基于GIS的新和县土地利用生态风险分析

利用新和县2008年、2013年的遥感影像数据,分析了2008—2013年新和县土地利用结构变化规律,并讨论了由此引发的生态风险。对研究区来说,以2008—2013年间的两幅遥感解译图为基本信息,根据不同时间段土地要素的结构特征,构造生态风险指数。利用系统空间采样方法对生态风险指数进行变量的空间化。通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,从而揭示研究区生态风险的空间特征和内在形成机制。结果发现:在2008—2013年间,研究区林地面积和其他用地面积在减少,其中其他用地面积减少最明显,其次是林地面积。耕地面积、水域面积几乎未发生改变;草地面积和建设用地面积都在增加;在整个研究期内,研究区生态系统生态风险值出现变化。总体来说,研究区生态环境状况在2008—2013年趋于恶化状态。     

基于土地利用景观结构的山东省生态风险分析

生态风险评价是当前学术界的热点问题之一.土地利用景观的组分结构特征是最易于保存的景观信息,利用景观结构及其动态变化特征,可揭示综合性生态影响的程度和分布范围.通过构建综合生态风险指数,利用GIS空间分析法,对山东省生态风险的空间特征进行评估.结果表明,山东省生态风险指数平均值为0.36,属于中等偏低型.从土地利用类型上看,工矿交通建设用地的风险等级较高,林地的生态风险等级相对来说是最低的.最后提出了防治山东省生态风险的对策.     

基于土地利用变化的珠江三角洲生态风险评价

为了探讨经济快速发展地区土地利用变化对土地生态系统造成的风险,该文以珠江三角洲为研究对象,分析了其1990－2006年土地利用变化特征,构建了区域生态风险指数,并以5 km×5 km的单元网格进行系统采样,借助空间自相关和半方差分析方法,探讨了珠江三角洲的生态风险空间分布及变化特征,结果表明：1990－2006年,珠江三角洲土地利用发生变化的面积高达12 105.05 km2,占土地总面积的29.35%,建设用地快速扩张,基塘持续增加,耕地、林地迅速减少;整个珠江三角洲的生态风险指数由1990年的0.2713增至2006年的0.3318,风险程度增加了22.31%,在空间分布上具有明显的正相关性,空间集聚逐渐增强,深圳、东莞、广州市区、花都、南海、顺德、佛山市区及中山等是生态风险指数高值聚集区,指数变化更为明显,风险程度明显提高;高、较高生态风险区面积快速增加,由1990年的4874.52 km2增加到2006年的12 494.93 km2,占土地总面积的比例由11.82%增至30.30%;生态风险程度呈现明显的圈层结构,以佛山市区－广州市区－深圳为轴向外风险程度逐渐降低。研究结果为区域土地可持续利用提供新的思路和方法,从而促进土地利用与生态环境的协调发展。该研究为生态风险管理政策的制定提供科学依据。     

基于土地利用的三峡库区生态屏障带生态风险评价

[目的]揭示三峡库区生态屏障带生态风险,为库区生态风险评估及土地利用优化提供理论依据。[方法]基于遥感影像数据,运用RS与GIS技术,计算土地利用相对合理性指数,同时构建生态风险评价模型,划分高程/坡度带定量评价三峡库区生态屏障带的生态风险情况,划分生态风险等级,并对生态风险进行空间自相关分析。[结果]较低生态风险区占比例最大,为36.77%,高生态风险区及较高生态风险区主要分布在沿长江两岸建设用地及耕地较为集中的区域,土地利用相对合理性指数随高程增高逐渐变大,随坡度增大逐渐减小,研究区生态风险空间自相关分析呈现出十分显著的局部自相关性。[结论]研究区内生态风险总体呈现较低值,沿江高值区需对土地利用进行重点优化。     

陕西省神木县土地利用格局和生态服务价值变化

在对土地利用信息提取的基础上,运用土地利用变化强度、动态度、土地利用程度、生态系统服务价值对陕西省神木县土地利用时空演变特征及其生态响应进行了分析。结果表明,2000-2010年神木县土地利用类型转换较快,土地利用程度明显减弱,耕地、草地、林地、水域、工矿用地、建设用地和未利用土地的变化强度分别达到-1.687%,0.782%,0.469%,-0.033%,0.067%,0.086%和0.316%。2000-2010年神木县生态系统服务价值呈增长态势,10 a间增加了0.94亿元,同期耕地生态价值减少了3.95亿元,林地和草地分别增加了3.47和1.92亿元,而水域和未利用土地的生态价值变化不大。空间上,北部乡镇生态系统服务价值以下降为主,而南部乡镇以增长为主。     

