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。     

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。     

乡镇尺度金塔绿洲时空格局变化

基于遥感、GIS技术和1990、1999、2006和2009年4期Landsat TM/ETM+遥感影像等,利用绿洲变化幅度、动态度模型、绿洲变化趋势指数模型及绿洲化荒漠化转移矩阵,开展乡镇尺度上金塔绿洲时空变化及分异研究。结果表明:1990-2009年间,金塔绿洲不断扩张,荒漠面积呈现减少趋势,绿洲净增长面积达199.49 km²。金塔绿洲整体处于非平衡状态,不同乡镇绿洲变化程度不同,乡镇绿洲规模变化强弱顺序为羊井子湾乡>场站机关辖区>东坝镇>三合乡>古城乡>金塔镇>中东镇>大庄子乡>西坝乡。金塔绿洲聚集度增加,景观破碎化程度减少,荒漠基质优势度降低。绿洲扩张区主要有羊井子湾乡、场站机关管辖区、东坝镇、金塔镇、古城乡和三合乡等。近20年来,金塔绿洲变化主要受人文与社会因素的影响,水资源的开发利用是绿洲扩张的前提条件,人口(含移民迁入)、经济发展、政策和科技进步是主要的驱动因素。     

巴音郭楞蒙古自治州耕地利用转型研究

耕地作为可变性最强的土地类型之一，与人类的生存和发展息息相关。随着城镇化的推进，耕地已经并正在经历着广泛而深刻的变化，及时开展耕地利用转型的空间形态特征研究，对耕地资源优化配置及耕地利用可持续发展具有重要意义。本文以巴音郭楞蒙古自治州(巴州)为研究区，利用1990—2020年的4期土地利用数据，合成3个时间阶段的耕地利用转型过程及转型轨迹，研究巴州耕地利用转型空间形态特征，得出了如下结论：一是1990—2020年耕地与草地之间的转型最显著，其中1990—2000年、2000—2010年及2010—2020年耕地的转入面积分别640 km²、741 km²和2 070 km²，耕地转出面积分别为387 km²、1 km²和468 km²，未利用地转耕地的面积仅次于草地，分别为109 km²、169 km²和1 012 km²；耕地转出林地和建设用地的的面积仅次于草地，1990—2000年和20...     

喀什绿洲土地利用空间格局变化特征分析

为了监测喀什绿洲土地利用动态扩张程度及其变化方向,以2000年和2016年Landsat遥感影像数据,提取喀什地区各县市土地利用数据,利用土地转移矩阵、空间趋势分析、核密度分析和CA-Markov模型等方法,探究喀什绿洲土地空间分布特征和变化规律,模拟预测喀什市在"一带一路"建设背景下未来其土地空间的变化情况.结果表明:近17年间喀什绿洲在空间趋势上发生了明显变化,其整体由西南往东北方向发生偏移,绿洲图斑的空间规模整体呈现出增大趋势.在数量转化上,喀什地区各县市各土地类型之间均存在相互转变,未利用地面积转变最多,分别转化为建筑用地、耕地、草地和林地;耕地和建筑用地增加面积相对最多,其净变化比率均在40%以上.县域尺度上,喀什绿洲各县市土地利用变化密度呈现出"中心式扩散趋势",整个地区变化密度值以喀什市为首,其相邻城市伽师县、疏勒县和岳普湖县紧随其后,土地变化最为活跃.在未来演变方面,喀什市城镇化的进程将以原有城市群为中心,向北继续扩张;建筑用地的图斑相较之前将更为紧密和连续,城镇化发展迅速;水域的面积将出现减少的趋势,需要合理调控.     

近20年来苏北地区土地利用变化的景观格局特征研究

利用1985年、1995年、2005年、2008年4期遥感解译获取的土地利用变化数据,通过土地利用转移矩阵、景观格局指数定量研究了1985年以来苏北地区土地利用变化的主要方式、方向及其景观格局特征。研究表明1985年以来:(1)苏北地区土地利用变化显著,其中耕地为最主要的转出土地类型,建设用地是最主要的转入土地类型;(2)从土地利用变化的景观水平来看,区域景观格局愈趋复杂化和多样化,景观异质性增加,土地利用在向着多样化和均质化方向发展过程中呈现波动态势;(3)从土地利用变化的类型水平来看,耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地等不同用地类型的景观格局特征对区域土地利用变化的响应特点各异,如耕地景观优势度降低、林地聚集度下降而未利用地破碎性增强等。     

