基于3S技术的塔里木河干流土地利用动态监测

本文根据塔里木河干流2002年ETM、2004年的ASTER遥感影像及基础背景数据,采用数据仓库技术、空间数据和属性数据一体化、多源数据无缝集成的建库思想,实现了干流地区基础背景、遥感、专题及属性数据的入库管理;在RS,GIS及GPS等技术支撑下,通过对干流2002年和2004年的土地利用信息的提取及分析,揭示了应急输水工程实施后塔里木河干流地区各土地利用类型面积的变化幅度、速度和年变化率、以及耕地的时空变化趋势.结果表明:近两年干流上中游地区耕地、天然草地、苇地等土地利用类型面积急剧增长,林地、水域、荒草地等土地类型面积均有所降低;耕地面积剧增是建立在植被破坏、水域面积减少的基础上的,研究区的整体生态环境仍不容乐观.     

基于3S技术的塔里木河干流土地利用动态监测

本文根据塔里木河干流2002年ETM、2004年的ASTER遥感影像及基础背景数据,采用数据仓库技术、空间数据和属性数据一体化、多源数据无缝集成的建库思想,实现了干流地区基础背景、遥感、专题及属性数据的入库管理;在RS,GIS及GPS等技术支撑下,通过对干流2002年和2004年的土地利用信息的提取及分析,揭示了应急输水工程实施后塔里木河干流地区各土地利用类型面积的变化幅度、速度和年变化率、以及耕地的时空变化趋势。结果表明：近两年干流上中游地区耕地、天然草地、苇地等土地利用类型面积急剧增长,林地、水域、荒草地等土地类型面积均有所降低;耕地面积剧增是建立在植被破坏、水域面积减少的基础上的,研究区的整体生态环境仍不容乐观。     

塔里木河下游沙漠化土地时空变化遥感分析

为对应急输水工程实施前后塔里木河下游地区沙漠化土地的变化状况进行监测,选择研究区1999年TM、2002年ETM+和2004年ASTER遥感影像及基础地理数据,通过沙漠化土地分类体系划分、信息提取模型构建及动态变化类型建立等方法,对研究区沙漠化土地的时空变化趋势进行了定性定量分析。结果表明：应急输水工程实施后,研究区内非、轻沙漠化面积逐年增加,分别由1999年的14 768.33、153 261.03 hm2增加至2004年的19 994.23、159 953.76 hm2;中度沙漠化面积年均减少2 981.58 hm2;强度沙漠化面积仅增加1.07 hm2。研究期间,部分沙漠化土地发生了较为明显的逆转,土地持续退化局面有所遏制和缓解,但由于来水量有限及采用线性输水等原因,远离河道区域的生态环境依然恶劣,流域整体生态环境仍不容乐观。     

坡度对土地利用/覆被变化的影响研究

为了研究坡度因素对土地利用/覆被分布及其动态变化的影响,以陕西省西安市长安区为研究区,采用数字高程模型、遥感影像及相关辅助数据,应用GIS手段提供的空间分析方法,将长安区地形进行坡度分级,把两个不同时期的遥感影像解译结果与坡度分级图进行了空间叠加分析。研究结果表明,耕地、建筑用地、水域等分布在坡度较小范围,林地、草地的坡度分布范围近似于正态分布。不同年份各土地利用类型在相同坡度所占面积比例基本不变;不同坡度范围内的土地利用变化不尽相同。其它土地类型向耕地和建筑用地的转化主要集中在低坡度范围内,而其它土地类型向林地和草地的转化在整个坡度范围上大体呈正态分布。因此,坡度因素是土地利用/土地覆被的重要影响因素,坡度因素对土地利用格局具有明显的控制作用。     