基于土地利用变化的民勤县土地生态风险研究

利用1987、2000、2008年民勤县TM遥感影像数据,基于GIS技术和统计分析方法,分析民勤县土地利用/覆被生态风险的时空特点和结构演变,并选取土地利用综合指数和景观格局指数研究土地利用变化对土地生态系统造成的风险进行评价。结果表明:民勤县土地利用/覆被存在的生态风险主要集中在草地和未利用地,两者的面积占研究区总面积的75%以上。耕地、草地、未利用地三种土地类型间的相互转化是民勤县22年间最主要的土地利用变化。在人类活动对土地的扰动作用日益加强和区域经济社会发展目标趋同性的双重影响下,土地利用的广度和深度上不断增大,研究区斑块数量明显增多,景观破碎化程度加重,景观多样性指数和分形维数指数上升,土地生态风险程度增大。     

山地城镇化建设背景下的土地利用生态风险分析

在GIS的支持下,采用云南省曲靖市麒麟区金麟湾区块土地利用现状图以及山地城镇化建设土地利用规划图为信息源,根据不同土地利用方式生态影响的梯度变化,利用层次分析法确定不同土地利用类型的生态风险权重,构建了综合性生态风险指数。结果表明:规划前后,区块内的土地类型主要由林地、耕地向建设用地转移,其中,新增建设用地主要集中在≤2°和6°~15°带,符合云南省经济研究院报告提出的用地上山的总体思路——坡度分层梯度开发模式,由此导致区块内生态风险指数值从0.045 807上升至0.098 554,整个区域的生态风险指数整体增高,生态环境质量有所恶化,其中,三宝镇雷家庄村民委员会是生态环境恶化的重点区域之一。相关研究可为区块山地建设的土地利用规划以及云南省的山地生态环境评估提供科学参考依据。     

基于景观结构的眉县土地利用生态风险空间特征

在GIS与RS技术支持下,以眉县为研究区域,根据对遥感影像的解译获取2005年、2010年及2015年土地利用类型数据,划分1 km×1 km网格作为研究单元,根据景观扰动指数与景观脆弱指数构建生态系统模型,借助地统计学与GIS软件进行了空间分析,对眉县土地利用变化影响下的生态风险空间分异特征进行了定量评价。结果表明:眉县土地利用类型中建设用地与林地面积逐年增加,耕地与未利用地面积总体减少,土地利用程度提高。空间自相关分析结果显示高值-高值（H-H）聚集区集中分布于北部首善镇、常兴镇附近,低值-低值（L-L）聚集区主要分布于研究区边界。眉县土地利用生态风险等级整体上呈现逐渐提高的趋势,高风险区主要集中在北部首善镇、常兴镇附近,此区域风险等级提高最为显著,南部生态风险普遍较低,形成北高南低的局面,高风险区、较高风险区面积逐渐扩大。研究结果可为区域生态安全格局构建、土地利用的优化布局提供借鉴。     

陕西省土地利用变化的碳排放效益研究

以陕西省为例,运用1989-2008年全省耕地、林地、草地、建设用地的面积数据和全省煤炭、石油、天然气消耗数据以及2006年11个地级市耕地、林地、草地和建设用地面积数据,采用回归分析、IDW插值和Hopfield神经网络对其进行模拟,分析不同土地利用方式的碳排放效益,得出以下主要结论:(1)1989-2008年,全省的碳排放总量大体呈增加的趋势,年均增加178.869万t。(2)建设用地和耕地是主要碳源,林地和草地是主要碳汇。(3)2006年的断面数据表明,陕西省碳排放总量存在明显的区域差异。在3大区域中,关中地区碳排放最大,陕北地区次之,陕南地区最小;在地级市中,渭南市的碳排放量最高,杨陵区的碳排放量最低。(4)土地利用结构与碳排放量存在一定的相互关系。在林地比例不变的情况下,土地利用结构中建设用地和耕地的比例越大,则碳排放量越大。在以上研究结果的基础上,提出土地利用变化中低碳减排的相关建议。     

陕西省土地利用变化的区域差异及成因分析

土地利用变化的区域差异综合反映了一个地区土地资源的优劣势和社会经济发展概况.土地利用变化差异及成因分析将为区域土地资源的可持续利用提供科学依据.采用土地利用动态度、土地相对变化率、土地利用强度和效益等指标,分析了1996 2009年陕北、关中和陕南3大区域的耕地、林地、居民点及工矿用地的时空变化差异及主要影响因素.结果表明,近14 a来,陕北、关中、陕南3大区域土地利用变化主要呈现耕地数量持续减少,林地、居民点及工矿用地增加的趋势.退耕还林还草工程的实施使陕北地区耕地明显减少而林地增加较快,陕北能源重化工基地的建设带动了该区域工矿用地的增长.关中地区经济建设的快速发展使该区域居民点及工矿用地增长显著,同时也是耕地减少的主要原因.陕南受秦巴山区自然和经济条件的限制,各类用地的变化较为缓慢,土地利用强度和效益明显低于陕北和关中地区.     

