海拔的增加,两者分布呈减少态势;林地在不同的海拔、坡度和坡向级别皆有分布,但在1 000～1 200m高程级别、斜坡和阴坡区域分布比例最大;水体、未利用地和居民点及建设用地主要集中在高程为1 000～1 200m和缓坡区域,受坡向影响相对较小;16a间(1985-2000年)秃尾河流域耕地和居民点及建设用地面积在不同高程、坡度和坡向级别内都有所增加,而林地和草地面积在大部分地形因子级别内则显著减少。     

地形因子对浅山丘陵区土地利用类型分布与转换的影响——以燕山浅山丘陵区为例

以遥感数据和数字高程模型(DEM)为基础,运用GIS分析了2000与2010年燕山浅山丘陵区的土地利用类型在高程、坡度、坡向3个地形因子不同区间的分布和转换特征。结果表明,高程和坡度对土地利用类型的分布有明显的影响,坡向影响力较弱。土地利用类型分布指数在高程和坡度上变化规律相似,耕地和建设用地的分布指数随高程或坡度的增大迅速减小,优势分部区间为高程≤500m或坡度≤5°,草地的分布指数随高程或坡度的增大先增加后减小,优势分部区间为高程500-1500m或坡度5°-15°,林地的分布指数随高程或坡度增大缓慢增加,优势区间为高程800m或坡度5°;2000-2010年期间,土地利用类型转换在高程≤500m和坡度≤5°区间耕地向建设用地转换占到了较大比重,在坡度25°区间以林地向草地转换为主,在剩余高程和坡度区间以及各坡向区间都以草地向林地转换为主。     

基于分形理论的撂荒耕地和未撂荒耕地空间分布研究

【目的】探讨撂荒地的影响因素和空间格局，为解决撂荒问题提供参考。【方法】借助 分形理论对研究区道路、水系、居民点和不同高程、坡度、坡向范围的撂荒耕地和未撂荒耕 地的信息维数计算，并与撂荒耕地和未撂荒耕地在不同地形要素下的面积、地块百分比对 比。【结果/ 结论】撂荒耕地空间分布比未撂荒耕地的空间分布更均匀；区内撂荒耕地和未 撂荒耕地的空间格局与水系基本一致；不同高程对范围内撂荒耕地和未撂荒耕地的空间格局 不一致；坡度大于25° 的耕地最容易撂荒，且空间范围分布最集中；6°~15° 的地块最不易撂 荒，但空间格局相对较分散；阴坡的耕地撂荒现象最严重，且分布集中；未撂荒耕地不具备 明显的坡向特征。     

流域尺度山区景观格局垂直分异研究

本文选取山东省栖霞市内一个典型流域作为研究区,通过选取典型等高线提取附近的景观类型来研究山区景观垂直分异特征,避免以往利用高程带或坡度带进行山区景观格局分析时造成的斑块分割;同时采取坡度分级说明坡度对景观格局分布的影响.研究结果显示:在0-6°坡度范围内,水域和建设用地占据主导位置,在>25°主要景观类型为未利用地,这两个坡度带的景观聚集程度最高,景观类型多呈现连片分布;6-25°坡度带为草坡地、林地、园地和耕地主要分布区域,且这个区域的景观破碎化程度最高;228m等高线附近的景观类型破碎化程度最高、形状最为复杂,是人类活动为主导影响向自然因素为主导影响的过渡区域.在海拔较低区域,由于人类不断对景观格局的优化,景观表现出一定的聚集性和规则化.     

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。     

云南省耕地空间转移特征的GIS分析

[目的]采用GIS分析云南省耕地空间转移的特征。[方法]在ArcGIS9.0中,利用云南省1986和2000年的分县土地利用遥感调查数据和云南省的数字高程模型,提取不同时期云南耕地的空间格局数据,并利用SPSS13.0统计软件分析耕地变化与自然、经济和社会因子的相关关系。[结果]1986～2000年,云南省耕地总量减少了18534.5hm2,减幅为0.29%,但水田与旱地的变化情况不同。耕地在水平方向上的变化表现为东减西增,耕地质心向西移动约1306m,向南移动约214m;在垂直方向上,耕地有从地面坡度≤8°的坝区和从地面坡度≥25°的陡坡地向地面坡度为8°～25°的中缓坡地转移的趋势;影响1986～2000年云南省耕地时空变化的主要因子是政策因子（政策法规和政府行为）的变动,其他因子的影响不明显。[结论]该研究可以为云南省今后的耕地保护决策提供依据。     

