基于RS和GIS的小流域土地利用时空变化分析——以甘肃省天水市罗峪沟流域为例

根据甘肃省天水市罗峪沟流域1986年矢量格式的土地详查数据库,1990年、1995年和2001年的Landsat TM影像数据,利用地理信息系统和遥感技术,结合空间分析技术和数理统计方法,分析了天水市罗峪沟流域土地利用的数量变化和空间变化特征.明确了研究区主要的土地利用类型,研究区综合土地利用动态度和研究区主要的土地利用类型之间的转移及其速度.结果显示:近11 a该流域土地利用以耕地和林地为主,两者占土地总面积的80%以上;研究区1990-1995年综合土地利用动态度为0.23%,1995-2001年综合土地利用动态度为1.09%,1990-2001年综合土地利用动态度达0.89%;土地利用类型转移的主要方向是向林地转移,占总变化面积的86.82%.其次是转向草地.占总变化面积的10.93%.再次是转向耕地和未利用地,分别占总变化面积的1.183%和1.060%.耕地流向林地的转移速度平均每年35.67 hm~2;耕地的另一个主要流向是草地,其平均每年转移速度3.41 hm~2;未利用土地减少的幅度也比较大,其主要的转向是林地,平均每年转移速度6.09 hm~2;未利用地另外一个转移方向是草地,平均每年的转移速度是1.77 hm~2;河床地流出方向主要是林地,其平均每年转移速度是5.31hm~2;其次是未利用地和耕地,其平均每年的转移速度分别为0.58 hm~2和0.16 hm~2;还有其它各种类型之间的转移,其平均每年的转移速度相对较小.     

基于时序MODIS的黄河上游2002—2018年耕地时空变化特征分析

黄河上游贡献全流域水资源的56.77%,而上游农业用水占全流域40%以上,监测黄河上游耕地的分布对于定量评估农业用水变化至关重要。本文以黄河上游龙羊峡至河口镇流域范围为对象,基于MOD13Q1数据集,使用时间序列谐波分析法(Harmonic Analysis of Time Series, HANTS)对NDVI时间序列曲线进行平滑,再结合作物生育期等物候信息与决策树分类方法提取了研究区2002—2018年的耕地分布与变化情况,为研究上游耕地变化对流域水资源消耗的影响提供基础数据。用野外实地考察获取的地面真实样点数据与研究区内县级统计数据对提取结果进行验证,耕地提取精度在75%以上, R~2达0.85。本研究主要结果显示:2002—2018年耕地面积总体呈增加状态,共增加88.21万hm~2;宁蒙灌区的耕地增长最为迅速,宁夏段耕地总面积增加64%, 2018年达76.61万hm~2;内蒙古段的耕地面积也大幅增加,达44.74万hm~2,占总面积的44%;甘肃段面积同样增加18.89万hm~2;青海段则显示出明显的耕地减少趋势,共减少5.36万hm~2。黄河上游整体上耕地面积增加速率为5.18万hm~2·a~(-1),其中青海段以0.20万hm~2·a~(-1)的速率减少,甘肃段增加速率为1.05万hm~2·a~(-1),宁夏段增加速率为1.87万hm~2·a~(-1),内蒙段增加速率为2.46万hm~2·a~(-1)。通过定性与定量方法对耕地变化因素进行分析,水资源政策和地方社会经济环境变化是研究区耕地面积变化的主要驱动因素。     

近15年台兰河流域土地利用变化及其生态效应研究

利用 1990、2000 和 2005 年的 TM 影像数据,在 GIS 技术支持下,定量研究了近 15 年来台兰河流域的土地利用变化特征.结果表明:1990-2005 年,台兰河流域耕地和沙地面积均明显增加,分别增加 3.50万 hm~2 和 2.05万 hm~2,而草地和天然林地面积锐减,其中草地净减少 6.00万 hm~2,反映出流域有大面积拓荒的趋势.选择研究区 5 组自然条件相同而土地利用方式不同的代表性样区进行对比研究,结果发现不同土地利用方式对土壤有机质含量及总盐的影响主要发生在 0～25 cm 土层中,剖面中土壤有机质含量及总盐自上而下明显降低.人工甘草地和盐碱地的土壤总盐远高于其他土地利用类型,土壤表层(0～20 cm)有机质含量在几种土地利用类型之间的比较是:经济林＞耕地＞人工甘草地＞改良沙地＞盐碱地.随耕种年限的增加耕地总盐含量降低,有机质含量增加.     

