RS和GIS技术在沈阳市火灾监测中的应用研究

卫星遥感技术在火情监测中具有监测面积大、速度快、成本低,且可长期动态监测等优势。笔者将RS和GIS技术有机结合,进行沈阳地区火情卫星遥感监测技术研究。基于火点像元背景亮温差异进行计算机自动判识,综合火点发生特点和下垫面情况进行人机交互修正火点判识阈值,利用地理信息数据进行火点精确定位,获取火点所在乡镇乃至村信息、像元个数以及土地利用情况。通过与实际火点资料对比分析,火点判识结果较理想。在2014年秋季和2015年春季火情遥感监测期间成效较好,为政府相关部门防火、救火等决策提供相应参考依据。     

3S技术支持下的北京市土地利用数据库变更

为了保持土地利用数据的现势性,北京市在土地利用数据库建立之后每年都会以区县为单位进行土地利用数据库变更工作。以北京市为例,采用SPOT-5遥感影像作为数据源,基于GPS的精确定位功能,结合GIS数据操作、管理、显示等的良好功能以及背景数据知识,对北京市的土地利用数据库进行了变更。该方法发挥了航空遥感技术的优势,在GPS实地测量和土地利用数据库的支持下,用GIS集成数据,从而完成了对北京市土地资源的动态监测和数据库的及时更新     

2000-2014年抚仙湖流域土地利用动态变化研究

笔者以抚仙湖流域为研究区域,根据2000—2014 年土地利用现状数据及2000、2014 年2 期影像资料,运用GIS 空间分析技术和数理统计法从土地利用变化幅度、土地利用动态度、转移方向及景观格局4个方面系统分析研究区15年来土地利用时空变化特征。结果表明：（1）研究区主要土地利用类型为耕地、林地、水域和未利用土地。除水域外,其余各类土地面积均发生了较大变化,未利用土地不断减少,耕地先减少后增加,其余5 种地类逐年增加。各乡镇土地利用综合动态度在0.75%~7.64%之间,总体呈现流域北部大于流域南部,湖滨区大于山区的特征。（2）研究区土地利用转换类型有23 种,面积共18834.33 hm2,占流域总面积的12.15%。土地利用变化集中于未利用土地、耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地五者之间的相互转换,主要位于青龙镇和龙街镇。（3）研究区景观破碎指数、多样性指数、均匀度指数呈上升趋势,优势度指数呈下降趋势,土地各利用类型面积更趋于平均化和多样化。人类活动对土地利用格局的形成影响强烈,人口增加、经济发展和城市化是研究区土地利用变化的主要原因。     

基于GIS的基本农田占用预警研究

根据安徽省各市、县的统计资料,研究阐述了利用层次分析法确定耕地被占用影响因子权重的过程,提出了基于组件的耕地预警评估模型与GIS的集成方案,并据此构建了安徽省耕地利用预警决策支持系统,为土地利用监管者提供了科学合理的耕地保护决策信息。研究结果表明,安徽省土地利用变化主要表现为原有农田、农村居民点用地向城镇用地和建设用地转化,少数地区出现重警。     

土地利用与生态环境和谐度评价——以河南省商水县为例

以河南省粮食主产区商水县作为研究区域,利用统计年鉴、土地利用数据、统计调查资料等数据,根据商水县的地域特点和评价指标选取的原则以及生态环境的定义,参考有关文献,建立商水县土地利用与生态环境和谐度评价体系,并在GIS的支持下分析和谐度的空间分布,结果表明商水县的土地利用与生态环境基本为和谐。最后提出区域土地生态环境和谐发展的建议,为商水县土地利用优化策略的制定提供依据。     

试论土地利用学

土地利用学是一门研究人地利用关系规律性的学科,其研究的根本目的是实现土地可持续利用。土地利用研究的历史较为悠久,但真正意义上的学科发展历史还很短暂。我国在1980年代开展《1:1000000中国土地利用图》编制工作基础上,初步创立了土地利用学科。国外尽管尚未有“土地利用学”这一称谓,但多数国家和国际组织的土地利用研究较为活跃。目前我国有关土地的分支学科已达10多门（甚至达20余门）,形成了土地研究领域的学科群——即土地科学。分析认为,土地利用学在土地科学学科体系中居于核心学科地位。在分析有关学者提出的土地利用学研究内容基础上,本文按照学科的基本任务和国家贯彻科学发展观和实施土地可持续利用战略对土地利用学科的需求,构建起新型的土地利用学研究内容体系。这一体系的基本框架系以科学发展观和可持续发展观指导下的土地可持续利用理论与评价方法为基本指针,以相关学科理论为基础,以科学研究方法论与“3S”技术为支撑,按照土地利用研究的时间尺度在纵向上分为过去土地利用研究、现状土地利用研究和未来土地利用（即土地合理利用）研究3个基本部分,形成“过去→现在→未来”的土地利用研究体系。此外,根据土地利用学科的发展趋势和国家对土地利用研究的实际需求,提出了今后一定时期内我国土地利用学科的8个重点研究领域方向。     