陕西黄土台塬区土地生态风险时空差异性评价

基于RS和GIS支持,采用土地转移流和土地生态风险强度指数,对陕西黄土台塬区的土地利用变化动态及其结构性风险进行了评价。结果表明:（1）1990—2010年陕西各台塬区的建设用地均有所增长、耕地除宝鸡台塬区和西安台塬区增长外,其他台塬区均减少,生态用地则刚性减少。（2）研究时段内土地利用的生态风险指数表现出“高—低—高”的发展过程,1995年是一个拐点。（3）市域尺度上,宝鸡台塬区和西安台塬区土地利用的结构性风险自1995年以来有较大幅度的攀升,2005年后临近“高等”生态风险。（4）县域尺度上,除了白水县和永寿县的生态风险降低外,其他区县均有所增大,各区县生态风险的差异性也进一步扩大。1990年、2000年、2010年土地结构风险的变异系数分别为10.43%,10.57%,10.79%。     

陕西省城镇化与耕地利用生态效率耦合协调时空分析

[目的]探究陕西省耕地利用生态效率与城镇化进程的耦合协调关系,为陕西省城镇化开发和耕地保护相关政策制定提供理论依据。[方法]基于陕西省2005—2019年各县域面板数据,建立耕地利用生态效率评价指标体系和城镇化发展水平评价指标体系,测算县域单元耕地利用生态效率及城镇化水平,采用耦合协调度模型探索两者间的耦合协调关系,利用空间自相关方法分析各县域单元耕地利用生态效率和城镇化发展的空间格局演化特征。[结果]2005—2019年陕西省耕地利用生态效率水平由0.765下降至0.684,但整体耕地利用生态效率值相对较高,且县域间存在空间差异性,各区县耕地利用生态效率以团块状聚集,陕北、关中和陕南地区间差异随时间逐渐缩小;2005—2019年陕西省综合城镇化水平提高了198.24%,整体呈“中部高、南北低”的分布态势,关中地区是人口城镇化、经济城镇化、土地城镇化的核心区域,变化速率整体表现为：经济城镇化>人口城镇化>土地城镇化;2005—2019年,陕西省县域单元耕地利用生态效率与城镇化耦合度等级主要处于低水平耦合向拮抗耦合过渡阶段,25%的区县耦合度有所提高;2005—2019年,陕...     

基于土地利用变化的安徽省生态服务价值研究

[目的]揭示安徽省生态系统服务价值变化规律,为区域可持续发展提供依据。[方法]以安徽省3期的土地利用数据为基础,根据研究区不同土地利用类型的单位面积生态服务价值和各土地利用类型面积分别分析了研究区内2000—2010年不同时段的生态系统服务价值、不同土地利用类型生态服务价值变化的贡献率以及不同年份各单项功能生态服务价值。[结果]研究区林地和耕地是主要的土地利用类型,其次是建设用地和未利用土地;2000,2005,2010年生态服务总价值量分别为:532.31,537.59和531.35亿元;土地利用类型的贡献度从大到小依次为:林地耕地水域草地未利用地建设用地;林地和建设用地是生态系统服务价值变化贡献率最大的土地利用类型;9个单项生态服务价值从大到小依次为:维持生物多样性保持土壤气候调节气体调节原材料生产提供美学景观食物生产废物处理水文调节。[结论]研究区内的生态服务价值呈现相对稳定态势,其中林地对生态服务总价值的贡献最大,建设用地是生态服务总价值增长的主要牵制力。     

基于土地利用变化的河北省坝上地区景观生态风险评价

[目的]对河北省坝上地区近40 a来的土地利用动态变化和生态风险进行分析评价并对未来趋势作出预测,为该地区生态建设和治理、可持续发展提供科学依据。[方法]基于坝上地区1980—2018年5期土地利用数据以及通过土地转移矩阵、空间相关性分析等方法揭示和预测该区1980—2026年的土地利用变化特征并评估该区生态风险水平。[结果](1)整个研究期间,坝上地区土地利用类型以耕地为主,所占比例近50%,其中,1980—2018年,耕地、林地扩张面积均超过300 km~2,草地减少近616.60 km~2,水域面积缩减36.04%,其中耕地、林地、草地之间的互相流转程度较为剧烈,空间变化上表现为各地类的重心在2000—2010年明显迁移。(2)1980—2026年,坝上地区6个时期内生态风险值全局空间自相关Moran’s I指数均在0.500左右,其空间分布表现出较高的趋同集聚性。(3)近40 a来,坝上生态风险水平升至为高风险级,其区域增加了123.22 km~2,较高风险区域分布在城镇地区,据CA-Markov模型预测,未来坝上地区中等及中等以上风险区域持续扩张,丰宁县和围场县将分别出现小规模高风险区和较高风险区。[结论](1)近40 a来坝上地区草地退化严重,水域面积显著减少,原因系安固里淖干涸所致。(2)该区生态风险水平与土地格局分布具有较强相关性,且在未来会继续升高。     

