基于CA-Markov模型的贵州山区2022年土地利用格局模拟

【目的】为探讨快速发展的山区未来土地利用变化规律。【方法】利用CA-Markov模型,以贵州省麻江县为例,利用1992年、2002年和2012年三期土地利用数据,模拟了2022年土地利用格局,并分析了土地利用格局演变特点。【结果】结果表明:到2022年研究区耕地、未利用地、草地不断下降,而林地、建设用地和水域将持续增加。耕地、林地、草地和未利用地破碎化下降,建设用地破碎度增加,水域破碎度变化不大;耕地、林地、草地、建设用地的景观形状趋于规则化,而未利用地景观形状复杂化增强,水域景观形状复杂性变化不大;除未利用地聚合度下降外,其他地类聚合度都呈增加趋势。研究区景观破碎度降低;景观形状复杂性下降,各景观类型面积比重不断趋于均衡化,聚集度增强。【结论】该模型对山区土地利用模拟具有较高精度,研究结果可为土地优化研究奠定基础。     

1986—2015年滇西北地区土地利用类型时空动态研究

基于1986年、1995年、2005年3期土地利用数据和2015年的Landsat 8 OLI数据,利用土地利用类型结构变化、分形理论和景观格局指数,分析滇西北地区30 a来土地利用类型的时空变化特征。结果表明:1986—2015年研究区土地利用均是林地占绝对优势,其比例均在64%以上,城乡工矿用地面积最小,面积比例均不足1%,水域除外,其他土地利用类型动态度均呈上升趋势,城乡工矿用地变化最大;土地利用类型转换主要存在于林地—草地—耕地三者之间,2005—2015年间,三者间转换面积达到最大;各土地利用类型分形特征表现为林地、草地、城乡居住工矿用地和未利用土地的斑块形状趋于稳定,而耕地和水域趋于活跃状态;研究区各土地利用类型变化较复杂,景观总体破碎化加剧,连通度增强。     

塔里木河上游典型绿洲土地利用时空格局分析

【目的】分析塔里木河上游典型绿洲土地利用类型的分布特征,为塔里木河上游合理规划绿洲土地资源利用、促进区域可持续发展及生态环境保护提供科学依据,同时也为全球变化及陆表过程模拟提供有价值的小尺度空间信息数据。【方法】基于RS和GIS技术,以位于塔里木河上游的阿克苏绿洲为研究对象,以1990,2002,2008,2017年4期遥感影像为数据源,系统分析了研究区4个时期6种土地利用类型的变化及其景观格局演变。【结果】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积逐年增加,草地和未利用地面积逐年递减,林地面积呈先减少后增加趋势,水域面积呈先增加后减少趋势。土地利用类型单一动态度由大到小依次为建设用地耕地林地未利用地水域草地。1990-2017年,研究区土地利用类型均呈现不同程度的相互转化,其中耕地面积增幅最大,且主要由林地和草地转化而来;建设用地增幅次之,主要由未利用地转化而来。通过空间重心转移分析发现,重心迁移距离依次为耕地、林地、未利用地、草地、建设用地、水域。1990-2017年,阿克苏绿洲斑块个数、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、蔓延度指数、香农均匀度指数总体呈下降趋势;聚合度指数、最大斑块指数、香农多样性指数总体则呈上升趋势。【结论】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积呈增加趋势,其中耕地面积增幅最大且重心迁移距离最大,其他土地利用类型趋势与之相反;总体而言阿克苏绿洲景观格局的破碎化程度降低。     

