辽北农牧交错带土地荒漠化及景观格局变化研究

以1999年和2010年两期TM遥感影像为基础数据,借助地理信息系统技术及Fragstats 3.3景观格局分析软件,分析了辽北农牧交错带11年间土地荒漠化变化特征及景观格局的演变规律。结果表明:1999—2010年研究区荒漠化土地呈减少趋势,减少了18 114.93 hm2,其中轻度荒漠化土地的减少对该时期荒漠化土地减少起主导作用;斑块数明显增加,景观破碎化程度加剧,景观多样性有所增强,其中轻度荒漠化景观始终为研究区优势景观,中度荒漠化景观类型斑块形状趋于规整有连片趋势,重度荒漠化景观有所减少。     

陕北农牧交错带土地荒漠化景观格局动态监测研究

利用1986年、1993年及2000年3期Landsat TM遥感影像，借助地理信息系统技术，分析了陕北农牧交错带19862000年土地荒漠化景观格局的演变。结果显示，该区近15年来荒漠化的范围逐渐扩大，景观结构上斑块数量增加，破碎化程度加剧。但荒漠化程度明显下降，严重荒漠化土地面积减少了121474．5hm^2，荒漠化的主导类型已由严重荒漠化转变为中度荒漠化。1986～2000年荒漠化景观整体上向西南和东北方向扩展，严重威胁着西南和东北部黄土丘陵区的生态安全。     

荒漠绿洲过渡带农业绿洲土地退化动态特征

为量化荒漠-绿洲过渡带农业绿洲土地退化动态，运用遥感与GIS技术，结合地统计学理论，对研究区自1960年土地开垦以来，耕地开发利用的结构变化以及1983～2005年土地利用类型与表层土壤(0～20 cm)土地退化时空变异规律关系分析研究。结果表明：农业绿洲经历4个阶段：过渡垦荒阶段、适度土地利用阶段、土地撂荒阶段、土地利用综合治理阶段。23年间农业绿洲景观改变的人为影响程度加剧是造成景观多样性和景观破碎化的主要动因。从1983～2005年，沿沙漠区向农业绿洲内部土地退化的程度降低，灰漠土退化面积明显高于盐     

甘肃省水蚀荒漠化土地动态变化及防治对策

甘肃省水蚀荒漠化土地面积28 490.83 km2,是我国荒漠化土地分布面积广的大省,荒漠化危害十分严重。运用遥感、地理信息系统和地面调查相结合的方法,对甘肃省2004年和2009年两次水蚀荒漠化监测土地及其动态变化进行了研究。结果表明,甘肃省2009年比2004年水蚀荒漠化面积减少了420.27 km2,年变化率为-0.29%,全省水蚀荒漠化面积总体上在减少、程度在减弱,水蚀程度向好的方向发展。针对水蚀荒漠化危害提出了相应的防治对策。     

三峡库区重庆段水蚀荒漠化时空演变特征研究

在人类对物质的需求量大幅度增加的背景下,土地利用的不合理以及植被覆盖率降低等问题,直接导致土地水蚀荒漠化的形成与加剧,土地作为人类的核心生产要素和生态环境的载体,又将直接受到水蚀荒漠化的影响。文章基于RS和GIS技术,综合运用图谱分析、地形梯度分析以及幅度分析方法,分析了2003—2011年间三峡库区重庆段在三峡蓄水工程期间水蚀荒漠化的动态变化规律,研究水蚀荒漠化的时空演变特征。研究表明:目前为止,库区蓄水对三峡库区重庆段水蚀荒漠化现象产生了一定的影响作用,主要表现为库区周围水蚀荒漠化时空演变特征相对显著;2003—2011年间三峡库区重庆段不同程度水蚀荒漠化的空间组成结构、数量变化、平面重心分布以及基于地形特征下的图谱变化类型分布都呈现出明显的差异性;8 a期间三峡库区重庆段水蚀荒漠化现象改善趋势不明显,水蚀荒漠化在轻度水蚀荒漠化区域以及高程为500~1 200 m,坡度为15°～25°的区域呈现出最不稳定的时空变化特征;地形因子与水蚀荒漠化现象存在密切关系。研究可为三峡库区重庆段土地开发整理的区域选择和生态环境的保护提供参考和依据。     

甘肃省土地荒漠化监测结果及动态变化分析

应用遥感与地面调查相结合的方法和"多因子数量化评价法"荒漠化评价指标体系,于2009年对甘肃省荒漠化土地进行了第四次调查监测,并对2004年和2009年两期监测结果进行了对比。结果显示:甘肃省荒漠化土地总面积1 921.28万hm2,其中风蚀土地面积1 549.83万hm2、水蚀284.91万hm2、盐渍化70.26万hm2、冻融16.29万hm2,与2004年监测结果相比,5年间荒漠化土地面积减少了13.49万hm2,年逆转率为0.14%。荒漠化土地动态变化总体呈相持递减趋势,荒漠化有所逆转,荒漠化程度总体在减轻。     

