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。     

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。     

北京市土地利用空间结构特征分析

分析北京市土地利用空间结构特征,对于北京市未来土地的合理利用具有重要意义。该文从景观、经济和生态3方面着手,应用区域土地利用类型多样化程度指数、土地利用程度综合指数、经济密度指数及生态价值等指标,借助1 km×1 km网格进行空间表达,阐述了2006年北京市土地利用空间结构特征。研究结果表明：2006年北京市土地利用类型比较齐全,北京市土地利用/覆盖多样化指数和土地利用程度指数呈由西北山区向东南平原逐渐增大的过渡趋势;2006年北京市平均土地经济密度为47.97×106元/km2;北京市西北林区经济密度最低,而城镇区域最高,且集中连片;2006年北京市总体生态价值约为13 488.13×106元,每平方千米约为0.82×106元,略高于全国平均水平。建议提高土地利用效率,使北京土地利用走上可持续发展的道路。     

1990-2008年江苏省土地利用特征及MSA指数变化分析

为了解1990—2008年江苏省土地利用及其导致的平均物种丰富度指数的变化特征,更好地为今后江苏省土地利用规划及相关政策的制定提供更详实的资料。以江苏省1990—2008年5期土地利用遥感解译数据为基础资料,借助GIS技术和数理统计方法,分析江苏省1990—2008年土地利用及其平均物种丰富度指数的变化特征。结果表明:1990—2008年江苏省土地利用和平均物种丰富度指数都发生了明显的变化。综合土地利用动态度和土地利用程度综合指数总体上呈上升趋势;耕地成为土地利用类型流失的主要"源",而建设用地成为土地利用类型流失的主要"汇";建设用地重心明显地向东南方向移动;土地利用变化具有明显的时空不均衡性,2000年以后土地利用变化的数量和强度明显高于2000年以前;苏南地区土地利用转化频次明显高于苏北地区;研究时段内江苏省各土地利用类型在13个地级市的空间分布,总体上差距不大;反映生物多样性变化的平均物种丰富度指数呈持续下降趋势。     

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。     

通州市土地利用总体规划偏离度评价

结合上一轮土地利用总体规划的调控要求,对江苏省通州市1997-2005年的土地利用动态变化进行了定量研究,进一步分析了土地利用变化的驱动因素,对土地利用总体规划的实施效果进行了评价.结果表明,在研究时段内通州市的土地利用变化总体特点为农用地(特别是耕地)大量减少,建设用地急剧增加,未利用地变化不大;土地利用变化趋势差异明显,以2001年为分界点前后分为两个阶段,前一阶段土地利用系统有序度较高且相对稳定,后一阶段土地利用变动相对剧烈,土地利用空间结构变得复杂.通州市土地利用变化与土地利用总体规划各类用地控制目标偏离程度差异很大,土地利用总体规划的实施效果欠佳.     

新乡市土地利用动态变化分析

运用1996～2003年土地利用数据,对新乡市土地利用动态变化和驱动力进行了深入分析。结果表明：8年来新乡市建设用地显著增加,耕地、水域面积明显减少;土地利用结构仍以农业用地为主,但各地类间转换激烈;耕地质量总体上呈下降趋势;采用逐步回归分析方法,得出城市化水平和人均GDP是影响新乡市常用耕地变化的主要驱动因子;土地数量结构多样性指数和综合程度指数均呈显著增长态势,表明新乡市土地利用结构趋于合理,土地利用强度明显增强。     

新乡市土地利用动态变化分析

运用1996-2003年土地利用数据,对新乡市土地利用动态变化和驱动力进行深入分析.结果表明:8 a来新乡市建设用地显著增加,耕地、水域面积明显减少;土地利用结构仍以农业用地为主,但各地类间转换激烈;耕地质量总体上呈下降趋势;采用逐步回归分析方法,得出城市化水平和人均GDP是影响新乡市常用耕地变化的主要驱动因子;土地数量结构多样性指数和综合程度指数均呈显著增长态势,表明新乡市土地利用结构趋于合理,土地利用强度明显增强.     

