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。     

塔里木河干流土地利用动态监测遥感分析

选择塔里木河干流地区1999年TM、2002年ETM 和2004年的ASTER遥感影像及基础背景数据,采用数据仓库技术及图属一体化和多源数据无缝集成的建库思想,实现了基础背景、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1999、2002和2004年的遥感影像信息提取及分析,揭示了应急输水后各土地类型面积变化的幅度、年变化率,以及耕地的时空变化规律.结果表明:应急输水工程实施后,干流地区的耕地、天然草地、苇地、滩涂等土地利用类型的面积急剧增长,林地、建筑用地、水域、荒草地、盐碱地等土地类型的面积均有所降低;耕地面积剧增是以植被破坏、水域面积减少为代价的,人类生产活动与自然环境矛盾加剧,生态环境日趋恶化.     

三峡库区万州区土地利用时空变化特征研究

以RS和GIS技术为手段,利用TM遥感数据分别提取研究区2000年、2004年、2007年、2012年四期土地利用现状数据,通过土地利用变化相关模型对区内土地利用现状数据进行系统分析与研究。结果表明:近12a来,研究区土地利用结构保持稳定,耕地、林地为区域内主要土地利用类型;土地利用综合程度处于中等水平,且呈上升趋势;土地利用流向特征明显,主要表现为耕地和林地转向水域和建设用地;耕地、林地、水域及草地单一动态度变化不大,建设用地土地利用动态度呈正向变化,未利用地呈负向变化。文章旨为三峡库区万州区资源环境和社会经济的可持续发展提供参考。     

塔里木河下游土地利用动态变化分析

利用1990年,1999年TM影像及2002年CBERS影像的4、3、2(RGB)波段合成影像解译结果,运用分类结果比较法求得研究区土地利用/覆盖变化转移矩阵,结合塔里木河下游土地利用/覆盖动态指数进行分析。结果表明,1990~1999年塔里木河下游大部分土地利用/覆盖动态变化处于一种动态均衡状态,只有耕地、其他林地、湖泊、水库坑塘、农村居民地处于非均衡或极不均衡状态,转入面积远大于转出面积。1999~2002年只有其他林地、河渠处于非均衡状态。从总体分析,塔里木河下游自然植被面积持续减少,沙漠化面积继续增加,生态环境日趋恶化。     

1985～2015年淮北市土地利用变化特征及其预测研究

以1985、1995、2005、2015年4期遥感影像为基础,应用RS、GIS技术和景观生态学方法,分析了淮北市1985～2015年土地利用景观格局变化,并采用ANN-CA模型预测2025年淮北市土地利用数据。结果表明:1)淮北市土地利用类型以耕地为主,耕地面积占60%以上,建设用地次之;近30年,建设用地和林地面积呈增加趋势,耕地、水域和草地呈减小趋势;2005～2015年土地利用结构和景观格局变化显著,各类土地利用面积变化速率加快。2)1985～2015年土地利用类型的转移主要为耕地向建设用地转变、水域向耕地和建设用地转变。3)1985～2015年淮北市土地利用破碎化程度不断升高,景观格局趋向复杂化,景观异质性增强。4)2015～2025年,林地面积将保持不变,耕地、草地、水域面积减少,建设用地面积不断增加。     

基于马尔柯夫模型的漾濞江流域土地利用变化预测

为了掌握漾濞江流域土地利用的演变趋势,优化土地利用结构,实现土地的可持续利用,在遥感和地理信息系统技术的支持下,利用1990年和2001年的遥感影像作为信息源,获取漾濞江流域土地利用类型数据,结合马尔柯夫模型确定相应的转移概率矩阵,据此分析土地利用各类型间的相互转化情况,并应用马尔柯夫模型和单一土地利用动态度对土地利用的演变趋势进行分析。结果表明：土地利用类型之间的相互转化突出表现为耕地、林地、草地之间的相互转化以及耕地向城乡工矿居民用地的转化;林地面积将趋于稳定,仍为研究区的主要土地利用类型,耕地、草地面积继续减少,水域、城乡工矿居民用地面积稳步增加;必须采取有效措施,解决好耕地保护和城乡发展之间的矛盾,实现当地的可持续发展。     

应用遥感技术建立县级土地利用信息库

 以延庆县为例,介绍根据TM、SPOT数据复合影像判读土地利用现状的方法。在遥感图像处理、解译的基础上,对各类土地利用的信息进行提取、数据库空间管理、面积求取工作,最后得到延庆全县耕地、园地、林地、水域、交通用地、居民用地、工矿用地以及未利用地等土地利用类型的遥感监测面积和地理分布情况,为县级土地利用现状调查提供方法上的参考和借鉴。     

