青岛市土地利用变化类型与影响因子关系的CCA研究

以青岛市为研究区,利用1990、2000、2006和2011年遥感数据、社会经济统计数据等,采用多变量分析方法定量分析了近20年青岛市土地利用变化的驱动因子.首先对1990和2011年土地利用变化数据进行叠加分析,提取出主要土地利用类型发生变化的斑块,构建土地利用变化样本数据矩阵;然后提取变化图斑对应驱动因子的栅格数据,构建土地利用变化的驱动因子矩阵;在此基础上,采用典范对应分析(CCA)研究土地利用转换类型与驱动因子的相关关系,揭示了青岛市土地利用变化的特征,定量阐释了各类型土地变化的驱动因子.结果表明,海拔高度、地形起伏度、距海岸线的距离、人口密度是青岛市土地利用变化的主要驱动因子,其次为到城镇的距离、交通密度和GDP密度.     

自1:10000比例尺DEM提取地形起伏度——以陕北黄土高原的实验为例

地形的起伏是反映地形起伏的宏观地形因子,是比较适合区域水土流失评价的地形指标,在区域性研究中,利用DEM数据提取地形起伏度能够快速、直观的反映地形的起伏特征.1∶10000比例尺DEM具有越来越广泛、重要的应用,系统探讨基于其提取地形起伏度的方法具有重要的理论和实践意义.本研究以陕北黄土高原不同地貌区的DEM数据为实验数据,依据地貌发育的基本理论,GIS的窗口递增分析方法结合自然地理单元--小流域划分方法,通过对比分析,确定不同地貌区的地形起伏度.通过对实验结果的对比分析证明,该方法是一种比较通用、有效的方法.     

基于DEM的浏阳市土地利用空间格局分析

通过解译卫星遥感影像,利用DEM数据,应用GIS的空间分析功能,分别从高程、坡度和坡向对浏阳市的土地利用情况进行了分析。研究结果表明,地形因子对土地利用的空间格局有很大的影响。不同地形因子不同级别下的主导土地利用方式不同,各土地利用类型的优势区域不同,相同土地利用类型在不同地形级别下的数量和结构也存在很大差异。通过对土地利用的结构和空间布局分析,将有助于实现该地区的土地利用结构优化和不同地形上土地利用类型的合理布局,保护该地区的生态环境和促进区域的可持续发展。     

生态风景林群落色彩要素与林分特征研究

生态风景林是城市森林的主体,其群落类型特征差异较大,如何科学评价其生态景观等特征,是具有重要意义的课题。本研究以珠江三角洲地区21个生态风景林群落样地为研究对象,通过专业图像分析软件HCImage提取的色彩要素数据,分析不同林分群落的色彩学特征以及它们与林分特征指标之间的相关性,以此探讨从色彩分析这一特殊手段评价森林群落的可能性和意义,为生态风景林等森林群落的评价和研究提供一个新途径。     

基于GIS的城镇发展适宜性时空演变特征分析——以湖北省武汉市为例

利用遥感与GIS技术研究城镇发展适宜性时空演变特征,对提高土地利用综合效益具有重要实用价值.该研究以武汉市为例,根据遥感影像数据、地形数据以及武汉市历年土地利用现状数据,采用专家打分法与层次分析法相结合的方法考虑不同评价因子及其权重,应用GIS技术提取评价因子并对单因子进行评分,进而对各因子进行叠加分析计算综合得分,据此得到武汉市城镇发展不同等级适宜区的面积,并分析其时间以及空间的演变特征.研究结果能为土地规划、城市规划等提供依据,尤其是在建设用地的布局与开发方面具有重要的现实意义.     

北京八达岭林场残长城域风景林经营技术

以北京八达岭林场内残长城风景林为研究区域,探索改善该风景林季节性景观质量的经营措施.根据研究区地理特点提出了划分该区域风景林的方法.依托GIS作为平台,划分出研究区风景林范围及类型(灌木型风景林、阔叶林型风景林和针阔混交林型风景林).选取色彩丰富度和色彩均匀度作为经营指标,经计算得到灌木型风景林、阔叶林型风景林和针阅混交林型风景林的色彩丰富度指数分别为0.38、0.24和0;色彩均匀度指数分别为0.64、0.26和0.对灌木型风景林以封育措施为主;阔叶林型风景林和针阔混交型风景林的经营措施以抚育间伐为主,合理选择树种提高风景林景观美景度的同时稳定林分结构.     

