河北省土地利用结构的计量地理分析

为了掌握河北省土地数量、分布规律和结构布局状况,基于河北省2004年土地详查与变更调查数据,运用多样化指数、洛伦兹曲线、集中化指数、区域组合类型、区位指数、土地利用程度综合指数以及聚类分析方法对河北省及省内各地区的土地利用的数量结构进行了定量分析。研究表明,河北省土地利用的多样化指数较高,各个地市的土地利用多样化指数差异很大,集中化分析与多样化分析相反;土地组合类型只有三种,基本局限于农用地,造成土地利用整体功能较差;耕地、居民点及工矿用地和交通运输用地在全省大部分地市都具有区位意义;土地利用程度由南向北依次递减。     

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。     

基于地形梯度的陕西省土地利用变化研究

笔者利用2000、2010 年土地利用现状和DEM数据,基于地形位梯度指数、分布指数和土地利用程度综合指数等,探讨了陕西省土地利用分布变化的地形梯度特征。研究结果表明：陕西省土地利用现状以林地、耕地和草地为主,三者土地面积占区域总面积的95%以上;2000—2010 年土地利用变化特征是耕地面积逐渐降低,大量耕地退耕为草地(3761.33 km2)和林地(1198.61 km2),而建设用地面积明显增加,主要源于对耕地(729.66 km2)和草地(225.86 km2)的侵占;土地利用类型在地形位梯度上的变化特征是随着地形位的增高,草地、耕地、园地、水域、建设用地和未利用土地的分布指数逐渐降低,而林地与之相反。土地利用程度显示,在地形位指数较低的区域土地利用程度较高,土地利用类型转换剧烈,而随着地形位指数增高土地利用程度随之降低。     

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。     

庆阳市西峰区土地利用结构分析

基于西峰区1997—2012年土地利用变更数据,对西峰区土地利用空间结构及其动态变化特征进行定量分析。通过SPSS对16年土地利用现状数据进行分析处理,采用经济学中的空间洛伦茨曲线和基尼系数,绘制洛伦兹曲线,分析西峰区土地利用结构特征。结果表明,西峰区土地利用结构分布比较均匀。从空间尺度上看,土地利用类型中水利交通用地和其他建设用地这2种地类分布最不均匀。从时间尺度上看,耕地、林地、城乡建设用地、其他建设用地和未利用地分布离散程度增大,分布趋向分散,而园地、牧草地、其他农用地和水利交通用地分布趋向均衡。     

基于RS和GIS的天津市滨海新区土地利用变化特征分析

为了揭示快速发展的天津市滨海新区近年来土地利用模式及集约化程度,利用1987年、1993年、2001年、2006年影像资料,借助GIS空间分析和数理统计方法,分析了近20年天津市滨海新区土地利用时空变化特征。结果表明,近20年间该区域土地利用模式的改变最明显的是建设用地的增加和水域的减少,二者均在不同时段表现出一致的变化趋势,而耕地、草地、林地和未利用地在20年间的不同时期增加或减少;建设用地的增加主要源于水域,其次为草地和林地;水域的减少除被建设用地占据外,部分水域变成草地、未利用地、耕地;1987-2006年滨海新区土地利用程度综合指数逐年提高,且不同时期土地利用程度变化量和变化率均大于0,表明该区域正处于土地利用发展时期,集约程度将会进一步提高,有利于城市可持续发展。     

基于生态可持续的土地利用空间格局分配

土地作为人文社会和自然生态系统之间的重要纽带,土地利用变化成为全球变化研究中的重要部分,研究土地利用的结构优化,对实现土地资源的可持续利用有着重要的意义,是可持续发展的核心问题。笔者采用空间叠加和综合指数的方法,以生态因素作为土地利用空间分配的限制因子,模拟预测了基于生态可持续背景因素下中国土地利用变化未来空间分布格局。结果显示:土地利用数量分配和空间格局两方面具有明显的区域差异性,耕地主要分布在传统农区华中区和华东区,林地则主要分布在西南山区和东北区,草地则集中在西部和北部地区,建设用地主要集中在华东地区;考虑生态可持续因素,并以生态可持续为限制因子进行土地利用空间格局分配时,更加有利于土地利用各个类型的因地制宜和适宜性选择,生态功能区更加突出,分配格局更加合理。     