燕山山地丘陵区耕地质量提升时序研究——以河北省卢龙县为例

耕地质量提升可分别从地块尺度与项目尺度进行时序安排研究,对于了解县域耕地质量高低及其分布情况、合理布设提升建设项目具有重大意义。以河北省卢龙县为研究区,在农用地分等影响因子的基础上补充通过耕地整治工程可改善的耕地质量影响因子,构建耕地质量提升时序评价指标体系。运用逼近理想点法求得耕地质量提升地块尺度的时序,并用贴近度作为提升地块尺度时序安排的度量;并对地块尺度时序中的耕地图斑进行距离分析,得到耕地质量提升建设项目的时序。结果表明:卢龙县耕地质量优先提升区耕地总面积为13 501.16hm~2,次优先提升区耕地总面积为13 131.85hm~2,后优先提升区的耕地总面积为14 093.62hm~2。结合卢龙县实际得出可布设耕地质量提升建设项目的面积情况为:优先提升区共10 839.45hm~2,安排6个建设项目;次优先提升区共3 824.31hm~2,安排4个建设项目;后优先提升区共8 726.37hm~2,安排7个建设项目。该研究可为开展具有区域特色和务实高效的耕地质量提升的建设工作提供科学参考。     

基于地形梯度的三峡库区万州区土地利用时空变化分析

采用2000年、2007年和2014年TM影像数据以及万州区DEM数据,运用GIS和RS技术、土地利用图谱变化模式、地形位指数以及地形分布指数等方法对万州区土地利用变化进行了研究。研究结果表明:在2000—2014年万州区林地和耕地面积占研究区总面积的92%以上,万州区土地利用类型以耕地和林地为主;耕地、林地、草地和未利用地面积减幅分别为1.08%,0.33%,0.04%,0.01%,呈现减少的趋势;水域和建设用地面积增幅分别为0.64%,0.81%,呈现增加的趋势;耕地、水域和建设用地在较低地形梯度区域的分布指数均大于1,主要分布于较低的地形梯度区域,草地在中高地形梯度区域的分布指数大于1,主要分布于中高地形梯度区域,林地在高地形梯度区域的分布指数大于1,主要分布于高地形梯度区域;万州区土地利用变化模式以稳定型为主,转移面积332 670.71 hm~2;前期变化型次之,转移面积2 629.44 hm~2;然后为后期变化型,转移面积2 600.57 hm~2;稳定型在不同地形梯度区域内分布均匀,前期变化型和后期变化型主要分布于低地形梯度区域内。该研究为土地资源的可持续开发利用以及科学、合理地布局土地利用规划提供参考依据。     

建立荔枝生产基地 创立水保专业市场

<正> 官陂位于福建省诏安县东溪上游,是个人多耕地少的山区贫困镇,属革命老区.全镇26个自然村,6.76万人,土地总面积220km~2,其中山地面积162.53km~2,耕地1620hm~2.官陂水土流失十分严重,水土流失面积占土地总面积的68.2%,其中强度流失面积4987hm~2,有     

基于产能与健康综合评价的北京大兴区耕地整治分区

耕地整治是增加耕地数量、提升耕地质量的重要措施,是国家实现"藏粮于地、藏粮于技"的重要途径。目前,耕地整治主要关注耕地质量与耕地产能提升,而对耕地健康关注不足。该文利用逐级修正法对耕地产能进行评价,用K-means聚类方法将影响大兴区耕地产能的限制因素进行聚类;利用最小限制因子法进行耕地健康诊断;将限制因素与健康诊断结果进行综合分析,划分耕地整治类型区。结果表明:大兴区耕地产能提升的影响因素类型组合共有15种;大兴区轻度亚健康、中度亚健康和重度亚健康的耕地面积分别为17 924.31、6 629.28和16 260.97 hm~2。从整治类型区划分看,产能提升型重点整治区耕地面积共13 582.40 hm~2,占耕地总面积的33.28%;产能提升型一般整治区面积为10 971.20 hm~2,占耕地总面积的26.88%;生态涵养型休耕整治区面积为16 260.98 hm~2,占耕地总面积的39.84%;根据不同的整治类型,提出了差异化的耕地整治策略。基于限制因素和健康诊断的耕地整治分区研究,为当前国土空间综合整治和耕地资源整体保护、系统修复、综合治理提供科学借鉴。     