延河流域土地利用景观格局分析

【目的】查清延河流域土地利用/覆盖格局,为该区域土地资源合理利用、改善水土保持措施提供理论依据。【方法】利用ENVI 4.0软件对2006年延河流域遥感图像进行处理,结合野外考察,在ArcGis 9.0平台下获得延河流域土地利用现状分布图;从景观格局的角度,根据国标2007《土地利用现状分类》的二级分类体系,将研究区土地利用现状划分为住宅用地(城镇住宅用地、农村宅基地)、耕地(水浇地、旱地)、园地(果园)、林地(有林地、灌木林地)、草地(天然牧草地、其他草地)、水域及水利设施用地(内陆滩地、湖泊水面、水库水面、河流水面)和其他土地(裸地、沙地、沼泽地、设施农用地)共7个大类17个二级类,分析了土地利用的数量结构和景观形态结构特征。【结果】延河流域土地利用类型中旱地的面积比最大,约为37%,其次是天然牧草地、裸地和有林地,分别为22.17%,23.6%和14.4%,其他类型面积均较小;旱地、有林地、天然牧草地和裸地频率比相对于其他土地利用方式较高;所有土地利用类型中,沼泽地平均面积指数最大,其次是裸地和天然牧草地;旱地、有林地、天然牧草地、裸地等图斑形状简单且各形状的图斑数呈正态分布;耕地为主要的土地利用方式,耕地、林地、草地和水域及水利设施用地的优势度较大。【结论】延河流域土地资源开发的重点是开展土地整理和规模经营,减少土地利用地块数量,降低形状指数,增加水域、人工草地和林地等生态用地面积,提高土地利用集约度和促进土地利用的多样化、均匀化;今后土地利用结构调整的方向是:增加生态系统稳定性和提高生态系统服务功能的经济价值。     

青藏高原东缘贡嘎山地区土地利用与景观格局演变

根据1995年和2000年土地利用数据,运用ArcGIS 8.1软件和景观生态学方法,研究了青藏高原东缘贡嘎山地区的土地利用变化和景观格局变化. 主要结果如下:①1995—2000年间,研究区土地利用变化显著,其中林地、水域和未利用土地面积下降,而草地、耕地和建设用地面积增加;②景观破碎化程度加剧,分维数、多样性指数和景观破碎度均增加;③建设用地和未利用土地优势度变化不大,耕地和林地的优势度减小,草地和水域优势度增加, 表明研究区景观格局由耕地、林地向草地和水域转变; ④交通干线（公路）附近的土地利用和景观格局变化显著,加强这些区域的生态环境保护与建设势在必行.      

平原造林对土地利用格局及生态系统服务价值的影响

【目的】分析平原造林工程实施对区域土地利用格局及生态系统服务价值的影响。 【方法】文章选择京承高速公路北京段沿线 10 km 范围为研究样带，基于 TM 遥感影像提取 的土地利用数据和平原造林图斑数据，运用 GIS 和景观格局分析软件分析平原造林工程实施 对土地利用格局及生态系统服务价值的影响。【结果】（1）平原造林工程占用的主要是自然 质量较低的耕地，其次为林地和建设用地。平原造林工程实施前后，研究区土地用地结构 发生变化，主要表现为林地面积增加、其他用地面积减少。（2）平原造林对研究区景观格局 有一定影响。景观尺度上，景观分布变得破碎和分散，形状变得不规则，景观分布变得不均 匀；斑块类型尺度上，耕地、园地、草地、水域和水利设施用地、建设用地和未利用地的面 积减少，林地面积增加，各类斑块变得分散和破碎，形状规则度降低。（3）研究区土地利用 生态系统服务价值由造林前的 31.39 亿元提高到造林后的 31.86 亿元。【结论】平原造林工程 实施增加了研究区林地面积，提高了生态系统服务价值，但也加剧了区域景观的破碎性，降 低了区域景观多样性水平。研究结果可为后期新增林地的规划选址提供技术支持。     