石羊河流域土地利用变化分形特征研究

利用石羊河流域1980、1995、2000、2006、2012年5期遥感影像,应用分形理论和GIS方法研究石羊河流域土地利用变化分形特征,定量分析流域不同土地利用类型变化的复杂性、稳定性以及变化趋势。结果表明：总体上流域耕地、城乡工矿居民用地、林地和水域呈现增加趋势,未利用地和草地呈现减少趋势,不同时段土地利用类型都具有空间分形结构,不同土地利用类型复杂性和稳定性呈现波动变化趋势。1980、1995、2000年石羊河流域不同土地利用类型分维数排序均为：水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用土地＞城乡工矿居民用地。2006、2012年分维数由高到低依次为：水域、耕地、草地、林地、未利用土地和城乡工矿居民用地。1980、1995、2000、2006、2012年石羊河流域总平均分维值分别为1.5296、1.5025、1.5445、1.5631、1.5676,不同土地利用类型平均分形维排序为水域(1.8317)＞耕地(1.5678)＞林地(1.5351)＞草地(1.5315)＞未利用土地(1.4413)＞城乡工矿居民用地(1.3411)。总平均稳定性指数分别为0.1083、0.0997、0.1228、0.1167和0.1186,不同土地利用类型平均稳定性排序为水域(0.3317)＞城乡工矿居民用地(0.1589)＞耕地(0.0635)＞未利用土地(0.0587)＞林地(0.0351)＞草地(0.0315)。通过对流域土地利用变化复杂性、稳定性以及动态变化研究,为区域土地资源合理开发与生态环境协调发展提供技术支撑与决策依据。     

湖北汉江生态经济带土地利用与覆盖变化研究

中国区域经济带的空间演变与经济社会的可持续发展具有密切的相关性,探索土地利用与覆盖变化对于未来发展具有重要意义。以中国中部地区产业发展与生态保护典型区域湖北汉江生态经济带为例,基于RS技术,在对湖北汉江生态经济带2000年、2007年、2013年3期遥感影像监督分类的基础上,运用土地利用动态度指数、土地利用综合程度指数、单一土地利用相对变化率等数学模型,定量分析了湖北汉江生态经济带13年间土地利用的时空格局及演变特点。研究表明：2000—2013年湖北汉江生态经济带土地利用结构稳定性较差;13年来,湖北汉江生态经济带耕地减少了10256.4756 km²,从土地利用转移矩阵分析,耕地主要是转向了林地,从遥感影像对比发现,城市周围的耕地被建设用地侵蚀,水域的变化幅度最小;从单一土地利用动态度分析,建设用地在2007—2013年变化最为剧烈,其动态度是4.826%;区域变化方面,各地级市（省辖市）土地利用变化显著,汉阳与潜江的水域变化率较大,从总体而言,神农架林区各类土地利用类型变率均较低。     

基于RS、GIS的城市化流域土地利用的生态风险研究——以松花江干流哈尔滨段为例

以城市化流域-松花江干流哈尔滨段为例,基于RS和GIS技术,分析研究区土地利用变化及结构特征基础上,引入生态风险指数。利用空间分析方法对采样点生态风险指数进行空间插值,生成生态风险程度空间分布及变化特征图,以揭示城市化背景下土地利用的生态风险时空演变特征、变化规律及形成机理,最大限度地降低城市化过程中土地利用风险水平。结果表明:18年来研究区生态风险主要以中等程度为主,高生态风险区的比例最小,较高、较低生态风险区面积变化量最大;建成区和城郊过渡带为高、较高生态风险的分布区,低、较低生态风险集中分布于植被覆盖度高的林地和水域、草地及灌木林地等,高、低生态风险存在着明显的过渡地带;耕地→居民工矿用地和耕地→林地是略微变差型和略微变好型的主要土地利用转换轨迹;较低生态风险区的重心偏移量最大,高生态风险区最小,分别为12.31、0.57km。     

基于温度植被特征空间的夏季重庆土壤干湿状况与土地利用关系研究

干旱是影响社会发展和农业生产的重要因素,土壤干湿状况则是监测干旱的重要指标之一,用温度植被特征空间来反映区域土壤的干湿状况具有一定的指示意义。本文以重庆市作为研究区,以2006年重庆特大旱灾年为例,选择了与土壤墒情数据获取时间相同且云量较少的7幅MODIS产品,建立了温度植被指数特征空间。首先,利用土壤墒情站点的实测结果分析比较两种植被指数（NDVI,EVI）构建的温度植被干旱指数（TVDI）在反映土壤干湿状况时的差异;然后利用2006年MODIS重庆土地利用覆被数据,分析重庆市丘陵山地区地表含水状况的空间差异,进而结合该区的主要土地利用类型,探讨各种土地覆被类型的土壤干湿状况。研究表明,TVDI能够有效的反映土壤湿度的时空差异,是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段,且用EVI构建的TVDIE比NDVI构建的TVDIN更适合用于监测重庆市夏季干旱;林地和草地的TVDI分级分布的较为均匀,涵养水源的能力较强,疏林地次之,耕地最弱;植被覆盖十分有助于涵养水源抵抗旱情,土壤湿度与土地利用方式之间存在一定的相关性。     