GIS在河北省太行山区土地资源管理中的应用

山区土地资源管理是一个非常复杂的系统,迫切需要采用信息化的手段来进行科学、高效的管理。地理信息系统(GIS)是一门具有强大的空间数据处理和管理能力的信息技术,不仅为土地资源的高效管理提供技术支持而且可以使土地资源得到有效利用和持续发展。基于GIS处理空间数据的强大功效,结合河北省太行山区土地资源的具体特点,该文从电子生态地图的制作、土地资源适宜性评价、土地利用规划、土地利用的动态监测等方面探讨了GIS在河北省太行山土地资源管理中的应用。     

图像匹配技术在土地利用动态监测中的应用方法研究

利用遥感技术进行土地利用动态监测是利用多源多时相的遥感数据,利用栅格数据和矢量数据相结合对土地进行全面性的调查与监测,掌握其数量、质量、权属、利用现状等各种信息,它能够主动发现土地利用变化的信息,使我们可以及时掌握有关土地变更的各种信息。可是当我们发现了疑似变更了属性的非法建设用地等图斑时,这些变化图斑或不确定图斑,我们很难在影像上获取它们的准确的空间位置。本文以SPOT-5遥感影像为数据源,通过图像匹配技术来解决在土地利用动态监测中的非法建设用地变化图斑的空间定位的问题。     

长株潭地区土地利用/覆被变化的时空特征研究

为了揭示长株潭地区城市化快速发展时期的土地利用的数量变化和空间变化特征,加强土地空间管制和促进土地资源可持续利用,以1986年、1995年、2005年3期土地利用/覆被现状数据为基础,结合GIS技术,对长株潭地区的土地利用/覆被变化时空特征进行研究。结果表明：（1）林地和水田是长株潭地区的优势地类。这段时期内城镇建设用地和农村居民用地面积持续增加,水田面积持续减少。其他地类面积波动变化;（2）各种土地利用类型之间相互转换。大部分水田、旱地、林地、灌木林地和水域转换成了城镇建设用地。新增的农村居民用地主要由水田转换而来。城镇建设用地的增长呈现出依附原有建设用地增长和跳跃式的增长2种方式;（3）长株潭地区土地利用数量变化存在明显的区域差异。长沙市区、株洲市区和湘潭市区等地的土地利用类型的相对变化率较大;醴陵市、炎陵县和茶陵县等地的土地利用类型的相对变化率较小;（4）长株潭地区土地利用变化的年均变化速度不是很快。正向变化的土地利用类型有城镇建设用地、农村居民用地、水域和草地,其中增长变化最快的是城镇建设用地;其余土地利用类型负向变化,其中减少变化最快的是果园。研究认为,长株潭一体化进程的深入,城市化水平的提高和差异是长株潭地区土地利用发生时空变化和区域差异的主要原因。     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

土地利用/植被覆盖动态变化及其预测——以河北省涉县为例

本文以河北省退耕还林典型县涉县为研究对象,根据1999年和2007年2期TM影像资料和其它辅助资料,分析了涉县土地利用变化、区域差异特征和各类型之间的转化情况,并利用马尔可夫模型对2015年土地利用动态变化趋势进行预测研究。结果表明：河北涉县1999-2007年,因为退耕还林工程的实施,林地和高覆盖草地的面积有较大幅度增加,分别增长了6.41%和5.61%;耕地和中覆盖草地面积有较大幅度降低,分别减少了7.68%和4.60%;可以看出林地,草地和耕地是本地区土地利用变化的主导类型,与其他土地利用类型间的相互转化分布较广。到2015年林地和高覆盖草地持续增加,分别增长了2.00%和1.23%;耕地面积持续降低,减少了3.74%;林地,草地和耕地始终为主要的转化类型,占据主导地位,因此,合理利用与保护该区的林地,草地和耕地资源,是该区生态环境建设的必要途径。     

森林可燃物含水率气象预测模型 在森林火险预报中的应用

森林可燃物含水率是森林火险预报中的主要指标之一。利用黑龙江省伊春林区5个气象站1961—2005年逐日气象资料、森林火灾次数资料和五营林业气象试验站1991—2005年森林可燃物含水率观测资料,采用统计回归法,建立森林可燃物含水率与气象要素关系模型,并将可燃物含水率预测模型引入到森林火险气象指数模型中。结果表明：森林可燃物含水率模型模拟效果较好,引入森林可燃物含水率气象预测模型可提高森林火险气象指数模型的应用效果,并划分了森林火险气象指数在伊春林区森林火险等级预报中的应用指标值。森林可燃物含水率模型可祢补可燃物含水率组份缺少观测资料的不足,促进森林火险等级预报的应用水平。     

Effects of the Land Use Change on Ecosystem Service Value Based on RS & GIS

Assessing the effect of land use change on ecosystem service value(ESV) can provide reference for sustainable land use and ecological environment protection. The land use information was extracted and analyzed based on Landsat TM images in Shuangliu County, Sichuan Province from 1992 to 2008, following remote sensing(RS) and GIS. The ESV of the land use change in study area was evaluated by adopting the service value method within Chinese terrestrial ecosystem. The results showed that:(1) the area of paddy field and forest land reduced in the 16 years, total area of construction land expanded fast on the basis of occupying paddy field and forest land.(2) The regional ESV increased by 4,508.859×104 RMB, but there is different change trend at different times, such as the ESV fell by 10.59% in 1992–2000, increased by 16.024% in 2000–2008.(3) The conversion from forest land and cultivated land to construction land caused a decline and negative flow in ESV, the total value was 2,197.233×104 RMB and 5,317.460×104 RMB.(4) All land use types showed that change of the ESV coefficient was less elastic, the relative sensitivity: forest land > cultivated land > water area. In terms of variability of ESV, water area change had greater influence on the change of ESV in the study area, and cultivated land and forest land had relatively smaller impact.     

