土地利用类型分维数及稳定性研究——以陕西省蒲城县为例

以陕西省蒲城县土地利用空间数据库为基础,应用GIS技术及分形理论对土地利用类型的分形及稳定性进行了分析研究。将土地利用类型划分为6类:耕地、园地、林地、草地、工矿居民地和其他用地,并进行各土地利用类型图斑分形维数分析。结果表明,土地利用类型的分布具有分形结构,各土地利用类型分维数(D)介于1.344～1.522。根据分维数对各土地利用类型稳定性排序:林地>工矿居民地>其他用地>耕地>草地>园地。复杂的地貌类型对土地利用类型分维数有重要影响,分维数能较好地反映各土地利用类型复杂程度及稳定性,表明分维数成为土地利用类型结构相关研究的有用指标。     

泥石流频发区土地利用分形特征及稳定性研究

应用GIS技术及分形理论,以云南省小江流域为研究区,将土地利用类型划分为6类：耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地及未利用地,并进行各土地利用类型图斑分形维数分析。结果表明：小江流域土地利用方式在区域分布上相对集中,土地利用类型以草地、林地和耕地为主,分别占全流域面积的52.78%,28.07%和15.77%,土地利用结构相对单一;土地利用类型的分布具有分形结构,各土地利用类型分维值为1.197 2～1.498 4,平均分维值1.327 9;根据分维值对各土地利用类型稳定性排序：林地〉未利用地〉城乡工矿居民用地〉耕地〉草地〉水域;稳定性指数介于0.2～0.5之间的土地利用类型面积占研究区土地总面积的42.66%,总体稳定性较差。说明在人为和自然因素影响下,小江流域土地利用总的发展趋势不稳定,人为扰动因素的实施欠合理。分维值较好地反映了各土地利用类型的复杂程度及稳定性。     

基于分维模型的台兰河流域土地利用变化研究

以新疆台兰河流域1990年、2000年和2005年土地利用数据为例,将分形理论应用于土地利用空间分布及其变化的研究中,定量分析干旱内陆河流域土地利用空间结构复杂性、稳定性以及各土地利用类型随时间的变化趋势,从而阐述不同土地利用类型的空间分布规律。结果表明:各种土地利用类型都具有空间分形特征,分维数是面积、斑块数量和平均斑块面积等单项指标有机结合的综合表现,是综合表征土地利用变化空间格局的定量指标。1990年、2000年和2005年不同土地利用分维数的排序分别为:水域工矿居民用地耕地草地未利用地林地;水域工矿居民用地草地耕地林地未利用地;水域工矿居民用地草地林地耕地未利用地。1990年、2000年和2005年台兰河流域整体土地利用分形维值分别为1.5993,1.5986,1.6079,流域土地利用的分维数呈现先减后增的趋势,土地利用空间结构趋于复杂化,土地利用类型有扩张的趋势。1990年、2000年和2005年台兰河流域整体空间结构稳定性指数分别为0.1720,0.1563,0.1435,说明整个流域土地利用类型的空间结构稳定性逐渐下降。     

基于分维数和稳定性指数的苏州市土地利用类型变化分析

在苏州市1985年、2000年土地利用空间数据库基础上,利用分形模型,计算出耕地、林地、草地、水域、居住与工矿用地、未利用土地6种不同地类的分维数、稳定性指数以及平均分维数和平均稳定性指数,并对15年间土地利用类型的分维变化进行了分析.结果表明:苏州市各土地利用类型的分布具有分形结构.从1985年至2000年,林地、草地以及居住与工矿用地趋于规则、稳定;耕地、水域用地趋于复杂、不稳定;未利用土地没有变化;苏州市土地利用结构不够稳定,土地利用形态趋于复杂化.     