1957-2015年红碱淖湖水域面积时空变化监测及驱动力分析

选取红碱淖湖泊1957－2015年近60 a合计15期DRG、DLG、DOM、遥感影像、纸质地图等基础数据和遥感影像数据,辅以野外调绘资料及相关属性数据,综合利用RS、GIS、GPS等技术,采用空间数据处理、信息提取解译、海量数据建库、集成管理分析等方法,分析了研究区近60 a水域面积时空变化特征及趋势,同时结合同时期气候变化和人类活动因素,探讨了引起湖泊水域面积时空变化的主要原因。结果表明：近60 a研究区水域面积发生了显著变化：1）1957－1976年,水域面积持续增长并达到近60 a极大值,由1957年的37.6 km2增至1976年的55.53 km2,增幅高达47.69%,以湖泊北侧、南右侧区域增幅速度相对较快,其他区域次之;2）1977－1999年,水域面积整体状况稳定,维持在50 km2左右;3）2000－2015年,水域面积呈逐年萎缩趋势,由1999年的50.27 km2减少至2015年的31.05 km2,减幅达38.23%,除七卜素河附近水域在2005年出现逆转面积略有增加外,其他区域均呈现规律性萎缩趋势;总体来看,近60 a间红碱淖湖泊水域面积演变过程依据水域面积年间变化率可以划分为扩张期（1957－1976）、稳定期（1977－1999）、萎缩期（2000－2015）3个阶段,总体呈现萎缩趋势;气候暖干化趋势是影响扩张期和稳定期湖泊水域面积变化的主要因素,气候暖干化叠加人类活动（上游水利工程修建、煤矿开采、环湖路面建设、灌溉耗水等）是造成萎缩期湖泊水域面积变化的关键因素。     

塔里木河下游生态应急输水植被恢复的遥感监测

利用遥感定量提取技术及植被盖度信息提取模型,通过输水前与输水后喀尔达依地区的两期TM遥感数据植被盖度的对比分析,监测塔河应急输水工程对下游绿色走廊生态环境恢复的效果。结果表明,输水后受水地区植被盖度有较好的恢复;该监测方法技术路线易于实现,且具有宏观、快速、准确的特点,有一定的推广应用价值。     

张峰水库建设对周边生态型景观格局变化的影响

以张峰水库与配套输水工程建设及影响区域2002和2010年的TM遥感影像为数据源,结合6大土地利用分类,选择斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、边缘密度(ED)、景观形状指数(LSI)等景观指标,分析了水库工程建设对生态型景观的影响:枢纽工程及蓄水影响区,耕地景观数量和面积均呈现降低,草地斑块数量和面积呈现增大,林地保持不变;输水工程影响区,耕地景观斑块各项指标均呈现下降,草地各项指标均呈现增加,林地和水域保持不变;从整个工程影响区来看,耕地斑块数量和面积减小且形状趋于简单化,草地斑块数量和面积趋于增大且边缘密度、形状指数表现为下降。研究表明,水库工程建设对周边生态型景观空间格局变化具有一定影响,且与空间尺度有一定关系。针对水生态环境质量提高,提出了植被恢复建议。     

近16年来黄土丘陵沟壑区土地利用动态变化及驱动因素分析——以陕北黄土高原的子长县为例

在RS和GIS技术支持下,以子长县1990、1999和2006年3期TM/ETM卫星影像为基础数据,结合野外实地调查资料,应用土地利用动态度、年变化率、土地转移矩阵等方法对子长县过去16年间的土地利用变化特征及其驱动因素进行分析。结果表明：1）1990—2006年,子长县土地利用变化表现为耕地和未利用地显著减少、牧草地和林地显著增加、水域先减后增以及建设用地持续增加的总体特征;2）耕地、牧草地、林地和未利用地的面积变化较为剧烈,且几乎所有用地类型在1999—2006年的年变化率较1990—1999年更为明显;3）耕地和未利用地的减少在各土地类型中最为明显,二者的减少是因为林草地面积大量增加,坡耕地等成为林草地面积增加的主要来源;4）社会、经济、政策等人文因素对子长县的土地利用变化起着重要作用,而政策因素则是导致土地利用结构发生变化最主要的驱动力。     

不同地形分级下的尉犁县土地覆被变化特征分析

选取新疆尉犁县作为研究区,以1980年和2007年两个时相Landsat MSS/TM遥感影像及1∶5万地形图为主要信息源,利用遥感图像处理技术和GIS空间分析技术,定量分析了研究区1980—2007年近30 a地形(高程和坡度)分级下的土地覆被时空格局变化特征。研究结果表明,耕地、林草地、水域及居民点和工矿用地变化明显,耕地主要是由林地草地转入,水域主要转为林草地;居民点和工矿用地向高海拔区域扩张;耕地与居民点和工矿用地在坡度分布上具有耦合性,二者变化趋势趋于一致,均向坡度增大的区域蔓延;林草地在坡度小于3°区域面积增加明显,而在坡度大于3°区域面积有减少趋势;水域面积整体呈缩减趋势。说明利用地形图和社会经济辅助数据来预测区域内土地覆被空间分布已成为可能。     