中国热带天然林可持续经营标准与指标中土壤和水指标的研制

利用1986年和2000年TM/ETM卫星遥感数据,运用GIS软件分析了黄河源区土地利用时空变化,借助Excel软件进行景观格局变化研究。结果表明:黄河源区近15a来高覆盖度草地、湿地和冰川面积急剧减少,未利用土地面积增加,土地荒漠化程度加剧,土地利用综合程度指数下降。景观格局趋于破碎化,景观多样性和分维数呈下降趋势,优势度上升。     

基于遥感数据的陕西省荒漠化土地动态变化研究

采用1975年MSS数据,2000年TM数据,2007年TM数据为遥感信息源,通过建立科学的荒漠化分类体系与遥感解译标志,并结合地理信息系统方法,对陕西省荒漠化现状与1975—2007年近32a来的动态变化特征进行了研究。结果表明,截止2007年,陕西省荒漠化土地面积8.23×104 km2,占全省面积的40.15%。荒漠化类型多,包括沙质荒漠化、水蚀荒漠化与盐碱质荒漠化3类,以水蚀荒漠化为主,3种荒漠化类型分别占陕西省面积的7.48%,32.37%和0.3%;近32a来,荒漠化土地面积持续逆转,2000—2007年的逆转幅度大于1975—2000年。陕北长城沿线的沙质荒漠化与黄土高原的水蚀荒漠化出现明显逆转,陕南秦巴山地的水蚀荒漠化在总体逆转的同时,部分地区出现发展的态势。     

内蒙古棋盘井工业区景观破碎化预测

对工业区建设后景观破碎化程度进行预测,可获得景观变化信息,为生态保护措施制定提供依据。以Spot卫星遥感数据解译获取的棋盘井工业区土地利用图为基础,利用ArcGIS和Fragstats软件进行景观破碎化程度评价与预测。结果表明：当前园区基质为未利用土地和草地景观,面积比例为82.30%,破碎化程度较高;规划用地情景下,居民与工矿用地面积从2.68%上升到16.84%,草地面积减少且破碎化程度加剧。景观生态优化情景下,林地、草地景观面积特征、密度特征、形状特征指标改善,破碎化程度降低,生态完整性提高。     

甘肃省民勤县土地荒漠化动态监测研究

甘肃省民勤县1994年和1998年两期TM影像解译的结果表明:在民勤县,荒漠化局部治理与荒漠化大面积剧烈发展同时并存。民勤绿洲外围荒漠化治理成效显著,4年中灌木林地明显增加,但绿洲外围的低盖度草地沙化也进一步加剧,流沙的面积明显增加,沙质低盖度草地和盐渍低盖度草地减少的幅度分别达13.8%和11.5%,而流沙则增加了0.3%。水资源不合理利用、绿洲边缘随意开荒和草场过度放牧及过度樵采是该县荒漠化的主要动因。位于巴丹吉林沙漠危害民勤绿洲风沙前沿地带的民勤西沙窝,几十年来的风沙危害治理,使该区的荒漠化基本得到了逆转。4年中耕地、林地等都稳步增加,但由于地下水位下降,植被衰退导致的再沙化将是今后荒漠化的主要表现。文中也提出了民勤县荒漠化综合防治的思路。     

绿洲景观多季相特征的线性光谱混合分解方法研究

因干旱、半干旱区生态环境的脆弱性和社会经济的干扰,区域景观季相间具有显著变异,但该类区域季相景观异质性研究相对薄弱。加上遥感数据空间分辨率的约束,表征荒漠化状态的异质性景观特征以一定程度的混合像元存在,传统的景观信息提取方法具有一定的局限性。以甘肃省民勤县为例,进行了荒漠化异质性季相景观特征的线性光谱混合分解方法研究,包括端元类型确定,多季相代表性端元选择和光谱值优化等关键步骤。结果表明,多季相线性光谱混合分解模型考虑了端元在季相之间的可比性和分解结果的物理意义,可以直接进行物理解译,有效模拟民勤绿洲的景观要素分布,多季相端元丰度可以描述各类端元的季相变异,为土地荒漠化监测评价提供保障。     