基于DEM黑龙江省土地利用定量分析

以黑龙江土地利用数据为基础数据,在地理信息系统ArcGIS 9.1软件的支持下,分别从高程、坡度与坡向3个方面, 对地形数据和土地利用数据进行叠加分析处理,研究土地利用空间格局的分布特征,揭示土地利用的空间分布规律及其与地形因子的相互关系.结果表明:耕地分布主要集中于低地形、平坡平地区域上, 说明耕地对地形的选择性较强;园地主要分布在低海拔、缓坡区域,与当地在农业结构的调整有关;林地空间分布特征明显,主要分布于高海拔、大坡度的区域,有助于防止水土流失;草地主要分布在低海拔、平坡区域,主要受自然环境因素的影响.     

基于CLUE-S模型的别拉洪河流域土地利用变化模拟

以别拉洪河流域为研究区,根据3期(1986年、2000年和2005年)土地利用数据,结合道路、河流、居民点、湖泊、沟渠、海拔、坡度、坡向、人口等驱动因子,运用Logistic逐步回归分析,筛选出具有决定作用的驱动因子,然后构建了模拟别拉洪河流域土地利用变化的CLUE-S模型,动态模拟了该流域土地利用变化的时空模式。结果表明,人口密度、坡度和海拔是影响土地利用空间分布的重要因素。经检验,CLUE-S模型模拟取得了较为理想的结果,在基本单元(300 m×300 m栅格)的水平上,模型对研究区2000年和2005年土地利用分布格局模拟的总体精度分别达到78.45%、90.93%,Kappa指数分别为0.74、0.89。这说明模型具有成功模拟区域土地利用时空动态变化的能力。     

玛纳斯河流域土地利用与土壤类型空间分布的关系

玛纳斯河流域土壤类型的空间分布在一定程度影响土地利用的空间分布格局和变化过程.随着人类活动的日益加强,土地利用的变化导致土壤类型发生变化.将地理信息系统与景观生态学分析方法相结合,运用ArcGIS、Fragstats软件,以玛纳斯河流域为例,研究了土地利用与土壤类型空间分布之间的相互关系.结果表明：地形对土地利用分布结构的影响明显,导致土地利用在局部空间聚集特征的形成.人为干扰较少的其他用地主要分布在Ⅲ1和Ⅲ2,裸露地主要在Ⅰ1分布,草地主要分布在Ⅰ1和Ⅰ2,林地主要分布在Ⅰ1和Ⅲ1,人文景观如居民点与特殊用地以Ⅱ2、Ⅱ4和Ⅱ1分布最多,耕地主要分布在Ⅱ3和Ⅱ4.土壤以草甸土面积最大,分布在Ⅰ1和Ⅲ2,其次是风沙土,分布在Ⅲ2和Ⅲ1,盐土分布在Ⅲ3和Ⅱ2,棕钙土分布在Ⅰ2,栗钙土分布在Ⅰ2和Ⅰ1.耕地主要分布在栗钙土和灰漠土,林地主要分布在灰漠土和草甸土,草地主要分布在草甸土和棕钙土.草甸土以居民点与特殊用地所占比例最多,风沙土和盐土以其他用地的面积最大,棕钙土的草地面积占98.09％,灌淤土分布的土地利用类型最复杂.土地利用与土壤类型存在一定的相关性,其平均斑块面积与其多样性指数呈负相关,而区总面积与多样性指数之间的相关性较差,但土壤的多样性指数与区总面积的相关性要比土地利用类型的好.在土地利用类型与土壤之间,类型面积与平均斑块面积、多样性指数存在相关性.     