宁镇扬丘陵区土地利用空间结构的分形研究——以镇江市为例

基于镇江市的土地利用数据,利用分形理论和GIS空间分析方法,探讨了镇江市土地利用空间结构特征。结果表明:镇江市的土地利用空间结构总体上呈分形特征,各土地利用类型分维数D介于1.075~1.234;分维数D从大到小的顺序依次为:水域>林地>建设用地>其他农用地>园地>耕地,而稳定性指数S_sk介于0.2~0.4之间的土地利用类型面积占研究区土地总面积的40%左右,土地利用空间结构的稳定性总体不高;地形地貌对土地利用有着重要影响,各土地利用类型在相同地貌特征下的分维数和稳定性指数存在差异,同时同一土地利用类型的分维数和稳定性指数在不同地貌区也存在着显著的分异规律;耕地和林地在镇西丘陵区和镇东平原区呈现出相异的分形特征,建设用地、水域在镇东平原区的空间结构稳定性较低、复杂性较高。     

张家口市土地利用结构特征及其动态变化

以张家口市1996-2008年的土地利用变更调查数据为基础,采用土地利用变化贡献率、土地利用动态度、信息熵、优势度、均衡度、集中化、多样化等方法和模型,对张家口市土地利用结构特征及其动态变化进行了系统分析.结果表明:(1)耕地、林地、草地、未利用地4种土地利用类型占张家口市土地面积的92％左右,构成张家口市土地利用结构的基本格局.(2) 1996-2008年,张家口市耕地和未利用地大幅度减少,林地、园地、草地、居民点及工矿用地、交通用地均在增加;各土地利用类型的动态度依次为:林地＞耕地＞园地＞未利用地＞交通用地＞草地＞居民点及工矿用地＞水域.(3)土地利用结构信息熵、均衡度呈增加趋势,优势度指数呈减小趋势,土地利用结构向无序、均衡化方向演变.(4)土地利用结构集中化指数减小,多样化指数增大,表明张家口市土地利用结构趋于多样化.     

贵州省玉屏县土地利用格局时空变化对生态服务价值的影响

采用土地资源利用动态度等相关模型对玉屏县土地利用数据进行分析处理,引用中国陆地生态系统服务价值测算方法对玉屏县土地利用变化引起的生态系统服务价值变化进行测算。结果表明:1999—2013年期间林地、城镇村及工矿用地总体上呈增加趋势,园地、水域及水利设施用地有所减少,土地利用类型主要由园地、草地、水域及水利设施用地向交通运输用地、城镇村及工矿用地发展;1999—2013年间生态系统服务价值处于可持续发展状态,土地利用变化的生态效益显著,而生态系统服务价值主要是由耕地、林地、草地、水域及水利设施用地支撑。     

汕头经济特区近10年土地利用类型动态变化研究

该文以汕头经济特区内六区一县为研究区域,以2000年区域变更调整数据至2007年现状土地利用数据作为数据源,研究了汕头市近10年间土地利用类型特征及动态变化情况,并分析了土地利用动态变化的驱动力因素.结果表明:耕地、林地、草地、未利用地的土地面积一直呈下降趋势,其中耕地面积减少最明显;园地、居民点及工矿用地、交通运输和水利设施用地的土地面积则逐年上升,尤其以园地、居民点及工矿用地面积增加幅度最大;引起土地利用类型变化的驱动力因素主要有人口增加、经济发展以及政策因素等.     

基于GIS和分形理论的沱江流域土地利用结构动态分析

以沱江流域2000年、2020年土地利用空间数据库为基础,应用GIS技术及分形理论,定量分析研究区土地利用空间结构复杂性、稳定性以及空间分布规律。结果表明：(1)各种土地利用类型都具有分形特征,分形维数可以表征土地利用空间格局的变化。(2)20年间,沱江流域的土地利用类型以耕地和林地为主,占研究区总面积的90%以上,受人为活动影响,流域内不同土地利用类型之间存在相互转化的过程,主要的转化特点是耕地和林地大面积减少,而城乡建设用地迅速扩张。(3)流域2期土地利用的总分形维数分别为1.351、1.503,上升趋近于临界值1.5;土地利用整体空间结构稳定性指数从0.149下降到0.003,说明总体上流域土地空间镶嵌结构趋于复杂化,稳定性变差。(4)流域各地类的分形维数和稳定性指数变化存在一定差异,除未利用地外,其他土地利用类型的分形维数均呈变大趋势,空间镶嵌结构趋于复杂化;耕地、林地、草地、城乡建设用地稳定性指数均减小,减小的幅度分别达80.137%、52.439%、55.556%、26.957%,空间结构变得不稳定;水域稳定性指数变大,空间结构变得稳定。     