长江上游生态脆弱区土地利用结构及生态服务价值变化响应——以甘肃省陇南市为例

利用陇南市2003—2008年土地利用变更调查数据和相关统计资料,运用景观生态学中的结构定量方法分析,计算出土地利用结构指数和生态服务价值,分析土地利用结构与生态服务价值的变化及其相互关系。结果表明:2003—2008年陇南市土地利用结构多样性指数和均匀度增加而优势度降低。林地提供的生态服务价值最大,土地利用生态服务价值总体呈增加趋势,土地利用生态服务价值与土地利用结构线性相关。     

全运会对济南市城区土地利用变化的影响分析

2009年十一届全运会在济南市举办,为迎接全运会召开,济南市在城镇基础设施、体育场馆及相关配套方面进行了大量建设准备工作,这些准备大多涉及到土地利用的变化。为了揭示大型运动会对举办城市土地利用的影响,采用2003—2005年1∶10 000土地利用现状图作为数据源,以济南市城区为研究区,采用修正的动态度、开发度、耗减度等一系列指标对土地数量变化进行定量分析;采用信息熵对土地空间结构合理性进行研究。结果表明:济南市城区耕地、居民点及工矿用地、林地、未利用土地为土地利用变化的"热区",相互之间变化明显,其中耕地转移面积达到285.87km2,新增面积354.33km2,变化面积最大,交通设施用地动态度最高,为0.67;信息熵呈上升趋势,由1996年的1.77增加到2004年的1.835,空间结构总体呈现良性变化;经济发展是土地利用变化的内在动力,政府行为在一定程度上影响了土地利用的变化方向。该研究对其他举办大型运动会的城市及相关部门提供决策支持。     

1992-2015年中亚五国LUCC特征及耕地驱动力研究

中亚五国地处亚欧大陆的中心地带,是"一带一路"重要的沿线节点之一。借助GIS空间统计分析方法,以欧洲太空局气候变化项目全球土地覆盖数据为基础,利用土地利用程度、动态度和转移矩阵对中亚五国1992—2015年土地利用/覆盖变化(LUCC)特征进行分析,并运用地理探测器对耕地驱动力进行深入研究。结果表明:1)1992—2015年,中亚五国的土地利用格局总体上表现为耕地和城镇用地持续增加,林地、草地和水域呈减少的趋势。耕地的增加主要来自林地(7.88万km~2)和草地(5.27万km~2)的转入,城镇用地的增加主要来自耕地(0.50万km~2)的转入,耕地是仅次于城镇用地增速较快、变化最为显著的土地利用类型;城镇用地在各国均呈现增加的趋势,耕地除乌兹别克斯坦之外,在其他4国均呈现增加的趋势。2)1992—2015年中亚五国土地利用程度总体呈缓慢上升趋势(土地利用程度综合指数从1992年的193.34增加到2015年的197.41),即土地利用处于发展阶段;土地利用程度为耕地林地草地未利用地水域城镇用地。3)地理探测器对耕地变化驱动因素的分析结果表明,自然因素中年平均降水量对耕地变化的作用较为显著,但在短时间内社会和农业因素发挥决定性的作用;因子探测表明人口总数(0.882)和农村人口(0.881)对耕地扩张的影响力最大,其次为粮食单产(0.746);交互探测表明各因子交互作用均为互相增强,其中,农村人口与粮食单产的叠加作用对耕地扩张的解释力度最大(0.972),影响耕地扩张的主要因素可归纳为人口增长和粮食单产提高。本研究可为中亚五国土地利用格局演变、区域土地利用规划和土地资源可持续利用提供决策支持。     

