陕北地区NDVI对水热条件年内变化的响应及其空间特征

利用陕北地区1999—2010年GIMMS-NDVI数据,结合同期气温和降水资料,基于GIS软件和时滞互相关方法,以陕北地区植被覆盖对气温、降水的响应关系为主线,通过生态功能区划和植被类型两个层面分析了水热条件的季相变化同各旬NDVI均值（TN,Ten-day NDVI）变化之间的关系,结果如下:（1） 陕北地区生态亚区的TN与旬平均降水TP（Ten-day Precipitation）的相关程度从大到小依次是:高植被覆盖率（人工植被）、低植被覆盖率、高植被覆盖率（自然植被）、高植被覆盖率（人工—自然混合植被）;各个生态亚区的TN与旬均温TT（Ten-day Temperature）的相关程度从大到小依次是:高植被覆盖率（人工—自然混合植被）、低植被覆盖率、高植被覆盖率（自然植被）、高植被覆盖率（人工植被）。（2） 陕北地区各个生态亚区植被NDVI对水热条件的滞后时间一致,长短排序依次是:高植被覆盖率（人工植被）、低植被覆盖率、高植被覆盖率（自然植被）、高植被覆盖度（人工—自然混合植被）。（3） 陕北地区不同植被类型对水、热条件的响应程度由高到低依次是耕地、草原、密集灌丛、沙漠和林地,所有植被类型对降水的响应均比温度快。水热条件对陕北不同植被类型的影响程度从大到小依次为耕地、草原、密集灌丛、沙漠和林地。同一植被类型的不同亚类受水、热条件影响程度和响应速度均有差异。     

2000—2020年湖北省土地利用变化对植被覆盖度的影响

[目的] 土地利用及其对陆地生态系统的影响是当前全球变化研究的重要内容。科学分析土地利用变化对植被覆盖度的影响,促进社会经济与生态环境质量的协调发展及地区经济的平衡发展,为政府部门对区域生态保护和恢复管理提供借鉴和参考。[方法] 以湖北省为研究对象,利用2000,2020年2期Landsat遥感影像、土地利用遥感数据,利用遥感数据的空间处理、像元二分模型、土地利用转移矩阵等方法,分析研究湖北省植被覆盖的时空变化、土地利用类型变化特征及其对植被覆盖度的影响。[结果] ①2000-2020年,湖北省耕地、草地和未利用地面积减少,水域以及建设用地面积增加,林地面积基本保持不变,其面积大小顺序为:林地>耕地>水域>建设用地>草地>未利用地。②湖北省植被覆盖度平均值上升了6.50 %。林地、耕地、草地和未利用地的平均植被覆盖度均有所增加,建设用地的平均植被覆盖度有所降低。③湖北省植被覆盖度总体呈现增加的趋势。植被覆盖度增大的区域主要集中在湖北省的西部和东南部地区,局部地区也存在植被退化的区域,主要集中在湖北省中南部及襄阳北方部分区域。④不同土地利用类型FVC转移过程中,耕地较高植被覆盖与高植被覆盖之间的转移过程最为剧烈,林地不同等级植被覆盖的转移量占转移总量的47.87 %,草地不同水平植被覆盖度的转移量占转移总量比例较小,仅为3.40 %。[结论] 2000-2020年湖北省土地利用变化较大,不同土地利用类型的植被覆盖度相互转移,尤其是林地、耕地及草地的平均植被覆盖度均有所增加,使得湖北省近20 a来整体植被覆盖度呈现出上升趋势。     