毕节地区坡耕地改造方略

<正> 毕节地区地处云贵高原向东部低山丘陵过渡的斜坡地带,全区现有耕地124.5万hm~2,其中5°以上的坡耕地达103.1万hm~2,占耕地总面积的82.79％。长期以来,毕节地区由于人口增长过快,耕作技术落后,加上政策的失误,致使人们对土地资源进行了掠夺性的开发,陡坡耕地面积迅速增长,耕地水土流失面积达85.33万hm~2,占水土流失面积的60.5％,坡耕地年土壤侵蚀量达4203.87万t,相当于每年流失2万hm~2耕地的活土层,每年大约有6.4万t标准尿素、30万t钙镁磷肥流入江河,等于全区农耕地年施化肥的总量。     

基于农用地分等成果的耕地质量提升潜力测算方法研究——以营口市鲅鱼圈区为例

分析区域耕地质量提升潜力及改造方向是耕地提质改造及耕地质量建设工作的基础,因此,合理的耕地质量提升潜力测算方法研究有一定现实意义。本文以农用地分等成果为基础,从分析耕地质量提升限制因素的角度出发,以改善耕地质量限制因素、补耕地质量"短板",从而达到提升耕地质量为理论依据,构建了耕地质量提升理论潜力测算方法;并依据耕地质量主导限制因素类型,将待提升质量耕地划分为水条件提升型、土壤条件提升型及地形地貌条件提升型,依据各种耕地质量提升类型的特点,考虑耕地所处区域水文条件、土壤资源条件、地质地貌条件、农民的耕作习惯及经济可行性等因素,提出耕地等别现实提升潜力的测算思路。实证研究结果表明:鲅鱼圈区理论上可提升0.5等和1等的耕地面积分别62.17 hm~2和5.56 hm~2,对应的现实潜力分别为51.20 hm~2和3.83 hm~2。     

中国第二次土地调查以来省域耕地利用时空变化

[目的]分析和研究全国第二次土地调查(简称"二调")以来各省级空间地域单元的耕地利用现势分布和省域耕地利用的时空特征,以期寻求促进耕地资源可持续利用的针对性政策改进措施。[方法]基于2009—2016年全国和省级年度土地利用现状数据,利用GIS空间分析、数学指数模型等方法进行研究。[结果]①2009—2016年间中国耕地面积总体呈减少趋势,其中旱地减少面积多于水田、水浇地增加面积,耕地总面积共减少4.64×10~5 hm~2,但基于各省域间资源禀赋的异质性和社会经济发展差异,耕地面积分布与利用呈现出明显的差异性。②受不同阶段耕地保护政策的影响,耕地面积在时间和空间不同维度上均或多或少受政策调控,这是形成耕地利用时空变化格局的重要原因。③中国的耕地保护政策需要在耕地利用的时空变化分析基础上进一步加以科学优化,并积极引导区域耕地利用与资源环境协调发展。[结论]现阶段耕地资源利用具有较强的空间、时间异质性和动态变动性特征,而全国省域耕地利用变化过程受到全局性和区域性政策演进与人类活动定向干预的双重作用,亟需在及时跟进和把控耕地变化特征差异的基础上,通过适时合理的政策调控实现对省域耕地资源差异化保护和利用,以保障粮食安全和协调资源匹配,促进区域可持续发展。     

三峡库区耕地利用变化及保护开发途径--以重庆市忠县为例

根据忠县1996—2003年土地详查与变更数据及有关调查、统计资料,分析了三峡库区的忠县耕地利用变化的基本态势及其主要原因。研究表明,忠县近8a来耕地数量变化总体呈减少之势;土地垦殖率高,中低产田面积大,后备资源贫乏;耕地流失强度大,质量下降;生态退耕、耕地改园地和水域淹没在耕地减少中占有较大比重。并对此提出了严格控制非农建设占用耕地,提高耕地比较经济效益,加强耕地的整理和复垦工作,搞好以农田水利基本建设为重点的综合整治和严格控制人口数量等保护开发途径。     