烟台市海岸带土地利用空间结构分形特征

为深入刻画烟台市海岸带土地利用空间结构特征,以烟台市农村土地利用详查成果数据为基础,利用分形理论和GIS空间分析方法,选取边界维数、计盒维数、信息维数和半径维数4个特征参数,对海岸带各土地利用类型的斑块复杂性、空间占比、空间分布的均衡性和向海聚集性进行了分析。研究结果表明:受人为干扰强的建设用地、耕地、园地和其他土地边缘相对比较规则且简单,而自然性较强的草地、林地、水域及水利设施和滩涂在人类活动干扰下正处于运动变化的随机状态,斑块边缘相对复杂;海岸带土地利用是以建设用地和耕地为主,其他用地类型为斑块镶嵌体的景观结构模式;土地利用空间分布的均衡性与空间占据能力表现出一定的正相关性;各用地类型斑块密度在海陆梯度上均呈现衰减的趋势,向海聚集程度的强弱,使得土地利用形态在海陆梯度上呈现似圈层状空间分异规律。分形理论的引入,为定量分析海岸带土地利用的合理性和科学性提供了新的研究方法。     

基于转移矩阵的准格尔旗土地利用变化分析

[目的]土地利用是影响水土流失变化的重要因子,通过分析准格尔旗土地利用类型动态变化情况,掌握该区各土地利用类型变化去向,为分析该区水土流失状况提供依据。[方法]采用土地利用转移矩阵方法研究准格尔旗土地利用变化特征。[结果]2014—2016年,准格尔旗各土地利用类型变化不显著,表现为林地、草地、水域及水利设施用地占地面积分别减少16.02,12.66和2.48km^2,居民点及工矿交通用地、其他土地、耕地的占地面积分别增加18.63,10.53和1.72km^2;该区水土流失面积增加70.8km^2。[结论]准格尔旗减少的林地和草地主要转变为居民点及工矿交通用地和其他土地。结合水土流失数据分析表明,该区域水土流失面积的增加与林地和草地面积减少,以及林地和草地植被覆盖度的变化有关。     

小城镇交通沿线土地利用和景观格局变化研究

以佛山市南海区盐步街办为实例,根据1987年和2003年土地利用数据,选择了途经盐步境内的四条交通干线,利用GIS技术,分析了盐步土地利用变化和景观格局变化,在此基础上研究了交通沿线的土地利用变化和景观格局变化。主要结论有:①盐步土地利用强度不断加强,耕地、林地、其他农用地、农村居民点用地和未利用地面积减少,园地、城镇用地、独立工矿用地、特殊用地、交通用地、水利设施用地和其他土地增加,土地利用趋于破碎,图斑形状趋于复杂化,多样性指数增加,各土地利用类型的优势度变化明显;②交通沿线的土地利用综合指数、发生变化土地的面积、综合土地利用动态度、年变化率、破碎度指数、多样性指数、分维数和优势度都随着离交通线路的远近而具有一定的规律性。     

晋中市土地利用变化特征研究

根据晋中市1996－2004年土地利用数据资料,分析了该市土地利用的变化特征。结果表明:（1）耕地、牧草地、其它农用地和水利设施用地数量减少,林地、园地、居民点及工矿用地、交通运输用地和未利用地数量增加,其它土地数量没有变化,牧草地数量变化最大。（2）各类用地单一动态度由大到小的顺序是牧草地、交通运输用地、未利用土地、其它农用地、林地、居民点工矿用地、耕地、园地、水利设施用地、其它土地。（3）各类用地相对动态度区域差异性程度存在显著差别,牧草地的相对动态度区域差异性最大,耕地的相对动态度区域差异性最小。     