资源型省份土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

为研究资源型省份土地利用变化对生态系统服务价值的影响,笔者以土地覆盖/利用数据（2000—2005—2010年3期）和数字高程数据(DEM)为基础,应用遥感与GIS技术,分析了山西省土地覆盖/利用变化下的生态系统服务价值变化情况。结果表明：（1）2000—2010年间,山西省土地利用类型主要为农田和林地,占土地利用方式的65%以上;（2）2000年—2005年间,农田对其他类型自然资源的贡献最大;2005年—2010年间,草地对其他类型自然资源的贡献最大;（3）农田为最活跃的土地利用类型,农田和林地呈扩张的发展趋势;（4）土地利用变化引起区域生态环境效应,10年间山西省生态系统服务总价值上涨约10.01%,其中草地的生态系统服务价值减少量最大,约78.81%,林地增加最多,约34.25%。而生态服务功能中,除了在废物处理方面生态服务功能有所减少外,其余生态服务功能都有所增加。     

四川乡村旅游地区土地利用变化特征区域分异——基于平乐镇和梭坡乡的实证

通过分析四川省典型的丘陵、山地乡村旅游地区的土地利用变化特征及其差异,为乡村土地合理利用提供参考。以四川丘陵区的平乐镇和高山峡谷区的梭坡乡为研究区,收集乡村旅游相关文献和资料,使用遥感影像和外业调查绘制不同时期土地利用类型分布图,分析土地利用类型转移特征和变化强度,比较不同乡村旅游地区土地利用变化差异。结果表明：（1）研究区土地利用变化呈耕地和林地减少、交通道路用地和住宅用地增加的趋势,存在明显的农林地相互转化现象,旅游业、农林产业发展是影响土地利用变化的重要因素;（2）不同乡村旅游地区土地利用变化强度存在明显差异,丘陵区平乐镇的变化强度大于山地区梭坡乡。四川丘陵、山地乡村旅游地区宜根据自然资源、旅游资源、区位条件等制定农林业、旅游业综合规划,促进土地合理利用和乡村振兴。     

基于三生空间的乡村土地利用空间布局优化研究——以黑龙江省明水县永兴镇为例

在乡村振兴战略背景下,从三生空间视角出发对黑龙江省乡村土地利用空间的布局优化进行研究,有利于推进生态宜居的美丽乡村建设。以黑龙江省明水县永兴镇为研究区,结合明水县永兴镇的实际情况和收集资料的情况,构建明水县永兴镇三生空间的分类体系,运用GIS空间地理分析法和景观指数法对明水县永兴镇三生空间的现状进行分析,提出明水县永兴镇土地利用空间布局优化对策,以期为黑龙江省其它地区乡村土地利用空间的布局优化提供参考。     

基于无线传感器网络的森林火情实时监测系统

为了实现森林火情监测过程的自动化、智能化和网络化,提出基于无线传感器网络的森林火情实时监测系统。该系统由无线传感监测网络和监控中心2部分组成,可实时、在线、精确获取森林气象及火场环境信息,具有部署灵活、维护方便、成本低廉、扩展性好等优点。移动节点的引入进一步加强了消防人员的安全保障和监测系统的可靠性。将该系统应用在情况复杂多变、实时性要求很高的森林防火,能显著提高救灾效率,减少火灾所带来的人员和财产损失。     

基于TM影像的盐城市土地利用时空变化研究

为了探讨海岸带土地资源动态变化,为生态环境保护提供依据,笔者以盐城市为例,利用1992年、2002年2期TM影像,采用最大似然法进行监督分类,解译出不同时期的土地利用图。并基于GIS的空间分析功能,分析了盐城市土地利用类型变化的时空特征和规律。采用单一土地利用动态度来描述各种土地利用类型的变化速度。同时,基于统计年鉴分析了研究区土地利用变化的社会经济影响因素。结果表明：耕地和滩涂是面积减少最多的土地利用类型。耕地主要转化为林地、水域、建设用地和园地,而滩涂主要转化为盐田、养虾池等水域类型。建设用地是面积增加最多的类型,增加速度也最快,其主要转入来源为对耕地的占用。盐城市的土地利用变化是由人口的增长、政府规划与决策以及城市化的发展等因素综合作用的结果。研究区土地利用的变化特征不利于区域可持续发展,威胁到野生生物的生存环境,需要进行宏观调控和科学管理。