基于RS和GIS的土地利用／土地覆被动态变化分析--以石河子垦区为例

通过利用遥感、地理信息系统等技术方法,对石河子垦区1989年、2000年的Landsat--TM影像进行处理,解译到石河子垦区土地利用变化空间数据,并对石河子垦区1989～2000年11年间的土地利用／土地覆被数量、类型及其变化。进行分析研究,得到石河子垦区1989-2000年土地变化情况及其土地利用变化转移矩阵。结果显示：石河子垦区近11年来土地利用／土地覆被变化速度很快。其中,耕地和林草地面积皆成明显上升趋势,平均每年分别以5．03％和、5．13％的速度增加;盐碱地面积减少了655．40km^2,其年变化率最大达7．24％;水体湿地面积减少了103．09km^2,其年变化率减少4．58％;荒漠的面积只减少了25．26km^2,并且年变化率最小,以每年0．22％的速度在减少,这些分析结果可为石河子垦区土地可持续利用提供有效的决策支持。     

基于马尔科夫模型的石河子垦区土地利用动态变化研究

【目的】研究石河子垦区近年来土地动态变化,为该地区生态环境保护提供依据。【方法】以遥感数据、土地资源调查数据为基础,基于马尔科夫模型,研究石河子垦区土地利用动态变化。【结果】2010年后土地利用变化的趋势是草地和未利用地减少明显,其中未利用地减少幅度仍为最大;耕地、建设用地逐年增加,其中耕地的增长幅度最大,建设用地变化速度缓慢;其他土地面积均有所增加,只是增幅也较缓慢。【结论】影响石河子垦区土地利用变化的主要驱动因素是经济快速发展和政府决策等社会因素。     

近30a农八师垦区生态服务功能对土地利用变化的响应

[目的]探讨农八师垦区1976～2007年土地利用变化特征及其对生态系统服务功能的影响,为区域环境变化评估提供一定的科学参考.[方法]运用遥感和GIS手段,揭示区域土地利用变化特征,并采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等的中国陆地生态系统服务单位面积价值,定量研究了区域生态系统服务功能对土地利用变化的响应.[结果]近30 a,耕地和未利用地始终是农八师垦区最主要的两种土地利用/覆被类型,区域土地利用总体处于准平衡状态,后期呈现向平衡状态发展的趋势.垦区生态系统总价值先减小后增加,总价值净减少57 034.83×104元.单一服务功能的结构比例基本未发生变化,废物处理、土壤形成与保护和生物多样性保护共占总价值的50;左右.研究区生态系统服务价值对生态服务功能价值指数缺乏弹性,其中,耕地的敏感度最高,林地次之,草地、水域和未利用地的灵敏度较低,建设用地最不敏感.[结论]研究时段内,农八师垦区土地利用结构发生显著改变,生态系统服务价值有所减少,土地利用变化对区域生态系统服务产生了一定影响.垦区今后的土地开发利用中,应努力提升区域的生态系统服务总价值,使绿洲农区实现可持续的科学发展模式.     

基于SVM遥感分类技术的艾比湖地区20 a土地利用与覆被变化及其驱动力分析

[目的]土地利用与土地覆被变化是影响干旱区生态环境变化的一个重要因子,利用遥感技术可以从大尺度上主动快速地发现变化区域,具有实时性、动态性、宏观性等优势.研究针对传统的遥感图像分类方法在精度和分类效率等方面存在不足,不确定性较高等问题,采用支持向量机(SVM,Support Vector Machine)分类技术,监测了艾比湖地区1990、2001和2011年的土地利用与覆被变化情况,分析近20 a艾比湖地区各类用地在数量和结构上的变化,探讨影响其变化的驱动力因子.[方法]选择生态环境脆弱的新疆艾比湖地区为研究区,采用SVM分类技术对艾比湖地区1990、2001和2011年三期遥感影像进行分类,并与传统的最大似然分类法和决策树分类法进行对比实验,选取最优分类方法结合GIS、GPS技术,在综合野外调查的基础上对新疆艾比湖地区20a的土地利用与覆被变化进行监测.[结果]SVM分类方法的分类精度和Kappa系数最高,基于该技术分析出1990～2011年间艾比湖地区各类土地利用类型在结构和数量上都发生了较大变化.[结论]SVM分类方法为最优分类方法;在近20 a的时间里,艾比湖地区各类用地均发生了较大的变化;影响艾比湖地区土地利用与覆被变化的驱动力因素主要包括自然因素和人文因素,但由于短时期内自然因素对艾比湖地区土地利用变化的影响因素较小,因而人文因素被认为是影响当地土地利用与土地覆被变化的主要驱动力因素.     