兰州市近10年的土地利用动态变化研究

以兰州市为研究对象,采用2000年、2005年和2010年的土地成果资料,系统分析了全市近10 a的土地利用动态变化。选取土地动态度、土地利用程度、土地利用结构多样性、优势度和均匀度5个指标,定量评价兰州市土地变化的方向和速度及土地利用空间格局的演变。结果表明:2000—2010年兰州市土地利用结构发生了显著的变化,农用地减少,建设用地和未利用地增加;从土地利用速度及土地利用程度来看,全市土地利用仍处于调整期;土地景观格局模型表明兰州市土地多样性指数和均匀度减少,土地优势度指数呈逐渐增加趋势,土地空间格局的变化与经济发展、种植结构密切相关,人类活动是导致其变化的根本原因。     

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。     

基于信息熵与空间洛伦茨曲线的土地利用结构变化——以阿克苏地区为例

基于阿克苏地区各县（市）1996年,2013年土地利用变更数据应用信息熵、均衡度、优势度以及空间洛伦茨曲线对阿克苏地区土地利用结构进行了量化分析,研究了阿克苏地区9个县（市）两个时期7种主要地类的土地利用结构,这对于阿克苏地区土地利用结构合理化与土地利用可持续发展具有重要指导意义。结果表明:（1）阿克苏地区土地利用结构信息熵在空间尺度上差异明显,总体上可以分为信息熵高值区、信息熵中值区、信息熵低值区,三者的土地利用结构均衡度逐步降低。（2）阿克苏地区未利用地、林地和草地分布最不均衡,园地次之,城镇村及工矿用地、交通运输用地和耕地相对均衡（比较分散）;在时间尺度上,只有草地的不均衡程度有所减弱,耕地、园地、林地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、未利用地都有所增加。这说明阿克苏地区各县（市）7种主要用地类型的空间分布及其时间变化均具有不均衡性。该结论可为阿克苏地区土地利用结构优化提供参考,为国土资源的可持续发展战略提供决策依据。     

汉中市土地利用变化的动态变化研究

基于汉中市1996—2010年土地利用现状变更调查数据,运用土地利用动态度模型、土地利用程度模型、空间差异模型,对汉中市14 a间土地利用的时空变化进行了详尽的分析。研究表明:汉中市耕地、未利用地面积减少,林地、牧草地、居民及工矿用地、园地和交通用地增加;研究区土地利用变化速度较缓,年变化率为0.17%,其中牧草地年变化率（2.30%）最大,耕地的年变化率也较大;2010年土地利用综合指数为215.64,土地利用程度不太高,汉中市土地利用处于调整期;研究区土地利用的多样化指数、多样性指数和均匀度指数呈下降趋势,而优势度指数则呈上升趋势,说明人类活动对景观格局有较为明显的影响。     

北部湾经济区城市土地集约利用与经济高质量发展耦合协调关系及障碍诊断

北部湾经济区作为中国第一个国际区域经济合作区,研究城市土地集约利用与经济高质量发展的协调关系对促进该地区新型城市化发展具有深远意义。运用多因素综合评价、耦合协调度以及障碍度等模型分析了2008—2018年北部湾经济区的城市土地集约利用与经济高质量发展耦合协调关系的时空特征及其影响因素。结果表明:(1)北部湾经济区各市土地集约利用水平和经济高质量发展指数显著提升且空间差异减小,区域均值分别由0.175,0.153升至0.863,0.763;(2)研究区二者耦合协调性趋于优化,由轻度失调转为优质协调,各市均处于良好及以上水平的高度协调发展阶段;(3)各市“土地-经济”两大基本发展系统明显改善,城市竞争力增强,除防城港市属于土地集约利用超前型外,南宁市、北海市、钦州市、玉林市和崇左市实现了土地集约利用与经济高质量同步发展;(4)土地利用结构、社会经济水平、生态环境压力和区域发展政策是影响二者协调发展的主导因素,优化土地利用结构、加强生态环境保护和提升科技创新能力是促进北部湾经济区城市土地集约利用与经济高质量优质协调发展的关键。研究结果可为北部湾经济区制定一体化的区域城市发展政策提供参考依据。     