基于DTA山体部位分类决策方案的改进与微观地形自动分类研究

在数字地形分析DTA的理论体系框架下,研究了微观地形分类的体系、方法,认为Dragut等在2004年提出的山体部位分类决策方案割裂了微观地形表达上的同一性,仅以曲率或坡度划分不同的山体部位容易形成重叠。以土壤侵蚀研究中的临界坡度值为参考改进了Dragut等提出的山体部位分类决策方案。提出了基于栅格DEM和DTA技术实现微观地貌形态分类的关键技术在于提取地形地貌因子和制定合理的分类决策方案。并以黄土高原的局部DEM为数据源,以改进的山体部位分类决策方案为应用参考,在DTA技术支撑下进行了微观地形自动分类的试验研究。结果表明,以栅格DEM为数据,基于DTA技术提取相关微观地形地貌因子,形成合理的分类决策方案就可以实现微观地形地貌的自动划分。     

清水江流域地形因子对土地利用变化的影响

地形因子是众多自然因素中对土地利用影响程度较大的因素之一,直接影响土地利用方式,并在一定程度上影响土地利用的演变过程。以清水江流域为研究区,基于遥感影像和数字高程模型数据,综合运用遥感和地理信息系统技术,获得流域2002、2013年的土地利用现状图和流域地形图(海拔、坡度、坡向、坡位),借助空间叠加分析,对海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子与土地利用变化进行相关性分析。结果表明:近10年来清水江流域有林地面积减少幅度较大,减少量约占流域总面积的6.7%;土地利用变化程度因海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子等级的不同而不同;研究区土地利用变化主要发生在海拔1 500 m、坡度5°≤S25°的地区;海拔对建筑用地变化有显著影响,坡向对未利用地变化有显著影响,其他地形因子对各土地利用斑块类型变化有不同程度的影响,但影响不显著;不同类型土地利用变化受同一地形因子影响的程度存在差异,相同土地利用类型变化对各地形因子的响应也不同。     

紫金山风景林生物量及其驱动因素时间轨迹分析

以南京紫金山国家森林公园为研究区域,以2002年100块样地调查数据、免费开放的2001—2010年Landsat时间系列堆栈(LTSS)数据为主要信息源,分别采用原始波段、辐射校正、光谱指数+地形因子3种策略建立2002年风景林生物量K最邻近算法估测模型。在精度验证基础上,分森林公园综合整治前(2001—2004年)、综合整治中(2005—2007年)、综合整治后(2008—2010年)3个时段,对研究区域2001—2010年的风景林生物量变化及其驱动因素进行了时间轨迹分析。研究表明:1)在3种KNN建模策略当中,光谱指数+地形因子的综合策略相关系数最高,标准误差、平均相对误差最低,预测精度最高;2)2001—2010年,研究区域风景林生物量分别呈现缓慢下降、先降后升、缓慢上升的复杂变化趋势;3)2001—2010年,研究区域的森林干扰经历了上下小幅波动、缓慢增强、迅速下降3种不同的变化趋势;4)在空间分布格局上,风景林生物量在3个时段分别经历了聚集性缓慢增强、破碎化加剧、趋向稳定3种变化趋势。本文的研究成果可以为区域、长时间尺度上包含森林干扰与恢复因子的高精度碳计量模型的建立提供科学依据。      

基于TM影像和DEM的佳县水土流失强度监测方法的研究

以陕西省佳县为例,从遥感信息入手,以TM影像为主要信息源,并结合土地利用数据和DEM高程数据,探讨了如何通过遥感和GIS技术利用植被覆盖度、地形坡度、土地利用类型等因子快速、准确地提取水土流失信息。这一研究不仅能为水土流失调查、监测提供重要的信息源,而且为水土保持研究提供可靠的依据。     