鹞落坪自然保护区土地利用动态格局研究

[目的]分析1994—2017年鹞落坪自然保护区土地利用格局变化特征,揭示退耕还林、生态旅游等对保护区土地格局变化的影响,为保护区林地保护与利用提供依据。[方法]以1994,2002,2012和2017年4期LandsatTM/ETM~+/OLI遥感影像为数据源,采用监督分类提取研究区土地利用信息,并建立转移矩阵,分析保护区20 a间土地利用格局动态变化及其转移特点。[结果] 1994—2017年保护区内土地利用结构发生了较为明显的变化,林地、居民地和园地面积都有不同程度的增加,而耕地显著减少。土地利用类型主要转移方向为耕地转化为园地、林地和居民地,小部分林地转化为居民地。1994—2002年区内林地面积大幅度增加,耕地面积大量减少;2002—2012年居民地呈现出扩张的趋势,园地面积大幅度增加,耕地面积则有所减少;2012—2017年区内土地利用转化量相对较小,居民地、林地以及园地面积小幅度增加,耕地面积相对减少。[结论]保护区土地利用格局变化是退耕还林、茶业发展和旅游开发共同作用的结果。退耕还林导致耕地面积减少,林地和园地面积增加;旅游开发导致居民用地面积增加。     

西藏自治区土地利用/覆被变化时空演变特征及驱动因素

精准把握西藏自治区土地利用/覆被变化特征,探究其驱动因素,对科学预测西藏土地利用变化趋势、节约集约利用土地资源具有重要意义。以2000—2020年5期LUCC数据为基础,从动态度、转化趋势等方面分析西藏自治区LUCC特征。结果表明:(1)研究区LUCC以草地、林地、未利用地为主,时间上2015-2020年变化频率最高,空间上城乡建设用地、耕地及水域用地变化区域较为集中。(2)城乡建设用地持续增长,草地持续缩减,其余地类波动式增长。(3)一江三河流域LUCC种类丰富,成因复杂,其余地区以草地和未利用地变化为主。(4)过去20年间西藏LUCC驱动因素较多,自然因素对耕地、水域的分布等起决定性作用,而社会经济及政策因素对西藏近年来的LUCC起较大影响作用。研究发现,西藏土地利用类型转换复杂,各地类变化特征存在显著差异,其中变化量最大的是草地与未利用土地的相互转换。西藏LUCC的驱动因素较为复杂,气候变化和人类活动对研究区土地利用变化驱动作用显著。     

泾河中上游流域土地利用格局变化与驱动因子分析

利用RS和GIS技术和景观生态学的方法，对泾河中上游流域1986～2000年的景观特征及其动态变化进行了研究。通过计算多样性指数、优势度、破碎化指数、分离度等指标，进行了土地利用格局变化分析，并对该区域土地利用变化的主导因子进行了分析，认为该区土地利用／土地覆被变化的驱动力主要为：自然因素、经济因素、人口压力及宏观政策等，并互相影响、互相制约，共同影响流域景观格局的变化。     

滇中城市群土地利用转型及生态系统服务价值交叉敏感性分析

为探清滇中城市群土地利用转型对生态系统服务功能的影响,基于2000年、2010年、2020年3期Landsat TM/OLI遥感土地利用解译数据,运用土地利用动态变化模型、生态系统服务价值计算模型和土地利用转型生态贡献度研究了不同土地利用转型过程和生态系统服务价值的时空演变特征,并结合交叉敏感性系数模型定量评估了土地利用转型对生态系统服务价值的响应程度并划定敏感性分区。结果表明:(1)滇中城市群土地利用类型以林地、草地、耕地为主,建设用地持续扩张及耕地、水域、未利用地面积不断减少,草地和林地经历了“先减少后增加”的变化过程;(2)研究期间生态系统服务价值呈“先减少后增加”的趋势,地均生态系统服务价值高值区主要分布在滇池、抚仙湖和星云湖三大高原湖泊流域;(3)近20 a来,退耕还林、还草、还湖对生态系统服务功能改善的贡献度达49.10%,毁林开荒、围湖造田对林地、草地和水域的占用导致生态系统服务价值减少约2.65亿元;(4)耕地、林地、草地和水域向其他地类转型对生态服务价值的响应较为敏感,耕地、林地和草地与建设用地间转型的高生态敏感区集中在曲靖和楚雄,耕地与林地间转型的高生态敏感区分布较小,林地向草地和水域转型的低生态敏感区空间分布范围最广。综上,该区不同土地利用转型对生态系统服务功能影响显著。     