区域土地利用变化图谱分析及其生态效应评价 ——以太原市城区及近郊区为例

 【目的】为太原市城区及近郊区土地资源的可持续利用以及生态环境保护提供决策支持,以促进研究区生态环境和社会经济的持续发展。【方法】运用地学信息图谱理论和方法，在RS和GIS的支持下生成了太原市城区及近郊区1990～2001年土地利用变化图谱，在此基础上，对研究区1990～2001年土地利用变化特征进行了分析并对其生态效应进行了测算。【结果】11年中，研究区耕地、草地、水域在不断减少，其中耕地减少最多;园地、未利用地、林地、建设用地在不断增加，其中林地增加最多;土地利用的变化导致了研究区生态系统的生态服务价值从1990年的1 202.15×106元增加到2001年的1 251.49×106元，年增加率为0.37％。【结论】土地利用类型变化最大的是耕地向未利用地的转化，其次为耕地向城镇用地的转化；草地、耕地的退化及未利用地的增加给研究区的生态系统服务带来了一定的负面影响；经过实证分析，利用地学图谱进行土地利用变化和生态效应定量研究是一种十分有效的方法。     

基于GIS和RS的喀斯特水源地景观格局动态变化研究——以大春河小流域为例

【目的】研究大春河流域土地利用类型的构成及其变化,为该区域优化水源地保护提供指导。【方法】采用GIS和RS技术处理2007年和2015年大春河流域的Landsat TM遥感影像,运用Fragstats 4.2计算景观格局指数并对研究区的景观要素构成、格局和转化特征进行定量分析。【结果】1大春河水源地流域面积17.44 km2,2007年和2015年主要土地利用类型为林地(27.85%;36.68%)、耕地(29.05%;26.59%)和灌草地(28.39%;24.71%);22007年和2015年,大春河流域土地利用类型转化总面积为6.18 km2,变化最大土地利用类型为林地;3与2007年相比,2015年林地斑块的密度、边界和形状指数均减小,聚集度指数增大;42015年人工表面(道路、建筑用地)面积与2007年相比明显增加。【结论】大春河水源地景观格局变化显著,主要表现为林地和人工表面的变化。     

基于GIS的澜沧江流域土地利用变化及其对景观格局的影响

【目的】揭示澜沧江流域土地利用变化及其对景观格局的影响过程,探讨景观格局变化的主要驱动因子.【方法】GIS地理空间分析技术和景观生态学方法.【结果】2000-2013年土地利用与覆被变化表现为耕地、林地、水域和建设用地面积增加,草地和未利用地面积呈减少趋势,各地州市的林地、草地和未利用地的变化较为频繁,耕地、水域和建设用地相对比较平稳;林地和草地占总面积的84%以上,构成区域景观的基质,耕地的破碎度最大,而建设用地最为集中,水域的斑块数量变化幅度最大,由2000年的100增加到了2013年的537,耕地、林地和草地这三类景观要素复杂程度最高,最不规则;香农多样性指数和香农均匀度指数2000年分别为1.063 4、0.593 5,2005年均升高,2013年则分别降至1.118、0.624,整体上呈现上升趋势,说明研究区域内景观趋于均匀,占主体地位的景观要素与其他景观要素之间的差异减小;【结论】土地利用变化使景观破碎度增强,景观类型不规则,景观要素呈现均衡化分布的趋势.     

县级自然保护区土地利用景观格局与固碳功能关系分析——以云南省梁王山为例

【目的】探究土地利用景观格局变化与生态系统碳储存功能的相关性，为维护小尺度区域生态系统服务功能稳定提供参考。【方法】以云南省梁王山县级自然保护区为研究对象，运用景观格局指数评价法、InVEST碳储量评估模型和灰色关联法，探究梁王山2000—2020年土地利用格局与碳储量变化的时空特征及两者的相关性。【结果】(1) 20年间，耕地减少量最大，建设用地、林地和草地的面积略有提升，类型转移以林地、草地和耕地之间的相互转换为主，建设用地主要来自林地和草地的转入。(2)景观格局总体趋于复杂化与不规则化，破碎化程度增加，异质性相对减弱。其中，建设用地和草地的景观破碎度明显增加，林地斑块的连通性增加，林地最大斑块指数由23.00上升至23.80。(3)总碳储量有所增加，20年间从227 055.48 t上升至227 840.14 t。碳储量存在明显的空间差异性，高碳储量区域主要分布在保护区东北部和中部区域。(4)景观蔓延度指数与总碳储量的关联度最高，达0.99。【结论】梁王山自然保护区不同景观格局指数与碳储量的相关性存在差异；林地作为景观的优势斑块，其面积是影响保护区总碳储量值的重要因素。     