陕南地区县域土地利用绩效评价

区域土地利用绩效评价及障碍因子识别是区域土地资源可持续利用的重要基础.以陕南地区为例,从影响土地利用绩效的自然、社会经济和环境因素等方面选取16个指标,构建土地利用绩效评价指标体系.运用综合指数法和障碍度模型,对陕南地区土地利用绩效进行评价.结果表明:(1)陕南各县区土地利用绩效总体上处于中等水平且空间差异明显.陕南地区土地利用绩效空间分异与城市化进程和社会经济发展水平基本一致;(2)陕南各县区的土地利用绩效与土地利用结构信息熵空间分异规律并不严格一致,汉台区的土地利用绩效和土地利用结构信息熵均最高,岚皋县和镇坪县的土地利用绩效最低,而留坝县和佛坪县的土地利用结构信息熵最低;(3)各县区土地利用绩效指标层主要障碍因子各不相同,森林覆盖率、垦殖指数、人均建设用地面积、复种指数、地均GDP、地均固定资产投资、单位工业用地水泥量、人均收入和单位建设用地产值9项指标成为陕南地区土地利用综合绩效的主要障碍因素.最后,根据评价结果提出了相应调整措施.     

陕西省城市土地集约利用评价及其区域差异研究

城市土地集约利用关系到城市的可持续发展问题,通过建立陕西省城市土地集约利用评价指标体系,以SPSS 16.0及SUPERMAP软件为平台,利用主成分分析法（PCA）对陕西省10个地级市的城市土地集约利用状况进行了评价研究,并分析了陕西省10个地级市土地集约利用的区域差异。结果表明:陕西省10个城市的土地集约利用程度具有较大的差异,从空间上表现为:关中地区较高,陕北次之,陕南较低的特点。土地集约利用呈现出的空间差异与三个区域的经济发展和区位有一定的关系。陕西省要在加大城市土地投入强度、提高土地经济效益和土地利用强度的同时发挥关中的区域辐射和带动作用,协调区域经济发展,提高城市土地集约利用效率。     

基于土地利用变化的江汉平原景观生态风险时空分异特征分析

土地利用/覆被变化能够在一定程度上表征城市景观生态风险空间分异特征。研究基于湖北省江汉平原2000—2015年(2000年、2005年、2010年、2015年)4期土地利用遥感监测数据及县级行政单元区划数据,采用全局自相关模型和地统计空间分析等方法,定量揭示了江汉平原土地利用水平与景观生态风险之间的空间耦合关系。研究表明:(1)2000—2015年江汉平原土地利用类型主要以耕地、水域和建设用地为主,土地转移类型主要以耕地向建设用地转移为主。(2)2000—2015年江汉平原景观生态风险时空演变差异显著,冷点、次冷点数量增加,次热点和热点均呈现先增加后减少态势。生态风险聚集的高值区主要分布在江汉平原东南部洪湖市,低风险区主要分布在江汉平原西部当阳市及松滋市。(3)2000—2015年江汉平原低生态风险区面积呈现逐渐减小态势,从2000年的2 015.63 km²,较少到2015年的1 960.87 km²。中风险区面积呈现先增加后减少的态势,其中2005—2010年增加幅度最大,达到了2 061.26 km²。(4)2000—2005年江汉平原低生态风险重心整体转移不明显,主要集中分布在江汉平原西北部,较低生态风险重心转移空间跨度最大,向西转移了79.80 km。中风险区主要向东北方向转移,较高风险区和高风险区重心主要集中分布在江汉平原东南部洪湖市,且呈现向东北方向转移的趋势,其中较高风险区重心转移速度明显快于高风险区。本研究成果可为城市内部土地利用开发与景观生态风险评价提供科学依据和理论参考。     

基于马尔科夫模型的武功县土地利用/覆被动态变化研究

基于对武功县2006年、2009年两期Lansat 5-TM遥感影像解译获得的土地利用/覆被图,求得该区土地利用类型面积转移概率矩阵。应用马尔科夫模型对武功县未来12 a土地利用动态变化趋势进行模拟分析和预测。结果表明:引入模型效应系数检验该模型,模型效应系数值为99.99%,用该模型预测土地利用动态变化是可靠的;人类活动是武功县土地利用/覆被变化的主要驱动力;武功县未来土地利用的变化趋势是农业用地逐年减少,其中耕地面积和菜地面积分别减少5.74%,0.74%;而建设用地和交通用地则逐年增加,分别增加6.29%,0.57%;水域和特殊用地面积变化不大。研究结果明晰了农用地和建设用地之间的矛盾及其发展趋势,可为区域土地利用规划管理提供相关科学依据。