西汉水流域典型林草地侵蚀特征分析

为了说明西汉水流域典型林草地的侵蚀特征,为农业工程和流域治理提供依据,采用137Cs土壤侵蚀核素示踪技术,按野外采样、核素检测、模型计算三步开展研究。结果表明,6个本底区域的137Cs面积活度为1 600～2 402 Bq/m2,平均值为2 022 Bq/m2;本底区域和未扰动的林草地,剖面核素活度随深度呈指数递减分布;采样荒草地为轻度侵蚀,林地为沉积或无明显流失,退耕还林用地为中度侵蚀;侵蚀强度：林草地＜荒草地＜退耕还林用地;对于同坡面的不同坡位,侵蚀强度：坡面上部＞中部＞下部;植被发育程度影响侵蚀量的大小,对于同一土地利用类型,通常植被覆盖度越高,侵蚀速率越小,反之侵蚀速率越大。     

陕西省神木县2012年土地利用结构特征分析

以位于晋陕蒙接壤区的陕西省神木县为例,选取相关定量指标,对其2012年土地利用结构特征进行分析,结果表明:1)神木县和各乡镇土地利用均以中低覆盖度草地为主,景观基质为草地。2)神木县土地利用类型齐全度低,集中化程度高,组合类型少,土地利用程度低;西北部风沙草滩区乡镇较东南部丘陵沟壑区乡镇土地利用类型齐全度高,集约化水平低,土地整体功能强,组合类型数多;乡镇间不同土地利用类型的区位意义与该乡镇的矿藏开发、风景名胜区、地形地貌和植被区系等有很大关系。3)神木县土地利用类型的空间结构表现出农地、居民地和工矿用地等受人类活动影响越强烈的地类,其分维数越小、形状指数越大、形状越简单的特征。因此,神木县未来土地利用需要增加有效植被盖度,进一步使陡坡农地退耕,加强未利用地的开发以及工矿用地复垦,改善县域生态环境,从而保证土地利用可持续发展。     

矸石山水土流失规律与防治措施的研究

降水特征、地形地貌和植被覆盖程度是影响水土流失量大小的主要因素。降雨强度越大,坡越长越陡,水土流失量越大 ;植被覆盖度越高,水土流失量越小。因此,改变矸石山局部小地形、缩短坡长、快速恢复植被、提高土壤入渗是减少水土流失的有效途径。     

基于北京一号小卫星的密云水库水土资源遥感分析

从降雨量、径流量、水库面积、植被覆盖和土地利用5个方面对密云水库水源地水土资源进行调查分析,年降雨量和入库径流量有波动,但长系列分析有下降趋势,而近几年有所增加。利用北京一号小卫星和Landsat-7卫星的三期遥感影像对密云水库水面轮廓进行提取,从1992-2006年水库水面明显减少,减少区域主要分布在水库东北角的潮河入库处和潮白两河入库的中间带。用像元二分模型对密云县植被覆盖进行分析,结果表明从1992-2006年植被覆盖面积先减小后增加,其中高覆盖率区减小,中低覆盖率区面积增加。从土地利用变化分析耕地连续减少,主要变成了建设用地和林地,建设用地包括居民住地和工矿用地持续增加。     

淮河流域黄泛平原风沙区水土流失格局

掌握淮河流域黄泛平原风沙区水土流失现状与格局,对客观反映区域水土流失治理成效、制定水土保持规划具有重要意义。基于多源遥感影像,采用土壤侵蚀模型,结合野外调查和资料统计分析等方法,解译土地利用、植被覆盖、水土保持措施等因子,定量分析水土流失状况与格局,结果表明:2018年度淮河流域黄泛平原风沙区土地利用结构主要为耕地,耕地中水浇地占比最大;林草覆盖率较低,但以高覆盖为主;水土流失类型以风力侵蚀为主,侵蚀强度以轻度为主,其中部分水浇地、沙地等易发生风蚀,采矿用地、建设用地、其他草地、农村道路等易发生水蚀。监测成果可为黄泛平原风沙区水土保持生态环境建设提供基础数据和决策支持。     