喀斯特地区公路沿线土地利用的变化

为探讨公路建设对生态系统的影响,根据绥阳县2000年、2005年和2010年的ETM/SPOT影像解译的土地利用数据,运用mapgis软件和景观生态学方法,研究了绥阳县207省道沿线土地利用变化和景观格局变化。研究表明:1)研究区建设用地面积增加迅速,林地、耕地面积增加,水域、荒草地面积大量减少;2)公路沿线的土地利用转化主要表现为由荒草地向林地和耕地转变,林地和耕地向建设用地转变;3)林地、耕地、建设用地的景观破碎化度和分维度降低,水域、荒草地的景观破碎化度和分维度上升,林地、耕地、建设用地的优势度增加,水域、荒草地的优势度减少;4)对公路沿线轴向上的土地利用变化影响比较突出,呈现明显的衰减率。     

基于RS和GIS的内蒙古自治区土地利用及景观格局变化

内蒙古地区属于生态环境脆弱区,其土地覆被变化的研究对于全球环境变化有重要意义。为了解内蒙古地区土地利用及景观格局时空变化特征,以2001,2005,2010年3期遥感影像为基础,利用ArcGIS 10.0和FRAGSTATS 4.0软件,对研究区2001—2010年土地利用和景观格局时空变化特征进行分析研究。结果表明,内蒙古景观要素类型以草地、未利用地和耕地为主;2001—2010年草地和建设用地面积增加,耕地、林地、未利用地和水域面积持续减少;建设用地的动态变化幅度最大,林地最小;草地、耕地和未利用地转换频繁;研究区多样性指数从1.304下降到1.204,均匀度指数从0.728下降到0.627,优势度指数从0.598上升到0.614,景观异质性降低。     

1987—2019 年吉林省梨树县土地利用动态研究

【目的】定量分析梨树县土地利用状况，为梨树县土地利用结构调整、农业布局优化 提供科学参考。【方法】文章以梨树县为研究区，在1987 年、2003 年和2019 年Landsat 5/ TM、Landsat 8 OLI 影像的基础上，进行支持向量机分类（SVM）。同时，以转移矩阵、土地 利用动态度、土地利用程度、信息熵等为主要方法实现对梨树县30 余年土地利用动态的定 量表达。【结果】（1）耕地、林地、草地和建筑用地的变化最为显著，其中耕地面积增加态 势明显，1987 年、2003 年、2019 年面积占比均保持在75% 以上。（2）林地形态较为集中， 面积持续减少，以分布在东南部为主；水域、草地主要接受来自耕地的转入，呈现出“先减 后增”的态势，表明这一时期人类干预对土地利用起到积极作用。（3）建筑用地不同程度地 接受来自耕地、林地、其他用地的转入。（4）从信息熵原理来看，梨树县土地利用类型分布 不均匀，均衡度较低，均质性较弱。【结论】经济发展在一定程度上伴随着建筑用地的扩张 和耕地面积的减少，从而改变土地利用格局。同时，气候变化对土地利用也造成了影响。该 结果及结论可为研究区农业转型升级、乡村振兴、农业风险防范提供支持。     