黄土丘陵小流域土地利用景观空间格局动态分析

该文以上黄试区为例，在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数，选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标，对黄土丘陵小流域10a来景观多样性动态变化进行了分析。结果显示，耕地、林地、园地、居民点用地及草地分维数略有下降，未利用地分维数有所上升，而水域分维数保持不变。试区景观类型多样性指数和均匀度指数略有下降，优势度指数、破碎度指数及土地利用合理指数有所增加，目前试区从耕地及草地为主的景观生态系统转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统。政策因素的引导及经济利益的驱动是该试区土地利用景观格局变化的主要原因。     

重庆市北碚区土地利用结构变化特征研究

基于重庆市北碚区1990-2005年土地利用变更数据,运用景观生态学的结构数量分析方法,就莺庆市北碚区土地利用结构变化特征进行了研究.结果表明:(1)1990-2005年,多样性指数、多样化指数和均匀度指数总体上呈上升趋势,优势度指数、集中化指数却呈减少的趋势,几个系数间此消彼长的关系基本一致;(2)北碚区土地利用各指数表明其土地利用结构更加趋于平均化和多样化;(3)土地利用类型变化强度表现为:水利设施用地>交通运输用地>园地>林地>居民点及工矿用地>其他农用地>耕地>未利用地.     

基于土地利用的陕西省生态风险分析

土地利用变化对陆地生态系统产生了很大的影响。利用陕西省土地和社会经济环境资料,分析了土地利用变化趋势。采用层次分析法与综合指数法,建立了自然压力、社会环境压力、经济压力生态风险指标体系,估算了耕地、林地、牧草地、水域等土地利用结构生态风险以及综合风险。结果表明,绝对数量变化幅度最大的是耕地和林地,而且耕地生态风险最大,水域变化生态风险最小,不同土地利用类型生态风险指数大小顺序为：耕地〉林地〉居民点及工矿用地〉牧草地〉未利用地〉交通用地〉水利设施用地。土地生态压力风险中,以经济压力生态风险最大,其次是自然压力生态风险,社会环境压力生风险相对较小,土地生态综合风险呈增加趋势。生态风险变化与土地利用结构的不合理,人口增加,水资源量减少以及自然灾害增加密切相关。     

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。     

柴达木盆地察汗乌苏绿洲土地覆盖分形研究

以RS和GIS为技术手段,利用国土资源卫星遥感数据,采用分形几何方法研究了柴达木盆地都兰县察汗乌苏绿洲土地覆盖类型分形情况,并对覆盖类型的分形特征差异等进行了分析.结果表明:研究区景观分离度最大的是林地,最小的是耕地,表明耕地分散程度最小,林地分散程度最大.区域景观破碎度最大的是林地,最小的是荒草地和河床与水利设施用地,说明林地被分割程度最大,荒草地和河床与水利设施用地最小.察汗乌苏绿洲分维数最大的是河床与水利设施用地,最小的是耕地,即河床与水利设施用地形状最不规则,受人为干扰最小,相对耕地形状最为规则,受人为干扰最大.     

基于GIS和分形理论的山区土地利用空间结构研究

土地系统是自然环境与人文交叉最为密切的系统,成为全球环境变化研究热点之一。定量研究土地结构有利于理解土地系统的利用与变化。基于ArcGIS软件,以2009年贵州省铜仁市江口、印江和松桃县全国第二次土地利用调查1∶10 000比例尺数据为研究基础数据,在二调分类基础上,将地类划分为建设用地、耕地、林地、草地、水域和未利用,选用景观格局指数、分形维数和稳定性指数为测量指标,对由江口县、印江县和松桃县三县组成的环梵净山旅游经济区的土地利用空间结构进行分析。研究结果表明该区域土地利用类型从景观生态尺度上是以林地为基质,耕地、建设用地、草地、未利用地为斑块镶嵌结构,并且以水体和道路为线状廊道的景观结构模式。林地景观类型在所有景观类型中占有一定的支配地位,相对于林地,其他地类斑块较破碎,且在空间上呈分散分布,景观多样性不高。土地利用空间结构的稳定性总体水平不高,生态系统具有脆弱性。     

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47.67 km²,136.10 km²;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%。