2000-2010年皖江城市带土地利用/覆被变化对区域净初级生产力的影响

基于2000年、2005年、2010年3期Landsat TM/ETM遥感影像解译数据,定量分析了近11年来皖江城市带土地利用时空变化;利用MODIS/NDVI数据及气象数据,基于改进的CASA模型估算了同期植被NPP,分析、评估了地类转换对研究区植被NPP的影响程度.结果表明:2000-2010年,研究区的土地利用格局变化显著,主要表现为耕地、草地、未利用土地面积不断减少,建设用地、水域面积持续增加,林地面积先减后增;土地利用类型转换以耕地的显著减少和建设用地的快速增加为主要特点;近11年来,研究区植被NPP整体上呈增加趋势,且呈现出南高北低的空间分布格局;各用地类型的NPP均值都在增加,林地NPP增幅最大;长江以北地区植被NPP呈逐渐增加趋势,沿江和长江以南地区的植被NPP变化趋势反之;耕地转为建设用地造成的NPP损失量最大.     

1994－2018年新疆塔河干流农作物播种面积时空变化及影响因素分析

基于农作物物候信息和多季相遥感观测等相结合的方法,分析沙雅县1994-2018年的农作物播种面积变化的时空特征,并从水资源要素、耕地与胡杨林转化等分析播种面积变化的原因。研究结果表明：1）沙雅县农作物播种面积在1994-2018年呈现增长趋势,尤其在2006年以后加速增长;2）渭干河灌区的播种面积空间上呈现由内向外、由碎片化向集中连片化的趋势发展,而塔河干流区播种面积增加的区域沿着塔河两岸不停游移;3）渭干河灌区农作物播种面积的增加与渭干河上游的来水量变化呈现较强的相关性,而塔河干流区二者相关性较低;4）塔河干流的胡杨林区每年被耕地侵占的面积呈现增长趋势,尽管2006年以后胡杨林保护措施不断加强,然而林区的农作物播种面积在2008年以后呈现增速加快的趋势,出现了被侵占的胡杨林未能恢复、新的胡杨林又遭破坏的现象。     

基于InVEST模型的甘肃白龙江流域生境质量时空分异

基于1977年、1990年、2002年、2014年的Landsat TM/ETM+遥感数据,运用GIS和InVEST模型,分析了甘肃白龙江流域生境质量时空分异特征,旨在为流域自然生态系统管理和可持续发展提供参考。结果表明:（1） 1977-2014年,林地和草地是该流域的主要土地覆被类型,林地、耕地和建设用地的面积增率为0.4%,0.36%和3.7%,草地、未利用地和水域的减少率约为0.5%。（2） 1977-2014年,生境质量总体表现出先降低后缓慢增加的趋势。（3） 生境质量较高的区域主要分布在流域西北部与文县南部,集聚于自然保护区和林业管护区;生境质量较低的区域主要分布在河谷近岸、农耕区、城乡聚落区、裸地和低覆盖草地等,集聚于舟曲-武都段白龙江近岸区及文县和武都交界区、宕昌西北部等。研究结果可为流域生境保育及生态建设提供参考依据。     

江苏省平原区河岸边坡利用方式和特征分析

河岸边坡是平原区水土流失的主要策源地,土地利用方式是影响边坡水土流失的重要外在因素,对河岸边坡利用类型的调查研究可为区域范围内边坡水土流失治理提供基础数据.基于42条河段的无人机航拍影像和野外实地调查数据,统计了江苏省4类河道不同利用方式下的河岸边坡面积,并分析了沙土区、非沙土区,以及不同水土保持区划的边坡利用特征.结...     