阴山北麓地区土壤侵蚀的时空变化及驱动力

[目的] 分析2000—2020年阴山北麓地区土壤侵蚀时空变化及其影响因素,为该区土壤侵蚀治理与国土空间规划提供科学指导。[方法] 基于降水、土地利用、土壤和遥感影像等数据,采用GIS技术和RUSLE模型开展研究。[结果] ①2000—2020年阴山北麓地区土壤侵蚀强度主要以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,高等级侵蚀面积不断增加,阴山北麓地区土壤侵蚀状况十分严峻; ②阴山北麓地区土壤侵蚀严重区主要分布在阴山山脉沿线和内蒙古多伦县大部分地区; ③土地利用类型是阴山北麓地区土壤侵蚀主要影响因子,各因子解释力大小依次为：土地利用类型>植被覆盖度>降雨>坡度。土地利用类型为耕地,植被覆盖度小于0.3,坡度在15°～20°和降雨量在365～413 mm之间的地区为高风险侵蚀区域。[结论] 阴山北麓地区土壤侵蚀程度整体偏高。植被覆盖度低的耕地和草地应为阴山北麓地区土壤侵蚀治理重点区域,应采取植树造林种草,扩大林草覆盖面,改善植被覆盖率,降低地表径流速率,提高下渗能力,来控制土壤侵蚀发生。     

林芝市公路地质灾害易发性区划及气象预报模型

[目的]对西藏自治区林芝市公路地质灾害易发性区划及气象预报模型进行研究,为实施该市境内公路沿线地质灾害气象预报提供理论依据。[方法]首先,选取了林芝市公路沿线15 km缓冲区内的断层密度、土壤类型、坡度、沟谷密度、年降水量、土地利用、裸岩率和距河流的距离8个地质灾害易发性区划因子,通过信息量及逻辑回归方法确定各区划因子的系数,得到了地质灾害易发性区划模型;再进一步依据地质灾害发生当日、前1日、前2日和前3日的日降水数据,使用逻辑回归方法建立了地质灾害气象预报模型。[结果]林芝市公路沿线15 km缓冲区内的大部分地区地质灾害易发性概率小于0.4,且离道路越近,地质灾害易发性概率越大。将该预报模型用于历史地质灾害点数据进行检验,发现该模型的预报准确率为85.71%,漏报率为14.29%。[结论]受地形地貌、降水资料等影响,该模型预报结果可能与实际情况存在一定的偏差,但能反映基本趋势。     

2003—2018年瑞兴于地区土地利用景观格局时空演变及驱动因素

为了解近15年来瑞兴于地区土地利用景观格局时空变化特征及其驱动因素,基于4期遥感影像,结合RS和GIS技术,运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数等分析了瑞兴于地区土地利用、景观格局时空演变特征,选取11项社会经济因素进行主成分分析并结合相关统计信息及政策法规分析其驱动因素。结果表明:林地是瑞兴于地区最主要的土地利用类型,约占研究区域总面积的70%,2003—2018年建设用地呈持续增加趋势,而耕地则呈持续减少趋势,草地和水域处于波动状态; 类型转换以林地与草地、草地与耕地、耕地与建设用地之间的相互转换为主,耕地是建设用地最主要的转入源; 研究区内景观破碎化程度降低,优势性提高,整体多样性及均衡性略有提高,研究区内景观类型区域均衡化、多样化发展。瑞兴于地区土地利用景观格局变化在一定程度上受到地形地貌因素的影响,主要驱动因素为经济发展、人口增加、产业结构调整以及相关政策法规的实施。     

