基于GIS和Markov模型的土地利用时空变化研究

研究模拟土地利用的时空动态变化,可提高土地集约化程度,对实施土地持续利用具有一定的借鉴意义。选取黄土高原罗屿沟流域2002年、2006年和2010年三期遥感数据,在RS/GIS技术支持下,结合软件ERDAS8.6进行图像预处理,通过监督分类获取罗屿沟土地利用现状图。在分析土地利用现状的基础上,采用Arcview3.2空间分析模块求得土地利用转移矩阵,应用Markov模型对罗屿沟流域未来土地时空变化过程进行模拟分析和定量预测。结果表明:近10年来,罗屿沟流域土地利用变化速度较快,总的变化率达到2.016%,变化总面积2847.29hm2。其中林地和坡耕地都有不同幅度的增加,林地总面积增加了7.24%,年平均增长高达0.8%,而坡耕地面积增加了4.78%,年平均增长0.53%,河床地、草地和未利用地面积逐年减少,其中河床地和未利用地分别减少了46.23%和38.22%;未来土地利用类型仍然是以林地和坡耕地为主,二者总面积达到89.48%时会处于稳定状态。     

基于DEM的土地利用与地形因子关系研究——以商州区张地沟小流域为例

依据遥感影像和DEM数据,通过引入地形分布指数和土地利用程度综合指数,进行Kendall双参数相关性分析,研究张地沟小流域不同地形因子条件下土地利用的分布特征,以揭示流域内土地利用与地形因子的相互关系。结果表明:张地沟小流域土地利用基本符合自然规律;人类活动主要集中在海拔较低的缓地和斜坡地,坡向多为阴坡和半阳坡;高程、坡度和坡向对草地、林地和建设用地的分布影响较为显著,农地和果园的分布受地形因子影响不显著。针对目前土地利用现状,丹江上游低山丘陵区土地利用结构优化建议为:虽然地形较平坦,但海拔高水热条件较差的山顶区应退耕还林或还草以减少水土流失;整治坡耕地,护沟保地;依据坡向光照条件,调整作物布局。     

坡度图在黄土高原土地利用遥感信息提取中的应用

黄土高原地形破碎,基于地物光谱特征的计算机分类往往不能满足精度需求,必须依靠由地理信息系统提供的辅助数据来提高分类精度。本文在遥感图像处理软件ERDAS IMAGINE的支撑下,利用监督分类方法研究了坡度图在土地利用信息提取中的应用。结果表明,坡度图辅助土地利用信息提取能获得较好的效果,其总精度提高了16．41％。     

基于项目驱动的藉河流域土地利用时空变化动态分析

根据1997年、2001年和2005年三期TM影像资料,运用遥感非监督分类的方法提取土地利用信息.利用地理信息系统空间分析和数据统计的方法,分析藉河流域1997～2005年间土地利用数量变化和空间变化特征,研究该地区主要土地利用类型数量变化、空间变化以及在不同坡度的动态变化特征.结果表明:耕地、林地和草地三种主要土地利用类型占该研究区土地利用面积的97%以上,是该研究区主要的土地利用类型.以1997年为基数,到2001年和2005年耕地减少幅度分别为1.2%和11.1%,因此 1997～2001年的退耕程度小于2001～2005年;在不同坡度上,土地利用变化主要发生在5°～40°,而且在15°～25°之间变化最大.     

北方农牧交错带土地利用及其生态背景分析

在遥感和地理信息系统技术支持下,提取年降水量、≥10℃积温、年平均风速、海拔高度、坡度等数据作为生态背景基本要素,基于NOAA/AVHRR影像分类而成的北方农牧交错带全样带1989年和2000年两期土地利用数据进行空间分析,分别研究单一和复合生态背景下土地利用的时空变化特征及其与生态背景的关系。结果表明:年降水量和年平均风速对土地利用变化的影响较为明显,特别是在坡度<15°的区域,降水对耕地和草地、年平均风速对林地和草地的影响均比较明显。≥10℃积温的变化与土地利用关系则不明显。耕地、林地、草地和城镇用地主要分布在海拔1 000~3 500 m和500 m以下、坡度为15°以下的地区,水域主要分布在海拔200 m以下、坡度为5°以下的地区。     

基于GIS与RS的土壤侵蚀变化定量监测——以黄土高原水保二期世行贷款庆城项目区为例

在GIS软件ArcMap和ArcView的支持下,建立研究区的空间数据库,利用GIS软件的栅格数据空间分析功能,将研究区空间离散化为10 m×10 m的栅格,生成通用土壤流失方程RUSLE所需的各因子栅格图;借助GIS软件的地图代数运算,将各因子连乘,得到土壤侵蚀量栅格图,在此基础上对侵蚀栅格图进行分类,获得土壤侵蚀等级图.将得到的土壤侵蚀图与土地利用图和坡度图叠加,获得不同土地利用方式下和不同坡度下的土壤侵蚀量,据此对土壤侵蚀与土地利用以及土壤侵蚀与坡度之间的关系进行分析,以期为水土流失的防治和保护规划方案的制定提供科学依据.     