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。     

基于地理探测器的干旱区绿洲土地利用变化影响因子

研究以2005—2015年Landsat系列遥感影像为本底,利用转移矩阵和土地利用综合程度科学分析干旱区渭库绿洲土地利用时空演变特征,并结合地理探测器模型深入探讨主要影响因素及定量归因.结果表明,时空分析2005—2015年间耕地、建设用地、水域增加,林地、草地和未利用地有所减少,其中转出量表现为草地>未利用地>林地>耕地>水域>建设用地,有用地主要转入耕地和草地,具体为158551.29、113581.98 hm2.因子探测研究年主要影响因子均为NDVI、土地利用综合程度,2005年解释力度q分别为NDVI(X1)0.779、土地利用综合程度(X10)0.868,2010年分别为0.720、0.893,2015年分别为0.699、0.854.交互式探测土地利用时空演变是内外因素共同作用的结果,且双因子作用强度比单因子作用强度更为显著.探讨干旱区绿洲土地利用变化及其影响因子对于区域土地资源的有效利用有着重要的意义.     

1990 － 2010 年吐鲁番绿洲土地利用变化及其生态环境效应评价

根据1990、1999和2010年3期遥感数据获取吐鲁番绿洲土地利用的数据,对吐鲁番盆地绿洲的土地利用变化及其生态环境效应进行了定量分析。结果表明：1990—1999年由于草地和水域的转移面积减少的负贡献,导致区域生态环境指数下降,区域环境质量下降;1999～2010年耕地和草地转入面积增加的贡献,使区域生态环境指数上升,区域环境质量改善。近20年吐鲁番绿洲土地利用的环境效应明显,土地利用的生态环境指数上升,生态环境质量总体趋势上升,环境得到了改善。     

基于灰色GM（1,1）模型的绿洲动态变化研究

研究基于1970 ～2009年且末绿洲变化特征、现状及存在的问题,选取影响该绿洲变化的9个社会经济指标,利用因子分析法,分析且末绿洲动态变化的驱动力因素,最后通过灰色GM（1,1）对未来20年的绿洲面积动态变化进行预测.结果表明,影响且末绿洲动态变化的驱动力归纳为人口变化因素、经济发展因素和农业成产条件因素;灰色GM（1,1）模型对绿洲未来动态变化趋势预测得出,规划的近期水平年2010年和远期目标年2030年且末绿洲面积的预测结果分别为1 014.24和2 248.23 hm2,绿洲面积预测模型模型精度达到一级标准.     

艾比湖流域生态系统服务价值时空分异特征及其对土地利用/土地覆被的响应

基于遥感与GIS技术,运用中国陆地生态系统服务价值当量表,并结合艾比湖流域景观类型,分析了2001~2009年生态系统服务价值变化,探讨了干旱区内陆湖流域生态系统服务变化对土地利用/覆被变化(LUCC)的响应。结果表明:艾比湖流域土地利用类型变化明显,综合土地利用动态度为6.84,其中从单一动态度得出变化最为明显的是耕地、荒漠、林地的扩大,草地和水体的较少;艾比湖流域生态系统服务价值整体变化不大,研究期间总价值由395.70亿元减少到390.14亿元,原因是草地、水体面积的减少,耕地、灌木和林地面积的增加补偿了总价值的部分损失,但损失大于收益;研究区生态系统服务价值的空间差异明显,2001~2009年生态系统服务价值发生变化最频繁的地区主要位于流域中部荒漠和绿洲交错带,这里荒漠面积扩大,生态系统服务价值明显降低,有向绿洲扩散的趋势。研究结果可为艾比湖流域国家生态保护区土地科学管理、保护与开发提供参考。     

新疆艾比湖流域耕地面积变化对艾比湖湖面面积的影响分析

基于1950～2009年艾比湖流域耕地面积与湖面面积历史数据和卫星影像数据,研究艾比湖流域耕地面积变化对艾比湖湖面面积的影响。结果表明,艾比湖每年3～4月湖面面积最大,而4月以后特别是7月后,湖面面积减小;2000～2009年艾比湖湖面面积最大的是在2003～2004年,湖面面积最小的是在2008～2009年,且湖面面积呈逐年减小的趋势;艾比湖流域的耕地面积不断增加,且增速逐年增长,以2005～2009年的增加速度最高;相关性分析显示,艾比湖流域耕地面积与湖面面积之间呈线性负相关,且显著相关,表明流域耕地面积的增加会直接导致湖面面积的减少。     

江苏省土地利用结构空间分异研究

采用最小方差法研究江苏省各县(市)的土地利用结构类型及其空间分异特征.结果表明:全省可以分成七大土地利用结构类型区,即耕地未利用地均衡主导类型区、耕地主导建设用地为辅类型区、耕地建设用地未利用地均衡主导类型区、耕地主导建设用地其它农用地为辅类型区、耕地主导建设用地未利用地为辅类型区、耕地建设用地主导均衡类型区和耕地主导均衡类型区等.这不仅揭示了江苏省土地利用的空间分异规律,也为全省土地资源利用战略的制定、土地资源的可持续利用、统筹社会经济生态之间以及区域之间协调发展提供了依据.     