基于GIS和几何平均数模型的流域生态安全评估及在各因子中的分异特征——以星云湖流域为例

结合几何平均数模型和GIS技术,选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地利用类型、植被覆盖度、距自然生态保护区距离、距离建设用地、人口密度和距水源距离10个指标对星云湖流域生态安全进行评价,分析了该区域生态安全的空间分异规律和形成机理。研究表明:星云湖流域平均生态安全指数为2.33,中度安全面积占流域总面积的42.34%,高度安全占22.84%,较低安全占26.43%,不安全面积为32.117km~2,占8.39%,说明流域生态安全总体以中度安全为主,生态系统健康一般;从空间上,流域生态安全较低区主要集中分布于北部、东部和南部以及城市建筑密集区,除了城市建筑密集区受人类干扰较强外,其余地区坡度和地形起伏较大,景观较为破碎,水土流失较为严重且有过地质灾害发生,这些地区是生态保护和建设的重点区域。生态安全等级在综合评价下的结果与单因子评价下的结果存在较大差异,区域生态安全受多重因素的综合影响,单因子评价难以精确全面反映区域生态安全的空间分异规律特征和成因机理,各因子之间存在相互促进和相互抑制的作用关系,流域自然环境要素坡度、水资源环境和水土流失以及人类活动干扰要素土地利用格局、距离建设用地远近等因子是形成流域生态安全格局的主要因素。     

基于图幅调查的六盘山镇孕灾地质条件分析

调查研究小流域孕灾地质环境背景,是分析地质灾害时空分布规律与成灾模式,完成地质灾害易发程度、危险性区划评价,提出地质灾害综合防治对策建议的重要依据。以泾河流域六盘山镇幅地质灾害调查为实例分析了地形地貌、地质构造和工程地质岩组与地质灾害的关系。结果显示:（1）大的地貌单元和格局较明显地控制着地质灾害的分布,不同地貌单元内的地质灾害类型、发育程度和分布特征等都有差异性,统计表明滑坡主要发育在剥蚀构造丘陵区及低山区地貌,泥石流主要发育在侵蚀中低山区,崩塌主要分布在河谷斜坡地带和断裂带内,地质灾害一般沿地貌边界带密集分布发育,尤其是沿断裂呈线状展布;（2）软弱的泥岩岩组是研究区内主要的易滑地层,控制着地质灾害的分布,在不同工程地质岩组区间内滑坡面积的多寡与滑坡分布密度相关性不大;（3）区域地质构造不仅控制着区域地层的展布,也控制着区域地质灾害的发育,不同断裂也凸显出一定的差异性。     

基于GIS的延河流域滑坡崩塌地质灾害空间分布及其引发因素分析

[目的]以更符合滑坡崩塌发生发展规律的延河流域为例,进行地质灾害空间分布及引发因素分析研究,为防灾减灾提供依据。[方法]依据区县地质灾害详细调查资料,建立GIS地质灾害数据库,包含地理数据、基础地质数据、地质灾害点数据和栅格数据。统计分析坡度、坡高、坡型、河谷发育期等引发因素;选取坡度、坡型、植被、河谷地貌、地层、降雨量、道路距离、居民点8因素,采用加权信息量法进行地质灾害易发性分区阐述地质灾害空间分布。[结果]坡高50~100m,坡度30°~45°易形成滑坡;老年河谷灾害点密度为壮年期的2倍,幼年期的3倍;凸型和直线型斜坡更容易产生滑坡和崩塌灾害,阶梯型和凹陷型斜坡稳定程度明显增高。延河流域滑塌高易发面积1 664.96km2,灾害点密度0.29处/km2;中易发3 102.02km2,密度0.10处/km2;低易发3 888.99km2,密度0.04处/km2。[结论]以流域为单位进行地质灾害研究,引发因素、空间分布规律更为明显,指导防灾减灾更加实用。     

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.     