降雨对不同土地利用类型土壤水氮变化特征的影响

以2018年6—10月降雨条件下园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地的标准径流小区为研究对象,裸地为对照,通过研究降雨对园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地的土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮含量与土层深度和时间的变化特征,经野外试验数据统计分析,提出降雨对园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮含量与土层深度和时间变化特征的影响。结果表明:降雨增加园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地土壤含水率,加速土壤总氮、硝态氮和铵态氮水解转化硝化和反硝化速度,影响土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮含量,降雨与土壤含水率、总氮、硝态氮、铵态氮呈显著相关性(P0.05)。降雨条件下园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地的土壤含水率随土层深度增大而增大,土层深度100 cm处土壤含水率最大,分别为30.34%,27.67%,24.98%,24.03%和21.95%,总氮随土层深度增大呈先增大后减小,在土层深度为60 cm土壤总氮含量最大,分别为1.02,0.99,0.90,0.86,0.75 g/kg,硝态氮和铵态氮含量随土层深度增大而减小,在土层深度为100 cm硝态氮和铵态氮含量均最小,其中硝态氮含量分别为9.01,7.89,7.25,6.10,5.22 mg/kg,铵态氮含量分别为9.41,9.14,6.40,5.38,4.37 mg/kg。土壤含水率随时间的延长先减小后增大又减小,呈正余弦变化趋势,8月土壤含水率最大,分别为22.97%,22.01%,19.87%,19.03%和17.98%,总氮随时间的延长先增大后减小,8月总氮最大,分别为1.09,1.01,0.94,0.84,0.76 g/kg,硝态氮和铵态氮含量随时间的延长而逐渐减少,6月硝态氮和铵态氮含量均最大,其中硝态氮含量分别为13.40,12.37,11.20,10.39,8.67 mg/kg,铵态氮含量分别为18.89,17.02,14.54,12.02,8.36 mg/kg。不同土地利用类型土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮平均值与土层深度和时间关系由大到小依次为园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地,研究结果为农田土壤水肥流失控制和养分利用提供理论技术支持。     

甘南牧区土地利用结构的时空变化研究

以甘南牧区2001—2009年的土地利用变更数据为基础,采用数量分析的方法对全区土地利用结构的时空变化规律进行研究。结果表明:全区主要用地类型为牧草地和林地,分别占总面积的67.30%和24.68%。牧草地、未利用地、交通运输用地、水域在各县（市）的分布比较均匀,而园地、水利设施用地、其他农用地、耕地在各县（市）的分布不均匀。全区耕地、其他农用地呈减少趋势,牧草地和林地呈增加趋势;耕地强度指数的绝对值最大,水利设施用地动态度的绝对值最大,分别为0.497 6%和45.570 5%。耕地、牧草地、林地变化贡献率最为显著,分别为0.481 2,0.323 9,0.143 1。空间上临潭县、合作市、迭部县对全区土地利用结构变化的贡献较大。研究表明,退耕还林还草政策在甘南牧区得到了较好落实,取得了显著成效。随着投资力度加大,甘南牧区的水利设施用地、交通运输用地、居民点及工矿用地面积增加较大。     

赤水河流域生态水文过程对土地利用/覆被变化的响应

[目的]分析赤水河流域近十年土地利用变化特征,探索生态文明建设背景下水资源空间分配与水文循环过程,以期为流域提供合理的土地利用规划依据及促进流域的可持续发展.[方法]以赤水河流域为研究对象,在1967～2020年的气候背景下,基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模拟了流域2008...     

基于SWAT模型的丹江流域土地利用变化对径流影响研究

为定量分析土地利用类型变化对径流的影响,基于SWAT模型,通过分析丹江流域近20年来的土地利用变化,并设置3种不同土地利用情景模式,探究了土地利用类型对流域径流的影响作用。结果表明:SWAT模型率定期和验证期的决定性系数R²和纳什效率系数NS分别为0.8,0.73和0.86,0.78,适用于丹江流域径流模拟。2000—2020年,丹江流域土地利用变化引起的径流变化为-0.18%; 情景1中,把林地、草地全变为耕地的情况下,模拟的年均径流变化率为61.65%,情景2中,把耕地和草地全转换为林地的情况下,模拟的年均径流变化率为-12.69%,情景3中,把耕地和林地全转换为草地的情况下,模拟的年均径流变化率为24.24%。耕地对径流深度的影响系数为0.26 mm/hm²,林地对径流深度的影响系数为-13.35 mm/hm²,草地对径流深的影响系数为-0.01 mm/hm²。由此得出,耕地对产流起促进作用,草地和林地对产流起抑制作用。为维护丹江流域生态环境,增强丹江流域径流供给,应科学开发耕地资源。