龙眼园节肢动物群落结构研究

本文报道了龙眼园节肢动物群落结构特征,采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Brillouin指数、物种丰富度指数、物种均匀度以及物种优势度指数分析群落多样性,采用群落相似度指数对不同时期的群落相似性进行了分析, 运用5种聚集度指标和2种回归分析方法对龙眼园2种主要害虫的空间分布型和抽样技术进行了研究。本次调查共有节肢动物13种,分属7 目12科。总的来看, 各畦间的节肢动物群落多样性指数差异不大。从水平方向来看,各畦的相似水平相差较大,说明节肢动物水平分布极不平衡; 从垂直空间水平来看,上部与中部间、中部与下部均为中解等相似水平,而上部与下部为极不相似水平。龙眼园两种主要害虫均呈现为聚集分布。     

基于NOAA AVHRR数据的京津冀地区植被覆盖的时空变化

本研究利用京津冀地区83个站点近29年（1982—2010年）归一化植被指数（NDVI）数据,研究京津冀地区植被覆盖的时空变化特征。采用气候倾向率、相关分析、经验正交函数EOF分解等方法,分别从月、季和年多个时间尺度以及空间变化尺度,详细分析了京津冀地区植被覆盖的基本特征,结果表明：（1）近29年京津冀地区植被覆盖整体呈微弱的增加趋势,年际波动较大;春季植被覆盖上升趋势最为明显,其次是秋季和冬季,夏季植被变化率与年变化相关性最强;4—6月为植被主要生长期,7月植被覆盖增长率最高,8月、10月和11月为弱的减少趋势。（2）整个研究区植被覆盖空间分布差异较大,其中河北南部、北京东北部的燕山附近区域植被覆盖最好（NDVI均值>0.4）,低值区主要位于张家口北部,其中张家口的康保站年平均NDVI值为0.15,为研究区最低;EOF分析表明,整个研究区植被增加明显的区域为河北中南部,时间系数表明京津冀地区植被覆盖1982—1999年为增长期,2000—2002年有所减少,2003—2010年有明显增加。

     

河南省人口城镇化与土地城镇化协调发展研究

分析河南省人口城镇化和土地城镇化协调发展水平,以推进城镇化健康发展。以人口城镇化与土地城镇化2 方面为切入点,从资源环境、经济、社会因子出发,选取了14 个评价指标,并运用熵值法确定指标权重。结果表明：（1）2000—2014 年河南省人口城镇化和土地城镇化各因素指数不断上升,生活水平和人口构成增长的幅度明显快于产业结构和人口素质,2000—2006 年,城镇规模指数＞产出水平指数＞投入水平指数,2008 年投入水平指数超过城镇规模指数和产出水平指数;（2）河南省城镇化协调发展水平大致经历了失调衰退发展阶段（2000—2004 年）、过渡阶段（2005 年）和协调发展阶段（2006—2014 年）,协调发展度由0.15 提高到0.99;（3）人口城镇化与土地城镇化指数整体上呈持续上升趋势,2013 年土地城镇化指数超过人口城镇化指数,河南省人口城镇化与土地城镇化协调发展水平步入优质协调发展阶段。该研究得出了河南省人口-土地城镇化协调发展的时间演变规律,为推动中原经济区的“三化协调”发展和社会的全面进步提供了现实指导价值。     

民勤退耕地物种多样性与土壤养分及其相关性分析

为了研究民勤绿洲退耕地的植被恢复、合理利用植被资源,笔者利用物种多样性理论、养分动态,研究退耕地植被演替过程、土壤养分的变化特征及其相关性。结果表明:(1)民勤绿洲退耕地植被演替过程中,植被恢复分为恢复阶段(退耕1~3年)、多年生草本演替阶段(退耕3~8年)、多年生灌木演替阶段(退耕8~24年)、多年生灌木植物稳定阶段(退耕24~31年),物种多样性也呈现一定的规律:植物群落丰富度指数、多样性指数、Shannon多样性指数、优势度指数在植被恢复过程中呈波动式减小的趋势,而Pielou和Alatalo指数呈波动式增大的趋势;(2)土壤养分在整个植被演替过程中总体呈现消耗—积累—稳定的趋势,演替初期阶段速效K、P消耗较少,演替中期土壤养分消耗较大,演替后期土壤养分处于积累状态,之后逐步趋于稳定状态;(3)物种多样性指数与土壤养分存在不同程度的相关性,Margalef指数与速效K呈极显著负相关,与全N呈显著相关,Simpson指数、Shanon-wiener指数分别与速效K呈极显著负相关,群落优势度指数与速效K呈极显著相关,Pielou指数、Alatulo指数分别与全N、有机质呈显著负相关。     