云南高原盆地城市水源地土地利用空间结构

[目的]探究云南高原盆地城市水源地土地利用空间结构,为该区城市水源地土地利用结构调整提供依据。[方法]以洛伦兹曲线和分形方法相结合,对云南省9个典型高原盆地城市水源地土地利用空间结构进行了分析。[结果]9个典型高原盆地城市水源地土地利用类型中建设用地、草地和未利用地当前分布欠缺合理性,很不均衡,而未利用地和水域的空间结构镶嵌程度复杂,稳定性差。[结论]各个水源地现存的土地利用空间结构缺乏从水源保护角度出发的统一规划,土地利用问题突出。     

基于RS和GIS的县域土地利用变化特征分析

基于RS和GIS技术,结合土地利用变化指数模型定量分析了江西省新建县1991—2000年(分两个时段)的土地利用变化时空特征。结果表明,研究期间耕地面积减少2199.181hm2,林地面积增加1655.375hm2,建设用地面积增加1880.467hm2,未利用地减少1290.016hm2,草地和水域面积变化不大。6种土地利用类型中建设用地变化动态度最大,其次为未利用地,再次为林地和耕地,且研究区1991—2000年区域综合土地利用动态度为0.165%。土地利用程度综合指数1991年、1996年、2000年分别为243.687、244.084、244.868,呈上升趋势。土地利用空间动态度仍以建设用地为最大,其次为未利用地和草地,耕地最小。同时,研究得出了各土地利用类型在研究时段的“涨势”或“落势”状态。新建县1996—2000年区域土地利用变化空间动态度比1991—1996年有所下降,且土地利用变化逐渐由双向转移向单向不平衡转移转化。     

首都生态圈典型地区土地利用变化时空差异及政策驱动研究——以河北省围场县为 例

以围场县为例,通过运用多项数量指标对土地利用变化的时空动态特征进行探讨,分析了围场县在生态建设中政策调控对土地利用变化及产业结构调整的影响。结果表明:在时间变化上,1992年~1998年土地利用变化总体较为剧烈,但耕地变化缓慢;1998年~2002年总体变化相对和缓,而耕地减少速度加快,园地则一直快速增加。在地类转移上,1992年~1998年主要是牧草地、未利用地向林地转变为主;1998年~2002年除牧草地、未利用地与前期类似的转移方向外,耕地向林地转移的比重急剧增加。在空间变化上,土地利用结构总体多样性趋于下降,其中四合永镇多样性指数最高并有所增加,御道口乡多样性指数则有所增加,大唤起乡多样性指数则下降至最低。国家生态建设政策引导和调控下的人类活动是导致围场县土地利用变化的最主要原因,而农业结构调整,尤其是近年来大力实施的退耕还林还草则是耕地减少的重要原因。     

土地利用及其变化对洮儿河流域中上游地区非点源污染的影响

为了评价老秃顶子自然保护区不同森林类型土壤水源涵养功能,对区内5种植被类型的土壤贮水能力与入渗特征进行了研究。结果表明,不同林型0—40cm土壤容重均值为0.76～1.71g/cm3,非毛管孔隙度均值为8.15%～22.07%,毛管孔隙度均值为27.60%～53.28%,灌木林、岳桦林、杂木林等天然次生林的土壤孔隙状况要好于落叶松人工林和红松人工林;不同林型0—40cm土壤的蓄水容量为1 429.8～2 834.3t/hm2,有效蓄容为325.9～882.7t/hm2,毛管持水量为1 103.8～2 131.0t/hm2,天然次生林土壤贮水能力相对较强;不同林型0—20cm土壤初渗率介于0.28～21.1mm/min之间,20—40cm土壤初渗率介于0.07～6.7mm/min之间,不同林型0—20cm土层稳渗率介于0.14～8.3mm/min之间,20—40cm土层稳渗率介于0.05～2.0mm/min之间,初渗率和稳渗率均表现为天然次生林高于人工林;土壤入渗速率与入渗时间存在良好的幂函数关系。