基于地形梯度的贵州省土地利用时空变化分析

【目的】探讨贵州省不同地形梯度上的土地利用变化特点。【方法】采用遥感解译和GIS统计分析相结合的方法,从高程、坡度、地形起伏度、地形位指数视角,分析了1990-2010年贵州省土地利用变化的地形梯度特征。【结果】研究期间贵州省土地利用类型分布表现出明显的梯度性。在坡度、地形起伏度和地形位梯度上,耕地、建设用地和水域主要分布于低梯度带。林地、草地和未利用地集中于高梯度带。在高程梯度带上,高海拔梯度带是耕地、草地和未利用地的优势区,低海拔梯度带是建设用地、水域和林地的优势区。1990-2010年各地形梯度带的耕地和未利用地面积降低,而林地、草地、建设用地和水域面积增加。主要表现为大量耕地和未利用地转为林地和建设用地。其中,耕地、草地、林地和未利用变化集中于中等及以下梯度带。建设用地和水域变化主要分布于中等高程带以及其他低地形梯度带。【结论】研究区土地利用变化地形梯度差异突出。自然条件,社会经济因素以及退耕还林还草政策是其主导因素。     

辽宁浑河源头生态功能区土地利用景观格局变化分析

以辽宁省浑河源头生态功能区为研究区域,利用2000年、2005年、2010年、2015年4期遥感影像为数据源,借助RS和GIS技术,对研究区2000—2015年间的土地利用景观格局变化进行分析。结果表明:浑河源头生态功能区景观要素类型以林地、耕地和建设用地为主,其中以林地面积最大; 2000—2015年间,林地、水域、建设用地面积均有所增加,而耕地面积持续减少; 15a来,耕地是主要转出类型,林地、水域和建设用地是主要转入类型;土地利用景观破碎度逐渐减少,景观完整性相对较好。     

基于GIS与RS的喀斯特山地土地利用动态变化研究——以贵阳市为例

土地利用变化是引起喀斯特生态系统演变的最主要影响因素之一,随着城镇化的快速推进,城市土地利用发生了较大的变化。运用RS与GIS技术方法对2001、2013年2期的遥感影像进行处理,提取贵阳市二环内土地利用信息,并对该区土地利用动态变化规律进行研究,以期为研究区土地资源可持续利用及生态环境建设提供一定的参考依据。研究结果表明:(1)研究区土地利用类型以耕地、林地和建筑用地为主,三者总占比大于97%,占绝对优势;(2)2001—2013年研究区建筑用地面积明显增加,水域面积略有增加;耕地面积明显下降,林地面积和未利用地少量减少。(3)单一土地利用动态度分析表明,各地类变化速度从快到慢依次为未利用地建筑用地耕地林地水域;就综合土地利用动态度而言,则速度从快到慢依次为:未利用地耕地水域林地建筑用地。(4)从土地利用综合程度来看,研究区土地利用正处于发展期,土地利用集约化程度在不断提高。     

近20年来苏北地区土地利用变化的景观格局特征研究

利用1985年、1995年、2005年、2008年4期遥感解译获取的土地利用变化数据,通过土地利用转移矩阵、景观格局指数定量研究了1985年以来苏北地区土地利用变化的主要方式、方向及其景观格局特征。研究表明1985年以来:(1)苏北地区土地利用变化显著,其中耕地为最主要的转出土地类型,建设用地是最主要的转入土地类型;(2)从土地利用变化的景观水平来看,区域景观格局愈趋复杂化和多样化,景观异质性增加,土地利用在向着多样化和均质化方向发展过程中呈现波动态势;(3)从土地利用变化的类型水平来看,耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地等不同用地类型的景观格局特征对区域土地利用变化的响应特点各异,如耕地景观优势度降低、林地聚集度下降而未利用地破碎性增强等。     

基于RS和GIS技术的京郊西北地区土地利用变化的景观过程响应

应用遥感与地理信息系统技术,对3期TM影像(19891、996、2005)进行解译判读,获取北京西北地区的土地利用数据.同时应用土地利用时空演变模型、土地利用动态度模型和景观生态学方法,从景观格局的角度定量分析1989—2005年间区域景观过程对土地利用变化的响应.结果表明:近16年来耕地、沙荒地和未利用地的面积明显减少,而城市及建筑用地和林地的面积在连续增加;各景观组分间的转移过程频繁,其中耕地斑块向城市及建筑用地斑块的转移数量最大,沙荒地向林地的转变最为明显;1989—1996年间的综合土地利用动态变化率较1996—2005年间的大,变化集中表现在西北城郊过渡区域;各景观类型的平均斑块形状趋于简单,景观多样性、均匀度指数和破碎度指数呈现增加趋势,而优势度指数在逐渐减小;城市及建筑用地的不断扩张,林地景观平均斑块面积持续减小,并呈现破碎化,是土地利用变化的景观生态过程响应.要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.     