淮河流域沂蒙山区水土保持生态脆弱性的AHP分析

 采用层次分析法,通过选取定量表征淮河流域沂蒙山区不同土地利用类型生态特征的植被状况、地形地貌、地表性质、土壤状况等指标,对该区域内林地、耕地、草地和裸地4种土地利用类型的水土保持生态脆弱性进行定量评价,以制订该区域水土保持生态修复策略。结果表明:在选取的7个用于评价淮河流域沂蒙山区不同土地利用类型水土保持生态脆弱性的指标中,土壤侵蚀面积比例权重最大,为0.4412;其次为土层厚度,权重为0.225 2;再次为地表枯落物量,权重为0.1505,这3个指标是评价沂蒙山区不同土地利用类型生态脆弱性的重要指标。不同土地利用类型的生态脆弱性评价结果表明:经济林生态脆弱度为0.7295,属于中等脆弱类型,脆弱度等级为二级;耕地和疏幼林地脆弱度等级也较高,分别为0.565 8和0.5672,属于一般脆弱,脆弱等级为三级;草地生态脆弱度为0.415 4,具有潜在脆弱性;有林地脆弱度仅有0.1834,属于不脆弱等级。因此,沂蒙山区经济林的水土流失综合治理应引起高度重视。     

小江流域土地利用变化及其趋势分析

运用遥感和地理信息系统技术，提取了小江流域1987，1995年和2000年土地利用空间数据，分析了1987～2000年间小江流域土地利用类型变化的幅度、速度以及类型之间相互转移，并应用马尔柯夫概率模型对小江流域2015年土地利用格局进行了预测。结果表明：13年来小江流域耕地、林地以及城乡工矿用地面积均显著增加，其中耕地增加最为显著，由1987年的345．1km^2增加到2000年的398．7km^2。小江流域土地利用变化速度很快，年均变化速度达0．49％；对单一土地利用类型来说，城乡工矿用地的年均变化速度最大，年变化率达3．52％，其次为耕地和水域。增加的耕地主要来自草地、林地和水域；林地中除部分转化为耕地外，由12．64％的林地退化成草地；草地和未利用地基本保持不变。到2015年，小江流域耕地、林地、水域和城乡工矿用地面积和比例将会增加，草地和未利用地面积和比例将会下降。     

基于NDVI的延河流域时空演变分析

利用8年的MODIS NDVI构建时序数据集,分析了延河流域2003—2010年植被覆盖度的时空格局和演变规律。借鉴时空数据分析模型,以栅格像元为分析单元,对该流域研究时段的绿度变换率进行计算分析,并利用像元二分模型对2003年和2010年地表植被覆盖度进行反演。结果表明:(1)延河流域植被生长状况总体呈改善趋势,延安南部林区、宝塔区东南部以及延长县中部植被覆盖较好且较稳定;(2)安塞县中南部、延长县大部以及杏子河中游的王瑶水库周边区域植被恢复效果显著;(3)在宝塔城区和城市重点开发区植被出现退化趋势。经分析,引起该流域局部植被退化主要是由于不合理的土地利用方式以及城市开发建设造成的植被破坏。基于像元的变化趋势分析更易于体现区域NDVI时空演变的细节信息。     

基于RS和GIS的矿区水土流失定量监测方法研究——以福建省马坑铁矿区水土流失为例

水土流失是矿产资源开发中出现的主要地质环境问题之一。以福建省马坑铁矿区为例,尝试通过RS技术监测和提取研究区的植被覆盖度及土地利用变化的信息,运用GIS技术提取研究区的高程信息和土壤类型信息,然后综合运用RS技术和GIS空间分析功能,快速、准确、经济地实现了对1998、2004年两个时段内矿区水土流失范围与强度变化的定量监测与评价。     

突发性山地灾害与土壤发生类型的相关性

通过对浙江省庆元县突发性山地水土灾害与土壤发生学类型作相关性研究后发现 ,红壤上灾害发生绝对量最大 ,且集中发生在红壤的黄泥土和黄壤的山黄泥土两个土属中。山地灾害发生密度以紫色土土类最高 ,次为水稻土土类 ,其中淹育型水稻土的红泥田、黄泥田和潴育型水稻土的黄泥砂田则是灾害密度最大的三个土种。粗晶花岗岩发育的砂粘质红泥本为极易滑坡的土壤 ,但在天然常绿阔叶林和毛竹林覆盖下 ,没有山地灾害发生 ,因此 ,恢复自然植被和发展材用毛竹林是防治山地灾害的最有效途径。