1988-2002年郑州市景观格局演变分析

以郑州市区1988年、1995年和2002年3幅遥感影像为基础数据源,在3S技术支持下,利用景观生态学理论和方法,通过遥感影像解译、景观格局指数选取与计算、逐步回归分析等,对郑州市景观格局动态及其城市扩展的时空分异特征进行了全面分析。结果表明:（1）1988-2002年郑州市建设用地、林地显著增加,景观空间结构仍以农业用地为主。其中建设用地增加85.27 km²,主要由农村居民点和水浇地转化而来。（2）郑州市景观破碎度增大、优势度指数降低、整体分维数略有增加,城市景观格局趋于复杂化、破碎化和多元化。（3）城市景观具有显著的空间梯度变化特点,且存在明显方向分异,NW-SE向为城市扩展中轴线。（4）城市扩展主要集中在三环路内,扩展强度达1.36,且多为内部填充式扩展;三环与绕城公路间,扩展倍数为1.56,扩展强度仅0.37,城市主要沿道路外延式扩展。     

嫩江沙地沙质荒漠化程度遥感定量评价——以杜尔伯特蒙古族自治县为例

杜尔伯特蒙古族自治县位于嫩江沙地的中心,以杜尔伯特蒙古族自治县为例研究嫩江沙地的荒漠化程度有较好的代表性。在研究区选取63个样地实地调查荒漠化程度,同时获取研究区的ETM＋遥感影像,对荒漠化主要评价因子植被盖度、生物量、裸沙占地百分比进行遥感定量反演,地表结皮和土壤质地采用定性的方法结合目视解译进行提取。在现有荒漠化评价方法的基础上,建立以像元为单位的荒漠化程度评价的定量化遥感信息模型,并输出荒漠化程度分布图。利用63个实测样地数据评价遥感信息模型的精度,被正确评价的样点数为57个,遥感信息模型对杜尔伯特蒙古族自治县荒漠化程度进行定量评价的精度达到90.5%。     

麻窝山小流域石漠化景观格局变化特征

针对受自然和经济因素限制,历史资料较为匮乏的贵州省威宁县麻窝山喀斯特岩溶盆地,利用不同时期的遥感影像数据揭示其石漠化景观的发展过程。以多时相多种遥感影像（MSS、ETM+和AVNIR-2 ）为主要数据源,借助GIS平台和数理统计分析方法,从流域内石漠化的时空分布特点、植被退化特征和土壤侵蚀的角度分析研究区33 a来的石漠化动态变化。结果表明,流域内石漠化的形成和发展主要受人为因素的控制,并且其规模呈明显的扩张趋势。其中,在石漠化发展的前期（1977—2002年）和后期（2002—2010年）,分别表现为迅速扩张和平缓增加的特点,石漠化面积增量分别为0.42 km²和0.12 km²。同时,1980—2009年间,强烈的人为活动导致了较为严重的土壤侵蚀,侵蚀模数达到3 983.15 t/（km²·a）。     

基于土地利用变化的民勤县土地生态风险研究

利用1987、2000、2008年民勤县TM遥感影像数据,基于GIS技术和统计分析方法,分析民勤县土地利用/覆被生态风险的时空特点和结构演变,并选取土地利用综合指数和景观格局指数研究土地利用变化对土地生态系统造成的风险进行评价。结果表明:民勤县土地利用/覆被存在的生态风险主要集中在草地和未利用地,两者的面积占研究区总面积的75%以上。耕地、草地、未利用地三种土地类型间的相互转化是民勤县22年间最主要的土地利用变化。在人类活动对土地的扰动作用日益加强和区域经济社会发展目标趋同性的双重影响下,土地利用的广度和深度上不断增大,研究区斑块数量明显增多,景观破碎化程度加重,景观多样性指数和分形维数指数上升,土地生态风险程度增大。     

基于Google Earth Engine的典型峰丛洼地石漠化时空演变与驱动因子分析——以西畴县为例

石漠化是岩溶地区阻碍经济可持续发展、影响生态环境的重大问题,随着近几十年石漠化治理的开展,石漠化扩张的趋势已经得到了极大遏制。以我国典型峰丛洼地地貌的云南省文山州西畴县为研究区,基于遥感云计算平台Google Earth Engine(GEE)以1990年、2000年、2010年、2020年四期Landsat遥感影像为数据源,利用转移矩阵分析西畴县近30年石漠化动态变化,并采用地理探测器分析了西畴县石漠化形成的驱动因子。主要结论如下:(1)30年间西畴县石漠化演变总体呈现先小幅减少,再扩张,然后大幅减少的趋势,从时间上来看1990—2000年,石漠化类型转变主要是轻度和潜在石漠化向无石漠化转移,2000—2010年石漠化类型转变主要是无石漠化向潜在和轻度石漠化转移,2010—2020年石漠化类型转变主要是潜在、轻度和中度石漠化向无石漠化转移; 从空间上来看,西畴县石漠化分布北重南轻,在石漠化治理成效上,整体都呈现好转,石漠化改善面积为850.183 km²,在莲花塘乡西北部、新马街乡的东北部、鸡街乡和西洒镇的交界处也存在零星恶化,恶化面积为51.715 km²。(2)1990—2020年30年间,西畴县石漠化治理取得了巨大成效,到2020年西畴县无石漠化土地面积已经达到940.854 km²,共有648.476 km²的石漠化土地转化成无石漠化土地;(3)地理探测器分析结果表明西畴县石漠化形成的主要驱动因子为坡度和GDP交互作用(q=0.645),人口密度和GDP交互作用(q=0.639)这两对组合。(4)通过编程在遥感计算云平台Google Earth Engine(GEE)上在线获取和处理遥感数据,可以较大限度地提高工作效率。利用云计算实现石漠化表征因子的提取,解决相关地学问题,可为后续相关研究提供强有力的技术支撑。     