河北省土地利用结构碳效应评价

[目的]不同的土地利用结构决定了人类能源活动强度和碳源碳汇的增减量,为了实现低碳发展,进行土地利用结构碳效应评价。[方法]以河北省为例,利用中国能源统计年鉴和河北省经济年鉴的相关数据,运用统计分析法和定性定量分析等研究方法,采用ARCGIS软件制图,对不同土地利用结构的碳源和碳汇进行了研究,从时间和空间两个角度进行研究,对2006-2015年河北省各种土地利用类型的碳排放效应以及各市的碳排放空间分布情况进行综合评价。[结果]分析结果表明,河北省碳排放效应时空差异较大,碳排放相对较高的地区主要集中在唐山市、石家庄市、邯郸市。[结论]通过研究河北省碳排放现状,从能源消费结构、产业布局结构、土地利用结构等方面,提出河北省低碳可持续发展建议。研究成果对河北省的低碳发展具有重要的理论研究意义。     

山西省农业气候资源的综合开发与区划

山西省农业气候资源呈现多样性、差异性和开发潜力大的特点,为了实现区域农业资源的合理开发和利用,利用山西省109个县市的多年气候资料,根据区域的农作物研究所需的各类农业气候条件,在干燥度指数自然分区的基础上,确定了区域农业气候综合开发和区划的指标,将山西省划分为7个农业气候区,并对各区域的农业发展方向进行分区评述。提出了山西省农业以气候资源利用中存在的问题：(1)复种指数较低,气候资源时间上利用不充分;(2)植被覆盖率过低,光热资源在空间上利用不充分;(3)水土流失面积大,土壤肥力下降;(4)农业生产结构不合理;提了充分利用山地气候资源、实现立体化农业布局和提高区域的植被覆盖率是山西省农业气候资源发展的方向。     

三峡库区(重庆段)植被覆盖变化分析及评价

摘要：为分析三峡库区（重庆段）植被及植被变化，利用2000—2015年MODIS 3级归一化植被指数16日合成产品MOD13A1，分析了长江沿线重庆段22区县植被指数的时空分布特征及变化趋势，结果表明：（1）在三峡库区蓄水后，长江沿线的植被表现为向好趋势，植被生长环境也有所改善，长江沿线东部地区，植被好转尤为明显。（2）距河道越远的区域，植被覆盖和植被环境越好。从行政区划角度看，东部区域植被生态环境最好，其次是中部区域、西部区域，主城区植被及生态环境较其余3个区域略显不足。植被好的区县（地区），平均高度值偏大。（3）三峡大坝完成175 m蓄水后较蓄水前（2000—2003年阶段），三峡库区175m蓄水后，远离河道区域，植被指数在春、秋、冬季节呈现增加趋势，夏季被指数呈减小趋势；近河道区域，植被指数在春季降低、秋季增加，夏、冬季有增有减。由于夏季全河道处于雨季，降雨偏多，河道会长期处于洪峰或高水位过程，河道被淹没的区域扩大;加之三峡蓄水后，夏秋季节河道上空薄云、碎云等云雾增加，即使夏半年三峡库区处于放水阶段，夏秋季节植被指数仍略有减小的趋势。冬半年河道基本不会出现高水位，河道内裸露土增加, 适于植被生长. 冬半年虽然处于蓄水阶段，但植被指数仍有增加趋势。     

城乡结合部粮食生产能力变化研究——以廊坊市为例

以城乡结合部为研究区域,以乡镇为单位,运用数理统计与GIS空间分析相结合的方法,揭示廊坊市城乡结合部地区粮食生产能力变化特征及原因。研究结果表明：①2000年-2004年城乡结合部各乡镇粮食安全指数呈波动变化趋势,即稳定（2000年-2004年）→递减（2004年-2006年）→缓慢上升（2006年-2010年）的趋势,指数最大值为2000年九州2.23,指数值最小为2003年仇庄0.50。②粮食产量影响分为 “量”和 “质”两个因素,由于不同阶段“量”和 “质”因素对粮食产量的影响程度不同,致使2000年-2010年粮食安全格局重心,由“外”向“内”偏移了2.39km。③Cobb-Douglas生产函数计算表明,粮食播种面积和有效灌溉面积是影响粮食生产能力的重要因素,城乡结合部地区耕地流失严重而后备不足,未来应加强耕地集约利用,发掘粮食生产潜力以保证区域粮食安全,促进社会经济协调发展。