艾比湖流域土地利用变化及其生态响应分析

[目的]通过对艾比湖流域多时段土地利用动态变化、景观格局以及土地利用转换方式对生态环境质量的影响进行定量分析,阐述艾比湖流域近18 a间的土地利用变化对生态环境的影响及效应.[方法]运用相关分析方法论证土地利用与生态环境之间的互动关系及其效应.[结果]从艾比湖流域土地利用景观动态变化来看,景观分离度的逐步降低、破碎度的先升后降、多样性指数和均匀度的急升缓增;生态系统价值的不断增多;通过生态环境指数模型分析及土地利用转换和生态环境质量贡献率的响应研究,艾比湖流域各土地类型转换时会造成生态环境的恶化、生态环境质量的降低.[结论]艾比湖流域总体生态环境质量呈现出恶化的趋势;区域各类具有高生态价值的土地利用类型面积的扩大有利于整个区域生态质量的改善,但生态环境仍然比较脆弱,还有待提高.     

基于CA-Markov模型的石河子垦区土地利用变化及预测

【目的】研究新疆石河子垦区绿洲人工化进程中土地利用时空演变规律以及驱动机制。【方法】以1990年、2000年、2010年和2020年的TM/ETM影像为基础数据,运用RS和GIS技术分析近30年垦区土地利用时空变化特征,利用CA-Markov模型和土地利用重心迁移模型,模拟预测2030年和2040年研究区的土地利用/覆被格局。【结果】(1)1990-2020年石河子垦区土地利用/覆被格局以未利用地为主,占总面积的41.18%以上,呈小幅波动变化状态;(2) 林地的重心迁移最显著,由北向南迁移了0.6°,耕地动态度变化最活跃,30年间平均每年增加2.72%,林地次之;(3) Kappa系数的一致性检验结果均高于80.36%。【结论】CA-Markov模型可信度较高,适合石河子垦区土地利用/覆被变化及空间格局预测。     

基于遥感影像的土地利用分类系统的设计——以石河子垦区为例

[目的]有效保护、合理开发利用土地资源,把握真实、准确和实时的土地利用信息.[方法]以石河子垦区为例进行了基于遥感影像的土地利用分类系统的设计.[结果]遥感影像处理、分析的方法在区别不同的目标、不同的状态时,效果也有很大的差异,针对具有明显区域特征的示范区,研究确定了最佳的土地类型分类的方法与模型.[结论]设计了在示范区建立适应的土地利用分类系统的技术路线,并介绍了数据分析、影像处理、遥感影像分类处理以及分类精度评价与方法验证等关键研究方法.     

近40a玛纳斯河流域典型土地利用变化特征与趋势分析

[目的]分析玛纳斯河流域典型土地利用/覆被变化特征,为该区域土地资源合理规划与开发提供科学参考.[方法]基于多源遥感影像,运用GIS技术和土地利用变化模型,重建玛纳斯河流域典型绿洲区近40a土地利用/覆被变化过程,并定量分析变化的状态与趋势.[结果]1975 ～2015年,研究区内占主导的土地利用/覆被类型始终为耕地、草地和未利用地.研究时段末期,耕地成为研究区面积最大的地类.研究区土地利用综合状态与趋势指数从初期的0.48增至末期的0.62,整体为0.75,面积净变化指数和综合变化指数均为先减小后增加,但仍未达到研究初期水平.各地类在研究时段内均呈现阶段性非平衡态势,耕地、林地、建设用地和未利用地在研究时段中期和末期呈极端不平衡态势.[结论]近40a来,研究区土地利用发生较大变化,耕地的迅速扩张和林地、草地的减少是其最显著的特征.整个时段内,区域土地利用/覆被总体处于不平衡状态,四个子时段呈现由准平衡状态向极端不平衡状态转变的趋势.     

石河子垦区土地利用/土地覆被变化遥感监测研究

通过对石河子垦区1989年和2002年同期遥感影像进行土地利用／土地覆被变化的分类研究，一方面提出了遥感数据和地理信息矢量数据相结合提高分类研究精度的方法，另一方面分析了垦区土地利用变化的驱动力，为该区可持续利用土地的规划提供了依据。     

乌鲁木齐市土地利用变化及其社会经济驱动因素分析

[目的]在乌鲁木齐市社会经济高速发展的基础上,提出灵活的土地资产处理政策及最优的空间发展方向,以便实现乌鲁木齐市土地资源的优化配置和可持续利用.[方法]应用统计软件对所得数据进行相关性分析,并进一步建立线性回归模型,分析探讨各用地类型与社会经济驱动因子之间的关系.[结果]土地利用变化是多种因素相互耦合作用而产生的结果,线性回归分析得出各土地利用类型与社会经济驱动因子之间的关系.[结论]土地利用变化是多因素共同作用的结果,所用研究方法在今后的研究中还应不断完善,使之能更好的应用于实际研究中.     