基于空间技术的岷江上游土地利用空间分布现状分析

岷江上游生态环境与土地利用息息相关。要建设岷江上游生态屏障,调整土地利用结构,改善岷江上游地表覆被是重要的切入点。本文利用遥感、地理信息系统和全球定位系统等空间技术研究了岷江上游土地利用空间分布现状,详细分析了高程、坡度等地形因子对山地系统土地利用空间分布的重要影响,并进一步分析了该区县域土地利用水平的差异,结合区域地形、地貌特点以及资源和环境状况,提出了该区土地利用结构调整和规划的优化方向。     

三工河流域土地转移空间分析

地球表层系统最突出的景观标志是土地利用与土地覆被。本文利用“3 S”技术 ,采用三期遥感影像数据 ,经过图像处理、解释、分类后产生三期土地利用 /土地覆被分类图 ,进行叠加分析 ,形成土地利用转移矩阵。再结合土壤、水系、地形等相应数据 ,对 1 978-1 998年三工河流域绿洲区二十年土地转移情况进行空间分析 ,分析各类土地利用类型之间的转变 ,为合理的进行土地利用、规划和决策服务。     

基于RS与GIS的定西市安定区土地利用变化与土壤侵蚀研究

利用1993年和2005年两期的遥感影像数据,在GIS软件支持下,计算了定西市安定区的植被覆盖度和土地利用类型;利用栅格数字高程模型DEM,计算安定区的地表坡度,最终对安定区的土壤侵蚀进行分级.定量分析了定西市安定区的土地利用及土壤侵蚀的时空动态特征,研究结果表明:12年来林草地、建设用地、水域面积增加,其中林草地和建...     

黄土高原南部地区农业用地驱动力分析与动态模拟

利用黄土高原南部地区TM和ETM+遥感影像,在获取区域农业土地利用变化及其驱动因子数据的基础上,采用Binary Logistic回归模型,定量分析区域内农业用地的动态演化特征与空间分布格局,并运用ArcGIS软件进行不同类型农业用地变化模拟与输出。结果表明:1)黄土高原南部地区耕地的分布主要受距县城中心的距离、高程、坡度、坡向、人口密度、地均GDP的影响,其中受坡度影响最大,发生比expβ是0.83130204,高于其他因子;其次是高程和人口密度,发生比expβ分别为0.99932988和1.00011472。2)林地的分布主要受坡度和坡向的影响,坡度影响最大,坡向次之,发生比expβ分别为1.09136459和0.99209087。3)草地的分布受坡度和人口密度的影响较大,发生比expβ分别为1.02784089和0.99843133。影响黄土高原南部地区农业土地利用的自然和人文因素相对集中,主要包括坡地形度和人口密度,这说明该区域农业土地利用的人为干扰较强烈,人类活动是研究区农业土地资源和土地生态系统变化速率不断加快的重要因素。     

北方农林牧交错带土地利用空间结构调整研究——以内蒙古阿荣旗为例

选择北方农林牧交错带中的典型区域———内蒙古阿荣旗为研究案例,经对1∶10万土地利用现状图、土壤分布图、土壤侵蚀图、1∶5万地形图及有关统计资料等源数据的分析,发现土地利用现状与土地适宜性评价结果差异极大。以土地适宜性评价结果为主要依据并结合该旗实情,对土地利用结构进行合理化调整。用聚类分析方法构建了由耕地型、农林结合型和林牧结合型土地利用区组成的土地利用区划方案,并分别指出各土地利用类型区的开发利用方向与措施。     

天山北坡城镇用地扩展及其空间格局分析

以1990和2007年TM/ETM遥感影像为数据源,利用人机交互解译的方法得到研究区2期土地利用现状图,然后采用GIS空间分析技术,对天山北坡绿洲城镇用地扩展及其空间格局进行了分析。结果表明：1990-2007年,土地利用动态明显;耕地、草地和沙地面积变化最大,耕地、林地和草地是建设用地的主要来源。城镇用地、农村居民点...     

黄土丘陵沟壑区土地利用空间分布与地形因子关系研究

以地处黄土丘陵沟壑区的安塞县为例,以土地利用现状图和数字高程模型为基础数据,在ArcGIS9.3软件的支持下,分别从高程、坡度、坡向三个方面对地形数据和土地利用数据进行叠加分析处理,研究土地利用空间分布格局与地形因子的关系。研究结果表明:土地利用空间分布与地形因子关系密切,并呈现一定的规律性。随着海拔的增加,草地的分布比例增大,林地的分布比例先增大后减小,耕地、园地、水域和工矿用地均呈减少趋势;平坦地区是耕地、园地、水域和工矿用地的优势分布区,大坡度区域是林地和草地的优势分布区;坡向由阴坡转向阳坡的过程中,林地的分布比例减小,耕地、园地、草地和工矿用地的分布比例增加,水域基本不受坡向影响。在此基础上,构建研究区土地利用空间分布三维景观图,再现土地利用空间分布与地理环境的关系。该研究有助于实现不同地形上土地利用类型的合理布局,优化该区的土地利用结构。     