毕节石灰岩地区土地利用动态变化分析

以毕节石灰岩地区为研究对象,采用1992、2000、2008年的遥感影像和1∶5万地形图提取不同年份的土地利用信息。在宏观方面以土地利用类型面积变化率方法揭示了不同时期各类型面积变化状况,数据显示各类型变化率逐渐减少,说明土地利用结构趋于稳定;在微观方面以土地利用动态变化和内部转移矩阵表现土地利用变化程度和方向,各类型动态变化的比例整体上趋于减少,说明土地利用类型内部流转性降低,整体上趋于平衡。     

紫金山乔木多样性遥感估测及空间分布

生物多样性的监测是国际生物多样性科学项目的一个核心研究内容。景观尺度上生物多样性遥感估测可以克服传统地面调查劳动强度大、效率低的缺点。以南京紫金山国家森林公园为研究对象,以2011年90个野外样地调查数据、2011年先进对地观测卫星(ALOS)遥感数据为主要信息源,构建了风景林乔木树种Gleason指数、Shannon-Wiener指数遥感估测模型,并在此基础上了进行了生物多样性趋势面分析和热点探测。研究表明:1地形因子(坡度、海拔),人为干扰因子(距道路和居民点的距离),植被生长状况(Gleason指数、Shannon-Wiener指数)等是影响紫金山乔木树种多样性的主要环境因子;2紫金山乔木树种Gleason指数在空间分布上呈现由西南向东北依次递减的带状分布格局,而Shannon-Wiener指数在空间分布上则呈现出一种圆心偏东的同心圆状格局;3紫金山乔木树种Gleason指数较高的林分主要分布在海拔较低、坡度较为平缓、距离道路和居民点较近的地段,而Shannon-Wiener指数较高的林分主要分布在海拔较高、坡度较陡、距离道路与居民点较远的地段。因此,可以通过增加绿化树种以及划分自然保护小区的方式来保护紫金山乔木树种的生物多样性。     

森林立地分类与质量评价研究进展

综述了国内外森林立地学的发展历史及森林立地类型划分和立地质量评价研究进展,论述了地形和土壤两大因素在局部立地类型划分和评价中的重要性。提出立地分类应遵循地域分异原则、综合多因子与主导因子相结合原则、简明实用原则。指出伴随着高新技术的不断发展,在森林立地研究领域广泛应用计算机和空间分析技术进行立地分类和生产力评价,为不同的应用目的开发专家系统成为该领域的研究热点。     

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。     

基于GIS的渭北黄土高原立地类型划分的研究：以永寿县永平乡为例

【目的】基于GIS技术,快速、准确地实现渭北黄土高原小流域范围内立地类型的划分。【方法】以地处黄土高原南缘残垣沟壑区复杂地形的永寿县永平乡为试验区,采用相对位置指数法提取地形部位信息,利用数字高程模型(DEM),对研究区地形部位在空间上的相对位置进行了定量化,结合坡向和坡度因子进行立地类型划分,最后利用现地立地因子信息样点对分类结果进行验证。【结果】利用上述方法将地处黄土高原南缘残垣沟壑区复杂地形的永寿县永平乡划分成19种立地类型,并对其面积进行了统计;经与实地立地类型划分结果进行比对,显示本研究方法的划分结果精度达92%。【结论】借助GIS技术不仅能快速地在小流域内实现该区域立地类型划分,而且精度高,能够为当地林业生产信息化提供技术支撑。     

基于GIS的森林资源空间数据挖掘方法研究——以紫金山为例

空间数据挖掘,可以从森林资源空间数据库中抽取未清楚表现出来的隐含的知识和空间关系,为森林空间规划和经营措施设计提供科学依据。以南京紫金山国家森林公园为研究对象,以2002年森林资源二类调查空间数据库、2002年遥感卫星SPOT5数据包为主要信息源,选取与风景林美景度有关的林分、地形、人类干扰等10个环境因子,在ArcGIS 9.3平台上,进行空间热点探测、趋势面分析、地理加权回归、C5.0决策分析。研究表明:高美景度风景林主要分布在南坡的中上部,而低美景度风景林主要分布在紫金山森林公园外围;风景林美景度在空间分布上呈现出一种圆心偏东的同心圆状分布格局;风景林美景度与林分生长状况正相关,与所处位置的海拔高度正相关,与距离公路、与居民点距离等人为因素的干扰强度负相关;C5.0决策分析归纳的3个示例规则所揭示的知识与空间热点分析、趋势面分析、地理加权回归的结论保持一致,4个主要输入变量的重要性依次为:平均胸径(0.33)>海拔(0.25)>与公路距离(0.23)>与居民点距离(0.21)。     