1978~2018年喀什地区土地利用及其生态服务价值变化

【目的】 研究土地利用变化背景下生态系统服务功能改变对干旱区生态建设与区域可持续发展的影响,为新疆喀什地区土地利用规划提供依据和参考。【方法】 以1978、1988、1998、2008和2018年5期的土地利用遥感解译数据为基础,采用我国陆地生态系统服务价值测算方法,估算新疆喀什地区1978~2018年41a间各土地类型变化及其生态系统服务产生的影响。【结果】 (1)41a间,耕地、林地、湿地、建设用地和沙地面积扩大,而草地、水域、未利用地和盐碱地面积缩小;(2)41a间喀什地区总生态系统服务价值呈“减少—增加—减少”的变化趋势,呈现减少趋势。总生态系统服务价值从1978年的593.23×10⁸元减少到1988年的585.06×10⁸元,在1998年增加到592.89×10⁸元,而到2018年的生态服务价值又减少到552.70×10⁸元;(3)水源涵养和废物处理功能的价值贡献最大,而食物生产和原材料的价值贡献最小,新疆喀什地区生态服务功能属于调节性功能;(4)41a间,新疆喀什地区各土地类型各年份的生态系统服务价值敏感性指数均小于1,新疆喀什地区总生态系统服务价值对其价值系数缺乏弹性。【结论】 近41a来喀什地区土地利用变化与社会经济建设活动相吻合,引用生态服务价值系数运用于喀什地区土地利用变化对其生态系统服务功能变化的研究,有助于定量的分析喀什地区土地利用结构变化的生态效应。     

干旱区生态弹性度与土地利用分析

【目的】 研究新疆鄯善县土地利用变化和生态弹性度,为鄯善县的生态建设提供参考。【方法】 采用GIS技术,生态弹性度,分析鄯善县近35年间生态弹性度和土地利用变化及生态效应,并利用Markov模型对2025年土地覆盖状况模拟预测。【结果】 鄯善县土地覆盖转换程度较大,土地利用指数变化比较明显。在一、二级分类对比情况下,1980~2015年土地利用动态指数的变化趋势,草地中动态指数最高的是中覆盖度草地、高覆盖度草地最低,林地中动态指数最高的是其它林地、灌木林和疏林地次之、有林地最低,水域中动态指数最高的是湖泊、水库坑塘最低;年均土地利用程度综合指数为109.38,各土地利用类型中只有林地面积和未利用地面积随年份减少,其他各土地类型面积随年份增加;各研究年分的生态弹性度分别为1.49、1.51、1.51、1.65、2.34,整体呈现增大趋势。鄯善县生态价值整体增长,土地生态价值的变化和土地利用类型面积的变化相互对应。2015~2025年耕地、林地、草地和建设用地面积在缓慢持续增加,水域出现少量减少的趋势。【结论】 鄯善县各土地类型剧烈转换,土地利用现状不稳定状态。生态弹性度和生态价值指数整体增大趋势,其中水域情况的改善会促进生态环境呈良性循环发展的趋势。     

基于马尔柯夫过程的石河子土地利用变化趋势预测分析

采用定性分析与定量诊断相结合的方法,对石河子市土地利用数量变化进行模拟预测。研究表明：未来16年内,农用地中耕地面积将继续减少,园地、林地面积将持续增加,但增幅变小;建设用地中,居民点工矿用地、交通用地面积将继续扩大,但增幅会有所降低;水域和未利用地面积都是持续减少,不同的是,水域面积的变化趋势增大,未利用地面积的变化趋势减弱。     

生态系统服务价值核算在土地利用规划上的应用——以新疆库尔勒市为例

【目的】以库尔勒市为研究对象,对库尔勒市新一轮土地利用规划中的土地利用结构变化对生态系统服务价值的影响进行分析。【方法】运用Costanza的生态系统服务价值计算方法,在现有生态服务价值参数研究基础上,进行参数修正,结合敏感性指数分析。【结果】研究期间库尔勒市耕地、园地、林地和其他土地占很大比重,林地不断增加与其他土地的减少是研究时段内土地利用变化的主要特征;耕地、园地、林地、其他土地的ESV均有较大变动,不同类型土地单位面积的ESV差别较大。其基本分布规律为高于3×10~9元的地区主要集中分布在西南和西北的库尔勒市直管区范围内;2.5×10~9～3.0×10~9元的区域主要集中在西部和东南部;中等服务价值的地区主要集中在库尔勒市中心城区和中心城区周围的主要乡镇范围;生态服务价值小于2×109元的地区以库尔勒市直管区北部为中心。【结论】通过对库尔勒市各类土地利用面积变化进行预算,库尔勒市将来10 a生态服务价值出现减少的趋势,主要是建设用地的增加,草地和未利用等土地的减少所引起的,今后土地利用结构优化过程当中应重视各类土地结构变化。     