扎鲁特旗退耕还林还草分析

运用GIS和RS方法,从不同数据源获取所需的土地利用、地形坡度、土地沙漠化、土地适宜性等数据资料,在分析单项因子的基础上,研究了扎鲁特旗的旱耕地与其它因子的关系,确定了退耕地的面积、空间分布及其利用途径,主要结论是:旱耕地是扎鲁特旗的主要耕地组成,也是退耕的主要对象。坡度大于15o的旱地面积占旱地面积的0. 14%;沙化耕地面积占旱地的9. 68%,而且,旱耕地中,大部分为宜林宜牧土地,即使是多宜性耕地,宜农等级也较低。应退耕旱地面积14661hm2,占旱地面积的5. 34%。在退耕地中,宜还林地面积为5635hm2,还草地面积9026hm2。退耕地主要分布在南部,该旗南部边界多适宜退耕还林,而东南部边界的退耕地适宜种草,发展牧业。     

黄土高原土石山区土地利用空间分布研究

在陕西省陇县土地利用数据和1∶5万地形图的基础上,利用ArcGIS 9.3软件和Spss17.0软件探讨不同海拔、坡度与坡向上土地利用类型的分布特征及土地利用的空间分布与地形因子的相关关系。结果表明:除林地、草地外,其他土地利用类型分布主要集中在海拔小于1300m、坡度小于15°的区域中;耕地在平地占优势地位,其他坡向级别中林地占最大比例,其次是耕地和草地,其他土地利用类型分布较少。耕地、林地、居民点及工矿用地、未利用土地与海拔相关关系均达显著水平;除水利设施用地外其余各类土地利用类型与坡度均显著相关;除耕地、草地和居民点及工矿用地外,其他土地利用类型与坡向的相关关系均不显著。     

土地利用方式对东祁连山土壤表层有机碳的影响

在祁连山东段高寒地区,选取天然草地、退耕自然恢复地、坡耕地和人工草地4种土地利用方式,研究了土地利用方式对土壤表层有机碳含量和有机碳密度的影响.结果表明:在4种土地利用方式中天然草地土壤表层有机碳含量最高,坡耕地和退耕自然恢复地土壤表层有机碳含量较低;土壤表层有机碳密度整体上随着土层加深而逐渐降低,在0～30cm土层土...     

天山北坡绿洲城镇用地扩展及其驱动力分析

以1990年和2007年TM/ETM遥感影像为数据源,利用人机交互解译的方法得到研究区2期土地利用现状图;利用GIS空间分析技术,对天山北坡绿洲城镇用地的扩展采用土地扩展集中指数、土地利用动态度和相对变化率等方法进行分析;同时采用主成分法对城镇用地扩展的驱动力进行研究。结果表明：建设用地中的城镇、农村居民点及其他建设用...     

近15年来新疆耕地开垦时空特征分析

以1990-2000年、2000-2005的新疆土地利用动态图及遥感影像为数据源,采用GIS空间分析及遥感影像人工解译,提取新疆近15年的耕地开垦数据,并从现状、发展动态等方面对耕地开垦的时空格局和开发结构进行分析。结果表明:耕地开垦面积急剧增加,由绿洲向沙地、戈壁地区扩展;耕地开垦主要来源为草地、林地和未利用地,对草地的开发由低覆盖度草地转向高、中覆盖度草地;未利用地开垦的年均变化率最大,空间上由阿克苏、天山北麓山前平原、吐鲁番盆地转向全疆全面开发,由开发裸土地和盐碱地为主转向沙地、戈壁、盐碱地为主。耕地开垦在空间上由零星、分散转向连续、集中。除新疆中部和西南部少数区域,新疆大部分地区对林、草地的年均开垦速度有减缓趋势;中部和东南部地区对水域的开发速度有减缓趋势。     

基于自然植被的延河流域农田生态系统土壤固碳潜力评估

以延河流域自然植被土壤有机碳为对照,对该区现有农田生态系统土壤固碳潜力进行评估。结果表明:影响自然植被土壤有机碳密度空间分布的环境因子有年均降雨季节变化、坡度和年均温度季节变化;而影响农田生态系统土壤有机碳密度分布的环境因素则包括年均蒸发量、年均最高温度与坡向;有机碳空间分布规律方面,延河流域南部土壤有机碳密度要明显高于北部,并且呈由北向南逐渐递增的趋势;情景模拟分析表明,延河流域坡度25°以上、15°~25°以及15°以下不同类型的耕地退耕后分别可以实现的固碳效益为90.41×104t、58.52×104t、57.55×104t,而整个延河流域的农田生态系统如果全部实行退耕还林(草),其固碳潜力在206.48×104t左右。可以看出,以土地利用调整为核心的区域固碳策略对环境改善具有重要意义。