黄土丘陵沟壑区地貌与生态恢复措施关系的研究

以黄土丘陵沟壑区第二副区的彭阳县为研究区,以1∶50 000比例尺的数字高程模型(DEM)、2014年资源三号高清遥感影像数据为数据源,采用GIS空间分析方法提取正负地形、剖面曲率、坡度和地势起伏度、地貌类型,结合研究区的实际情况自动提取划分梁峁顶、梁峁坡、沟坡、沟底和沟谷塬区5类地貌部位。结合资源三号高分影像等数据对自动提取的地貌类型进行修正,将自动提取的地貌部位进行实地验证,分析研究区地貌部位及景观格局与生态恢复措施之间的关系。结果表明,运用DEM地形分析方法可以自动提取彭阳县的梁峁顶、梁峁坡、沟坡、沟底、沟谷塬区等地貌部位;彭阳县5类地貌部位的面积大小为梁峁顶梁峁坡沟坡沟底沟谷塬区,地貌类型面积以梁峁顶和梁峁坡为主;不同地貌部位生态恢复措施景观配置不同,依据自动提取的研究区地貌数据,继续遵循因地制宜、因害设防的原则,合理布设生态恢复措施。     

基于DEM的安福县土地利用空间格局分析

以安福县为例,通过Arcgis的空间分析功能,分别从高程、坡度与坡向三个方面,对研究区内的耕地、园地、林地、建设用地和自然保留地五种土地利用类型,进行了空间格局研究。研究结果表明:地形因子对土地利用的空间格局的影响很大。不同地形因子不同级别下的主导土地利用方式不同,各土地利用类型的优势区域不同,相同土地利用类型在不同地形级别下的土地利用的数量和结构也存在很大差异。通过对土地利用的结构和空间布局分析,将有助于实现该地区的土地利用结构优化和不同地形上土地利用类型的合理布局,保护该地区的生态环境和促进区域的可持续发展,为研究区农业结构调整和土地资源可持续利用提供参考。     

各类型草地生长过程及自然因子特征遥感研究-以甘肃省为例

以具有丰富草地类型的甘肃省为研究区,研究了中国6种主要类型草地各自植被生长过程特征并量化分析了影响各类型草地分布的自然因子特征.其中,6种草地类型是基于TM和MODlS两种遥感数据,综合运用自动分类及决策树分类方法划分而得,按照分布面积从大到小依次为典型草地、草甸草地、荒漠草地、高寒草甸、高寒草原、灌丛草地.引入了区域平均EVI值作为遥感因子,构建6种类型草地生长过程曲线,揭示各类型草地生长过程及相对生物量之间的差别,给出遥感划分草地类型的最佳时相.运用空间叠加分析手段,揭示了各种类型草地分布区的自然因子特征.分析发现水热的配比及海拔是影响草地类型的主导因子,坡度的影响相对较弱.     

北京西山风景林景观空间分布格局研究

为探讨风景林景观格局特征,并进一步研究景观格局与人为干扰等生态过程的相互关系,该文以北京西山试验林场为研究区,从3个等级划分风景林景观斑块类型,对每个等级上的景观格局特征进行了数量化分析.得到如下结果:①3个等级上的全景观都属于细粒结构景观.②混交林和白蜡斑块类型分别在二、三级两个景观水平上具有较好的连通性,类型保持完整,对保持生物多样性有一定作用.③在一、二、三级3个水平对斑块形状特征影响较大的因子分别为:风景林自然状态保留程度、游客对风景林的干扰利用特征、林分固有自然属性.④研究区各景观水平上的全景观相对完整.二级斑块类型中未成林造林地和辅助林地相对破碎,针叶林破碎程度最低;三级斑块类型中山杏和元宝枫相对破碎,侧柏破碎程度最低.⑤部分斑块类型（如二级景观水平的针叶林;三级景观水平的油松、侧柏、刺槐）面积过大,分布偏于集中,均匀度较低.可通过调整混交比例,选择适当混交树种等手段,调整斑块类型间的分配比例.⑥保留生态脆弱区的灌木林.