天山大峡谷国家森林公园土地景观格局及生态风险分析

【目的】研究土地景观格局变化和生态风险进行分析评价,为天山大峡谷国家森林公园生态建设提供依据。【方法】以研究区1990年、2000年、2010年和2018年4期土地利用数据,利用ArcGIS和Fragstats软件计算分析景观格局指数和生态风险指数,进行景观生态风险评价。【结果】1990-2018年,区域以耕地、林地和草地为主要生态景观类型,占总面积85.5%,草地和未利用地生态景观面积大幅增加(7 894.7 hm²和4 684.12 hm²),其中耕地、林地、水域面积减少(1 556、5 898.54和6 240.73 hm²);区域内景观格局指数中斑块数量、斑块密度、最大斑块指数、蔓延度及聚集度指数呈现上升的趋势;研究期内低、中低风险区面积增加(59.60和35.72 hm²),中、高和较高风险区面积减少(6.57 、32.14和56.62 hm²)。【结论】整体景观生态风险指数减小,生态环境呈现好的趋势发展;较高和高风险区向东南方向转移,低和较低风险区向南部和东北部转移。     

近20年关中地区土地利用/覆盖变化动态与格局

 【目的】掌握区域土地利用变化的实际状况,提高土地资源科学管理、高效持续利用能力。【方法】基于RS和GIS技术,采用空间转移矩阵、修正动态度及开发程度等模型分析关中地区1990—2007年土地利用变化动态。【结果】区域土地利用变化显著而复杂,耕、林、草之间的双向流转空间上并存,1990—2000年相对剧烈,2000—2007年较为有序稳定,整体向着改善生态的方向发展;17年建设占用耕地共18.33万hm2且以水浇地为主,空间上主要发生在关中盆地区、时间上主要在后一阶段。修正的单一和区域综合土地利用动态度可定量表达不同时间段土地利用变化差异、对比区域间土地利用类型变更速度差异;后者结合变化幅度还指示区域土地利用行为的有序程度。【结论】土地利用政策和经济利益是驱动区域土地资源的开发利用方式不断变化的动力。加强关中盆地区的耕地保护,稳定和推进渭北高原和秦岭-关山区的生态恢复和建设成果,是未来关中地区土地利用管理中的重要环节。     

基于农户调查退耕还林(草)意愿分析——以博尔塔拉蒙古自治州为例

[目的]退耕还林(草)是为治理水土流失、改善生态环境作出的重大决策,为新疆加快林业产业发展,调整农村产业结构,促进经济社会健康发展奠定了良好基础.研究尝试运用一些主流的研究方法和理论对农户退耕还林(草)意愿影响因素进行分析,以便更好地了解农户的意愿,为促进农户参与退耕还林(草)工程,政府科学决策提供相关政策建议.[方法]定性分析与计量模型(Logistic模型)相结合.[结果]农户的退耕还林(草)意愿受区域、博尔塔拉蒙古自治州(以下简称博州)总体环境、对封山育林的态度、人均农用地、非农收入、劳动时间以及地块数等多种因素的影响,并随着这些因素的变化而不断变化.[结论]在做退耕决策时,农户考虑各种因素的影响,其行为总体来看是理性的.     

基于Logistic-CA-Markov模型的福州市 土地利用演变与模拟

基于福州市1995年、2005年和2015年3期Landsat影像解译数据以及地形和社会经济统计数据,利用Logistic-CA-Markov耦合模型探讨该地区土地利用变化及其与各驱动力因子之间的定量关系,并对福州市未来土地利用结构进行模拟预测。结果表明：（1）1995—2015年除建设用地持续增加外,其他4类用地均呈现减少趋势;建设用地的增加主要来源于林地和农地。（2）在Logistic回归分析中,林地转变主要受海拔高度因素影响,农地和水体转变主要受用地距离因素影响,建设用地和未利用土地主要受社会经济因素影响。（3）通过验证Logistic-CA-Markov模型具有较高的模拟精度。结果显示,2025年福州市建设用地和水体增加,林地、农地和未利用土地减少,其中1995—2025年建设用地增长速度最快,而未利用土地减少速度最快。