基于RS和GIS巫山县20年土地利用特征变化及其预测研究

巫山县地处三峡库区腹地,不仅是三峡移民安置区重点建设区域之一,更是研究三峡库区土地利用变化的典型个案。以巫山县1990年和2010年的Landsat TM遥感数据为主要数据源,基于RS和GIS技术获取研究区的土地利用数据,应用土地利用变化模型探究该区域20年间土地利用时空演变特征,借助Markov模型建立其土地利用格局预测,探究今后土地利用类型变化特征和发展趋势。结果表明:研究区地利用类型总体呈现出以林地、草地和耕地为主体的农林生产格局现状;20年间林地、草地、园地、水域和居民工矿用地面积增加,耕地和未利用地面积减少,水域和耕地面积增加和减少的最多,分别为47.67km~2,136.10km~2;林地和水域具有较高的未变化率(保留率),未利用地变化率最小,林地和耕地之间具有较高的转换率,林地新增面积最大,变化速率最小,居民工矿用地变化速率最大;2090年后,研究区土地利用基本达到相对稳定状态,林地、耕地、草地、水域、居民工矿用地、未利用土地和园地的面积比重分别为52.96%,6.15%,26.69%,8.71%,1.38%,0.04%和3.97%。     

1976—2015年辽河口土地利用格局变化及驱动机制研究

利用1976、2000及2015年3期遥感影像解译数据,从土地利用格局、土地利用类型变化速率及土地利用类型转移矩阵等方面,分析了辽河口地区1976—2015年土地利用格局、变化趋势及转移特征,结果表明:辽河口地区总面积6 327 km~2,区域生态以农田-湿地-城镇复合景观为主,耕地所占面积比例最大,其次为沼泽湿地,再次为建设用地,水域、滩涂、河滩地、林地、草地、盐碱地、裸土、裸岩等零星分布;1976—2015年辽河口地区土地利用变化主要体现为沼泽地、林地及滩涂面积不断减少,建设用地及虾蟹养殖地面积不断增加。分析表明,辽河口地区土地利用格局变化的驱动力主要来自人为活动,区域气候变化对区域土地利用格局变化影响很小,主要对区域沼泽湿地景观产生一定影响。     

近19年江苏海岸带地区土地利用变化特征

海岸带地区因其拥有丰富的水土资源成为人类生产活动最为集中的区域之一,然而近几十年来,由于人类强烈的开发利用活动导致海岸带地区土地利用类型发生显著改变。从时间序列上选取1995年、2002年、2009年、2013年四期遥感影像数据,借助RS和GIS技术对近19a江苏海岸带地区土地利用变化及其服务功能价值开展研究,以期为当地土地资源的合理开发利用、土地利用结构调整以及实现人地的和谐统一提供参考依据。结果表明:(1)从土地利用类型构成来看,耕地是江苏海岸带地区最为主要的土地利用类型,其次为人工塘,而林地、草地和滩地面积相对较小;(2)从土地利用类型面积变化趋势来看,研究区土地利用类型变化集中体现为耕地、水体、滩涂的减少和建设用地、人工塘面积的增加;(3)从土地利用类型转移来看,各研究时段土地利用类型转移有所不同,总体来看,耕地、建设用地、人工塘三种土地利用类型间的转移更为普遍与频繁,相互转移量大;水体主要与滩涂发生相互转换;而耕地则是林地与草地的主要转移目标和来源;(4)近19a来,江苏海岸带地区生态系统服务总价值逐渐减少,且减少速率明显加快。     

新疆塔里木盆地农垦区近35年来土地利用景观格局变化研究

以遥感图像为数据源,运用专业遥感图像处理软件、Arcgis软件和Fragstats 3.3软件提取了塔里木盆地农垦区19761、9902、0002、006、2010年5个时期的部分景观指数,对研究区景观格局动态进行了分析。结果表明:近35年来,未利用土地大规模减少,耕地和建筑用地面积增加,林地和牧草地逐步退化;1976—2006年,景观多样性指数和均匀度指数增大,表明人类适当的干扰可使景观异质性增强;2006—2010年,由于耕地的持续发展,景观多样性指数和均匀度指数减小,景观异质性降低。在以后的土地开发利用中,要减缓土地开垦,加强防护林、人工草地的建设,优化景观格局,以实现土地的可持续利用。     

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。     

1990-2015年红碱淖地区土地利用/土地覆盖与景观格局的时空演变

[目的]研究近25 a红碱淖地区的土地利用景观格局演变,为西北矿区生态环境保护、煤炭的绿色开采以及沙漠湖泊的环境管理和决策提供基础数据和科学依据.[方法]选取1990,2000,2005,2010和2015年5期Landsat TM/ETM+/OLI影像,利用遥感、地理信息系统技术和地理数学统计方法定量分析红碱淖地区土地利用/土地覆盖的动态变化和景观格局的演变特征.[结果] 1990-2015年,红碱淖地区的耕地和沙地面积分别增加了3.56％和21.87％,林草地和水体的面积分别减少了23.85％和2.25％,区域内水体和林草地退化严重,林草地主要转化为沙地和耕地;景观指数中,平均斑块面积减少,斑块总数、形状指数和多样性指数增加,景观破碎化程度加大,景观类型增加.[结论]上游修建水库和开采地表水使湖泊面积减少,退耕还林工程使得林草地面积增加等人为因素是影响红碱地区域景观格局变化的主要驱动因素.     