我国不同干燥度区域草地资源动态变化研究

利用TM影像、遥感与GIS技术对我国不同干燥度草地资源动态变化研究结果表明,不同干燥度区域高覆盖度草地演替成耕地,其中以4、5、6级干燥度带为重,主要分布于我国西部和北部地区,各干燥度带下城镇用地均有占用草地现象发生,且有草地退化。中覆盖度下耕地占草地,与草地间互换基本相等,但耕地的占用表明草地减少,且有大量草地转变成林地。低覆盖度下随干燥度增加,草地沙化严重,尤其是4、5级干燥度带表现严重,对生态环境不利。但在1级干燥度带以草地变林地为主,其他几个干燥度带草地变林地、耕地均有发生,面积基本一致。草地退化主要是因过度放牧、盲目开垦耕地所致,而草地退化将导致我国北方环境恶化及资源退化。     

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。     

基于CA-Markov模型的藉河流域土地利用变化动态模拟

为了探讨黄土丘陵沟壑区藉河流域的土地利用变化规律及驱动力,基于1995和2008年两期遥感影像解译得到的土地利用数据,通过土地利用动态度模型和空间测算模型对藉河流域土地利用类型的动态变化程度进行分析,并运用CA-Markov模型对2022年土地利用空间格局进行预测.结果表明,空间分析测算模型由于同时考虑了各土地利用类型的空间转移及新增过程,能更为准确地测算出各种土地利用类型的动态变化程度与速率;CA-Markov模型预测结果表明,整个流域总体的Kappa系数为0.9515,预测结果可信;除草地和未利用地外,2008-2022年期间其他土地利用类型继续原有的变化趋势,到了2022年表现出坡耕地、草地、水域和未利用地面积减少趋势,梯田、林地和居民地面积呈增加趋势.黄土丘陵沟壑区水土流失严重,此研究有助于加强土地资源的保护和实施退耕还林还草等措施,为当地土地利用规划管理提供参考.     

基于GIS和Markov模型的内蒙古农牧交错带土地利用变化

为了研究人类活动对农牧交错带土地利用类型的空间分布、转化及对生态环境的影响,该文以内蒙古农牧交错带太仆寺旗为例,运用RS和GIS技术对该区域近30 a土地利用/覆被变化及景观格局空间变化进行分析,并在此基础上运用马尔可夫（Markov）模型对未来20 a土地利用变化进行预测。结果表明,近30 a来,草地和农业用地面积在该研究区占居主导地位,并且它们之间发生着明显的相互转化。1975－1990年,草地主要向农业用地转移,1990－2004年农业用地主要转化为草地,草地面积增加;1975－2000年,研究区景观多样性升高,蔓延度指数下降,破碎化程度加剧;2000－2004年景观内优势斑块具有了很好的连接性,聚集度增大,整体景观格局破碎化程度降低;人为干扰强度的变化对土地利用结构的变化具有重要作用,土地利用强度主要受人口数量以及国家土地利用政策的影响;在未来20 a间农业用地面积会继续减小,草地、未利用土地面积将有小幅度降低,林地面积会显著增加。实行合理的土地利用政策,利用生态系统自身的修复功能进行生态环境治理是该地区生态恢复的基本途径。     

1962-2010年玛纳斯流域耕地景观的时空变化分析

为分析近几十年来玛纳斯流域水资源开发密集开发条件下耕地景观的时空变化,采用1962年、1977年、1989年、2000年和2010年5期遥感影像进行土地利用制图,并针对耕地信息,分别从时间变化过程、类型转化关系、空间格局等方面分析了近50 a来面积变化的时空特征,从气候变化与灌区建设的角度探讨了水资源空间配置与耕地扩张的关系。结果表明:1)近50 a来耕地和建设用地面积持续增加,未利用地、湿地和冰川雪地持续减少,草地在前20年增加、后30年减少;土地利用的变化程度总体上由剧烈逐渐趋于缓和;2)整体上耕地的变化由双向转化期逐渐过渡到单向转入期,草地和未利用地为各期主要转入类型,建设用地和草地为主要转出类型,各期的转入面积远大于转出面积,耕地总面积持续、快速增长。3)耕地扩张的重心由城市周边转向荒漠地区、由上游地区逐渐转移到下游,先后在昌吉、呼图壁、沙湾县、主要河流两岸及北部荒漠地区扩张,耕地景观也由杂乱破碎转的斑块转为成片连续的耕地带,耕地在景观中的优势进一步加强。4)耕地面积的扩张与降水和河川径流量的增加有关,耕地的扩张速度与方向与水库的空间分布及建成时间有明显的相关性,水库及灌渠建成的后一个时段往往会伴随一轮耕地的快速扩张。流域内水资源开发的潜力不足,已不能满足耕地的大规模扩张。适当控制耕地规模、优化用水结构、提高水资源利用效率,是集约化农业发展、生态环境保护的关键。