基于遥感图像的博鳌镇土地利用变化分析

以海南省博鳌镇为研究区,选取1993、2001、2009年3期TM遥感影像数据,运用RS、GIS方法、马尔可夫模型,分析了博鳌镇土地利用变化的数量结构、空间分布特征以及其发生变化的驱动力。结果表明,海南省博鳌镇建设用地呈急剧增加趋势,农用地、未利用地呈现下降趋势,水体变化不明显。其中,1993~2001年,农用地大幅减少;建设用地增加量超过了其初始面积,主要来源于农用地和未利用地;未利用地利用率达到73.66%;水体增加来源于建设用地。2001~2009年,博鳌镇农用地增加来源于建设用地,建设用地增加趋势渐缓,2009年未利用地利用率达到96.59%,水体向建设用地转变。     

基于GIS的耕地利用动态变化分析——以四川省崇州市为例

根据崇州市土地利用现状变更资料,利用GIS技术,对该市2006～2010年末的空间数据进行了统计分析,阐述了该市5年以来耕地动态变化的趋势,特点及原因。结果显示:崇州市2006～2008年耕地有所增加,主要原因是耕地保护措施的加强,以及未利用地和草地转换为耕地,从2009年开始,耕地减少较多,主要原因是城市化水平的加剧,以及土地利用结构的调整。     

基于RS和GIS的西藏林芝地区土地利用类型动态变化

根据1990、2005和2015年共3期Landsat卫星影像资料及其他辅助资料,运用遥感(RS)人机交互目视解译方法进行监督分类,并应用地理信息系统(GIS)的空间分析和统计功能,分别制作3期土地利用转移矩阵及1990—2015年的土地利用类型动态变化图,分析西藏林芝地区土地利用的动态变化特征,以及各类型之间的转化情况。结果表明:研究区土地利用类型主要以林地、未利用土地、草地和水域为主,其中林地面积最大,占林芝地区总面积的52.5%;其次为未利用地,占25.9%。1990—2015年,林芝地区林地面积减少118.4 km~2,变化面积最大,主要转化为草地和未利用地;水域和未利用地次之,面积分别增加32.65和32.06 km~2,水域主要由未利用地和草地转化而来,未利用地的增加主要由草地和林地转化而来;耕地面积增加26.89 km~2,主要由林地转化而来;城乡、工矿、居民用地和草地面积分别增加16.96和9.84 km~2,变化幅度相对最小。土地利用变化存在明显的区域差异,林芝地区北部变化明显强于南部变化。     

基于土地利用变化的艾比湖地区生态系统服务价值分析

基于1990和2001年2期Landsat TM/ETM+遥感数据资料,采用谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,分析了1990～2001年艾比湖地区土地利用动态变化,计算了其生态服务价值。结果表明:1990～2001年研究区生态系统总服务价值共增加了6.537 6亿元,年平均变化率为1.09%;在生态系统服务功能价值结构变化中,气体调节、气候调节、土壤形成与保护、废物处理和食物生产5个单项服务功能价值比例上升,其余的4个单项服务功能价值比例下降;敏感性分析结果表明,生态系统总服务价值对生态系统服务价值系数缺乏弹性,研究结果是可信的。     

基于中分辨率遥感影像土地利用类型信息提取及动态1）

为了监测与评估荒漠绿洲地带的土地利用／土地覆盖信息及其动态变化,进而分析生态环境变化等影响因素。以新疆自治区喀什地区为研究区域,采用1990年、2000年、2011年3期Landsat TM 和ETM＋遥感影像数据,应用最大似然法提取土地利用类型信息及对土地利用类型信息动态变化进行分析。结果表明：研究区1990年、2000年、2011年3期分类精度分别为90．62％、86．38％、93．85％;Kappa系数分别为0．92、0．87、0．84。研究区土地利用类型独特,未利用地面积占研究区总面积的70％,而且3个时期所占比例变化不大。1990—2011年,研究区耕地面积比例增长了5．00％、林地下降了3．44％、草地下降了1．62％,其他地类面积变化不明显;土地利用程度变化量为3．53,土地利用程度变化率为2．39％。     

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。