基于遥感影像的巴楚县土地开垦分析

选用两期遥感影像,采用室内解译结合相关调查资料进行修正的方法,获得了新疆自治区巴楚县土地利用数据库。分析结果表明,自2004年以来,巴楚县耕地面积在时间上经历了持续扩大的变化过程,在空间上呈现出以原有耕地为基础逐步向林地和草地扩张的态势。土地开垦破坏了区域内维系绿洲生态安全的防护林体系,加剧了土地荒漠化发展趋势,对生物多样性构成威胁。同时,耕地面积的不断增加,使得原本存在的水资源短缺的矛盾更加突出。     

二滩库区(盐边)土地利用景观格局及水土流失动态研究

利用1988，1999和2003年3个时段的TM，ETM＋遥感数据，在GIS和FRAGSTAT景观分析软件的支持下，对二滩库区（盐边）的土地利用景观格局和水土流失动态特征进行了定量分析。结果表明，（1）耕地面积减少，所占百分比呈下降趋势，而有林地、灌木林地、草地所占百分比呈上升趋势。（2）耕地的斑块数目增加，平均斑块面积在减少，斑块密度上升；有林地的斑块数目减少，平均斑块面积增加，斑块密度下降；草地的斑块数目不断增加，平均斑块面积增加，斑块密度下降。说明耕地向不断破碎化发展而有林地、草地呈现持续扩张的空间集中化特征。（3）耕地、有林地、灌木林地、疏林地面积加权的平均斑块形状指数略有下降，斑块形状趋于简单化，而草地的该指数上升，斑块形状趋于复杂化。（4）从景观水平上看，景观格局变化总体特征是斑块数增加，拼块平均面积减少，斑块密度增加，最大斑块指数减少，说明景观破碎度增加。蔓延度降低，散布与并列指数增加，说明景观类型的相互关系变得复杂，镶嵌度增加。（5）景观多样性指数和土地利用相对合理指数增加，坡度较大的地区，耕地面积明显减少，相应地林地、草地面积明显增加，整体上土地利用结构趋于合理。（6）研究区强度以上水土流失面积15a来减少了23．02km2，减少率为15．13％，水土流失强度向低层次转变。说明随着水库的修建蓄水，加上天然林保护工程、退耕还林工程的实施，二滩库区的水土流失明显好转，生态环境逐渐得到改善。     

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。     

基于高分辨率遥感影像的青海湖沙柳河流域土地覆盖监督分类方法对比

[目的]研究高寒河源区土地覆盖的精准分类方法,为地物分类提供参考,分类结果可为青海湖流域土地资源与生态环境监管提供数据支撑。[方法]运用高分辨率遥感影像,通过6种监督分类器(平行六面体、最小距离、马氏距离、最大似然、神经网络和支持向量机)对青海湖沙柳河流域的土地覆盖进行分类,最后通过最佳提取方法统计得出青海湖沙柳河流域土地覆被概况。[结果]支持向量机、神经网络和最大似然的分类精度较高,其总体分类精度均大于96%,Kappa系数均大于0.95,平行六面体的分类精度最低,误差较大。综合各种分类精度及分类图像局部细节,支持向量机分类效果最佳。通过解译可知沙柳河流域土地覆被以草地为主,占流域总面积的71.09%,裸地和湿地分别占流域总面积的16.26%和10.24%,水体、农田和建筑用地面积较小,共占流域总面积的2.41%。[结论]运用高分辨率遥感影像,通过支持向量机分类器可实现对青海湖沙柳河流域土地覆被的良好分类。整个流域植被覆盖度高,生态环境良好。     

基于多源遥感数据的纳板河国家级自然保护区人类活动用地监测

人类活动对自然保护区内的珍稀及濒危野生动植物资源产生威胁。以自然保护区土地利用及其变化作为保护区内人类活动的代表。针对在低纬度热带地区多云雾天气对光学遥感成像产生严重干扰的条件下,如何实现基于多源遥感数据构建高时间、高空间分辨率遥感数据,监测复杂地形及气候环境下的热带雨林环境自然保护区土地利用变化监测,进而分析保护区人类活动这一问题展开研究。采用时空数据融合技术实现了2000年、2004年、2010年和2015年纳板河国家级自然保护区内人类活动(主要为人类活动用地:橡胶林、耕地、建筑用地)和自然地表(水体和自然林)分类识别,结果表明:1)时空数据融合技术能够实现复杂地形以及多云多雾天气条件下的高时空分辨率遥感数据,实现基于该时间序列数据的人类活动用地较高精度识别(2000年、2004年、2010年、2015年的总体分类精度分别为88.13%、86.88%、89.38%、90.63%,Kappa系数分别为0.834 0、0.817 6、0.853 3、0.871 1);2)纳板河国家级自然保护区内2000年至2015年期间,自然林的面积持续减少,橡胶林、耕地及建筑的面积持续增加;3)保护区内人类活动随地形的变化特征是:橡胶林及耕地范围在向坡度较大的地区扩张,大部分橡胶林种植在坡度为13?~24?之间,耕地也在向坡度较大的地区逐步扩张。该研究可为自然保护区监管部门及环境保护研究领域提供技术支持。