山地城市土地利用地形分异特征及功能分区研究

采集北碚区2014年的土地利用变更数据、土地利用现状图和DEM数据,运用GIS技术,从坡度和高程角度,引入分布指数、洛伦兹曲线以及基尼系数,研究北碚区土地利用的地形分异规律。结果发现,研究区土地利用类型分布特征与高程、坡度联系紧密。林地和未利用地的优势位主要分布在较高地形等级区间,建设用地、耕地、园地等受人为干扰较大的地类优势则随地形等级的减少逐渐显现。坡度对各地类空间分布影响显著,高程在300~400 m、坡度在6~15°之间的区域是城市扩展和耕地保护的主要空间。耕地和园地在地形上的分布相差不大,建设用地、林地以及其他农用地则表现出一定的区域差异。从优势度来看,土地利用类型分布呈现明显的层级性,地形优势等级由低到高依次为水域层、城镇层、耕地层、园地层、林地层。基于该地形分异规律,将研究区划分为核心水体区、城镇发展区、现代农业发展区、生态农业发展区和生态屏障区等5个功能区,并提出各区土地利用发展建议。     

2000-2010年非洲耕地利用格局变化及其生态环境背景分析

【目的】科学探明世界第二大洲--非洲的耕地资源禀赋、准确揭示2000-2010年耕地动态变化规律和过程,服务全球粮食安全。【方法】采用全球首套30 m空间分辨率地表覆盖数据GlobeLand30 的 2000年和 2010年耕地数据产品,在不同分析指标和空间尺度上分析10年间非洲耕地利用格局的总体变化、地理差异特征及其生态环境背景。【结果】2000-2010 年,非洲耕地总面积增加了1 540.63×10⁴ hm²,变化率为 7.42%;5个区域10年间耕地面积变化率从大到小依次是：中非（10.42%）、东非（9.49%）、西非（7.55%）、北非（6.74%）和南部非洲（4.86%）;耕地面积数量增加排在前10位的国家是尼日利亚、坦桑尼亚、苏丹、肯尼亚、莫桑比克、乍得、阿尔及利亚、赞比亚、津巴布韦和布基纳法索;耕地面积数量减少排在前10位的国家是科特迪瓦、马里、安哥拉、加纳、马拉维、突尼斯、布隆迪、卢旺达、刚果（金）和南非。2010年,非洲耕地复种指数为98.11%,10年间变化率为13.54%;2010年,5个区域的复种指数从大到小依次是西非（163.75%）、中非（148.01%）、东非（76.64%）、北非（75.20%）和南部非洲（57.56%）。耕地空间格局变化区域差异明显,耕地在各经纬度带上以增加为主,以东半球和北半球面积增加较多;新增耕地主要由林地、草地和灌木地等植被类型开发利用转入,分别占转出总量的 15.19%、66.37%和 11.20%,减少耕地主要转成为林地、草地和灌木地,转出面积分别占转出总量的 21.15%、61.19%和11.78%,新增的耕地面积远大于减少的面积。从耕地变化与生态环境因子之间的关系来看,耕地增减变化主要发生在年均温度为20-30℃区域和年均降水为600-1 200 mm的区域,以及500-1 000 m高原区间和坡度小于2°的平缓地带。【结论】2000-2010年,非洲耕地面积数量和空间变化剧烈,不同区域和国家的耕地变化存在明显差异。研究结果揭示了非洲耕地空间分布及时空变化特征,不仅可为分析全球耕地空间分布格局、揭示其地域差异和时空波动规律提供重要基础参考,也可为耕地增减变化比较集中的区域的政策导向、土地产权制度调整提供科学依据,服务全球粮食安全问题解决。     

西藏“一江两河”流域土地利用时空分布与地形因子关系研究

以西藏的"一江两河"流域为例,以1990年、2000年、2010年、2015年4期土地利用现状数据和数字高程模型(DEM)派生数据坡度、坡向和高程3个地形因子信息为基础,基于DEM并结合ArcGIS技术,对地形因子和土地利用数据进行叠加提取,采用土地变化强度指数(K)、土地分布指数(LDI)和土地转移分布指数(p)3个指标分析总结了地形因子对流域土地利用时空变化的影响特征及规律.结果表明:1990-2015年期间,居民地用地强度变化呈现最大,其余地类变化缓和;耕地、居民地、林地和草地的分布指数随高程坡度变化分布指数差异大,不同地类在各级因子中优势分布差异显著;林地最容易转移,耕地和建设用地向低海拔低坡度半阳坡转移明显,其余地类转移较为缓慢.综合来看,地形因子对土地利用变化的影响作用明显,土地利用优势分布和土地利用转移均出现不同的时空变化特征.