民勤1988～1997年间土地荒漠化社会经济驱动力分析

以甘肃民勤县为例,建立民勤5个区域1988~1997年三个时段的荒漠化指数和其变化率,采用相关分析、多元逐步回归分析方法,利用对应年份和各区域乡镇的标准化社会经济统计资料,建立民勤荒漠化的社会经济驱动力模型,对1988-1997年民勤区域荒漠化社会经济驱动力进行分析。民勤的牧业区和新开发的昌宁与环河灌区受人类影响小,其区域荒漠化指数大小主要取决于自然因素,但两区域荒漠化指数变化率分别与单位面积载羊量和人口密度变化率线性相关。对坝区、泉山区和湖区老灌区,区域荒漠化指数大小取决于区域的社会经济因素和自然因素的综合作用,社会经济结构已经影响了区域荒漠化指数的大小,各区域荒漠化指数变化率分别与单位面积的粮食播种面积、单位面积人均纯收入和单位面积的大牲畜变化率线性相关。     

珠三角典型县域土地覆盖格局动态分析——以广东省佛山市顺德区为例

顺德区位于珠江三角洲核心地区,正经历着快速城市化的过程,土地资源不断减少与经济快速增长之间的矛盾日益突出。以覆盖顺德区1990年、2000年、2009年3个时相的TM遥感影像为主要数据源,综合利用遥感和GIS技术手段,运用动态度模型定量化研究LUCC,并借助景观格局指数反映顺德区3个时相土地覆盖格局的动态特征,以期更好地对顺德区土地进行规划、实现区域土地资源有效的可持续利用提供理论依据。结果表明:1990—2009年顺德区土地利用变化显著,且以基塘用地大面积减少和建设用地显著增加为主要特点;土地覆盖情况呈现人工景观替代自然半自然景观过程;景观指数分析表明,林地、耕地、基塘用地等均表现为破碎化,顺德区土地覆盖向破碎化方向发展;2000—2009年土地覆盖景观格局的变化趋于缓和,顺德区的城市化发展进入一个较为理性的阶段。     

黑河流域中下游地区土地沙漠化现状及其原因分析

利用最新的土地沙漠化遥感监测数据(2000年),研究分析了黑河流域中下游地区的土地沙漠化现状及土地沙漠化发展的原因,并提出了其土地沙漠化防治的具体对策和措施。结果表明,2000年黑河流域中下游地区共有沙漠化土地13508.4km2,土地沙漠化类型包括耕地、草场、砾质沙漠化以及沙丘活化4种,总面积占监测土地面积(114446km2)的11.8%,其中轻度沙漠化土地27.4km2,占沙漠化土地总面积的0.2%,中度沙漠化土地1321.4km2,占9.8%,重度沙漠化土地2274.3km2,占16.8%,严重沙漠化土地9885.3km2,占73.2%,区内土地沙漠化形势严峻,以严重沙漠化土地类型占优势,特别是在黑河流域下游地区。黑河流域中下游地区土地沙漠化的发生和发展是自然和人为因素共同作用的结果,其中人类对流域内水资源的不合理利用是其主要驱动力。     

华北农牧交错带土地沙漠化成因与土地利用调整对策

从气候变化、土地利用等角度对华北农牧交错带典型区——内蒙古多伦县的土地沙漠化形成机制进行分析。对干湿指数、最大可能蒸散量等指标的分析表明该区域近30a来气候变化在一定程度上有利于沙化土地的恢复。1985年和2000年两期土地沙漠化、土地利用监测数据空间叠加和地统计分析表明，该区域15a来不存在明显的开荒和毁林等土地利用方式转型现象，利用方式未变化的土地占总土地的95.98%。严重沙化土地的91.39%发生在利用方式未变化的草地、耕地和未利用土地，三者沙化程度加重分别占该区所有沙化程度加重土地的55.16%、25.92%和10.31%。实地调查和遥感、统计等相关数据分析表明，耕地沙化主要是秋耕和农业大机械的应用为风蚀创造了条件，连年耕作和经济作物的种植促进了耕地退化；草地和未利用土地沙漠化主要因为载畜量过重和草原交通对草场的破坏。针对以上土地利用强度过大等造成土地沙漠化的原因提出华北农牧交错带土地利用调整策略。