西北旱区土地利用变化的时空异质性研究——以陕西铜川耀州区为例

【目的】从土地利用变化程度、过程及空间转移3个维度揭示西北旱区典型县域土地利用时空变化过程及特征,为区域土地政策的制定与实施提供参考依据。【方法】以陕西铜川耀州区为例,用2000年5月、2008年7月以及2015年8月的Landsat遥感影像为主要数据源,根据土地资源及其利用、自然属性状况,将研究区土地利用类型共分为7种（林地、耕地、草地、农村居民点、城镇用地、其他建设用地和水库坑塘）,采用土地利用程度指数、土地利用转移矩阵和土地利用重心迁移模型,分析2000-2015年陕西铜川耀州区主要土地利用类型的时空格局变化特征。【结果】(1)从利用程度来看,2000,2008及2015年耀州区土地利用程度综合指数依次为252.65,247.69和250.66,其中2000-2008年耀州区土地利用程度变化量为－4.97,处于调整期;2008-2015年耀州区土地利用程度变化量为2.97,处于发展期;2000-2015年,耀州区土地利用程度变化量为－2.00,土地利用总体处于调整期,仍有较大开发利用空间。2000-2015年,耕地利用程度变化量间呈持续下降趋势,开发利用水平较低,呈衰退趋势;林地利用程度变化量先上升后下降,总体呈持续发展趋势;而农村居民点、城镇用地及其他建设用地的利用程度变化量则呈持续增长趋势,处于发展阶段;水库坑塘和草地的利用程度变化量呈先下降后上升趋势。(2) 从转移过程来看,在2000-2008和2008-2015年耀州区不同土地利用类型之间发生转移的面积分别为23 362.44和21 579.20 hm²,其中耕地和林地发生转移面积占总转移面积的比例均最高,其次是农村居民点用地、草地、其他建设用地和城镇用地,水库坑塘转移面积占比最小;各土地利用类型均进行了一定程度的相互转移,其中耕地与林地相互转化以及耕地向农村居民点、其他建设用地和城镇用地转化成为主要趋势。(3)从空间变化来看,在2000-2015年,耀州区各土地利用类型重心均进行了一定程度的空间迁移,其中其他建设用地和草地的重心转移距离均较大,林地的重心转移距离最小。【结论】2000-2015年陕西铜川耀州区土地利用变化存在明显的空间分异特征,土地利用格局演变加速。     

基于遥感的山东省土地利用时空变化和驱动力分析

利用山东省1970s、1980s、1995、2000、2005、2010和2015年共7期土地利用数据,采用土地利用动态度、结构变化、土地利用类型转移矩阵研究人类土地利用活动导致的生态环境变化,结果表明1970s—2015年山东土地利用类型变化较大,除建设用地增加迅速外,耕地、林地、草地和未利用土地均呈不同程度减少趋势,耕地用地为主要用地类型。信息熵上升、优势度下降、均衡度上升,说明各土地利用类型规模差异减少、单一土地利用类型支配程度下降;综合土地利用动态度为0.12,属于土地利用极缓慢型。单一土地利用动态度中,耕地、林地、草地利用极缓慢,建设用地中的建设用地动态度为7.07,在建设用地动态度中变化最大;土地利用类型变化主要表现为耕地转向建设用地,水域、未利用土地转向耕地和建设用地,水域转向未利用土地。耕地、草地与地区生产总值(X1)、第一产业(X2)、第二产业(X3)、第三产业(X4)有着显著负相关关系;建设用地与X1、X2、X3、X4之间有着显著的正相关关系;未利用土地与X1、X2、X3有着显著的负相关关系。