长吉图地区“生产—生活—生态”空间生境质量时空演变分析

该研究基于生产、生活、生态空间分类体系分析研究区2000—2020年的土地利用变化,并通过InVEST模型量化生境质量的时空变化过程。结果表明:1) 2000—2020年,研究区生产空间的面积增加183.8 km²,生活空间的面积增加489.62 km²,生态空间的面积减少750.19 km²;2) 2000—2010年,研究区“三生”用地转型以生态空间向生产空间转移为主,共转移1 979.91 km²,2010—2020年,以生产空间向生活生态空间转移为主,共转移1 192.59 km²;3) 20年来,研究区生境质量指数分别为0.644、0.648和0.633,生态环境逐渐恶化。在时间变化上,生境质量高值区由19 382.75 km²增至21 058.6 km²,又减至18 923.25 km²;良好生境质量区由26 793.67 km²减至25 286.1 1 km²     

神经网络支持下的乌鲁木齐市土地利用格局及其模拟

基于2000年、2010年和2018年的土地利用数据,揭示乌鲁木齐市土地利用格局演变特征;在此基础上运用FLUS模型,模拟研究区2035年在3种情景下土地利用类型的发展趋势。结果表明,2000—2018年乌鲁木齐市土地利用面积呈“三增三减”的变化特征;其中,建设用地面积增长动态度最大,为7.79%,耕地面积减少动态度最大,为1.02%;18年间,草地向未利用地转移面积最多,为435.40 km²,其次是林地向草地和草地向耕地的转移;自然发展情景下,草地转为耕地面积最多,为105.26 km²,其次是未利用地转为草地、草地转为未利用地和草地转为建设用地。基本保护情景下,草地转为建设用地面积最多,为59.91 km²,其次是草地转为耕地、草地转为未利用地和林地转为草地。生态保护情景下,未利用地和林地面积均向草地转移,分别为36.83和25.34 km²。该研究为土地利用规划、可持续发展与资源管理统筹决策提供科学依据。     

延安市土地利用动态变化分析——以1995—2020年为例

本文选取延安市为研究区域,对延安市1995年、2005年、2015年、2020年4期土地利用覆被数据进行解译分析,从土地利用数量、幅度、单一土地利用类型动态度及土地利用转移矩阵等方面对延安市1995—2020年的土地利用时空变化情况进行分析,得出以下结论：研究区内土地利用总量变化特征明显,耕地、林地和草地是区域内的主要用地类型,且耕地持续减少,林地、草地持续增多;1995—2020年,林地、草地、建设用地、未利用地在均呈上升趋势,湿地、耕地呈下降趋势,未利用地和建设用地变化幅度分别为1043.3566%、55.9083%,林地、草地分别为13.1126%、7.3997%,湿地、耕地变化幅度分别为0.2542%、20.9148%;1995—2005年、2005—2015年、2015—2020年发生转移的土地利用类型面积分别为2322.2358km²、4064.0265km²、2322.2358km²。     

基于灰色预测模型的昆仑山区土地利用时空变化研究——以和田地区为例

运用2000、2005、2010和2015年LUCC土地利用数据,采用土地利用动态度模型及土地利用转移矩阵,对处于昆仑山区的新疆和田地区16年来的土地利用变化情况进行分析,并运用灰色预测模型对未来2025、2030年和田地区土地利用类型进行预测。结果表明,近16年来和田地区为代表的昆仑山区土地利用处于快速变化时期。土地利用类型变化速度与幅度反映2000—2015年和田地区各类土地利用变化中耕地和建设用地面积增长较明显,分别增加了985、21 km²,其他各类用地面积都有不同程度的减少,减少最多的是草地,减少面积555 km²,其次是未利用地,减少面积398 km²。从土地利用动态度来看,2000—2015年耕地和建设用地单一动态度较大,其他地类单一动态度较小,表明在研究期间耕地和建设用地面积增长较快,其他地类面积都有不同程度减少。从土地利用转移方面来看,土地利用类型转移主要发生在2000—2005和2010—2015年,转移地类主要是发生在草地—耕地、未利用地—耕地和耕地—建设用地。土地利用转移空间变化主要表现在沿河流纵...     

粤港澳大湾区 2010—2020 年耕地时空变化研究

【目的】及时准确地提取耕地空间分布与变化信息是科学保护和有效管理耕地资源的重要技术手段，对保障区域粮食安全、制定耕地保护政策具有重要指导意义。研究粤港澳大湾区耕地时空变化，可以为粤港澳大湾区耕地保护和粮食安全保障提供数据支撑。【方法】以多时相的Landsat遥感影像为数据源，利用支持向量机方法进行土地覆盖分类，获取粤港澳大湾区2010、2015和2020年的耕地空间分布信息，分别从数量变化、空间转移和景观格局3个方面分析2010—2020年粤港澳大湾区耕地时空变化特征。【结果】数量变化上，2010—2020年粤港澳大湾区耕地表现为先少量减少后缓慢增加的变化趋势，从2010年的16 155.56 km²减少至2015年的15 740.54 km²，再增加至2020年的16 473.93 km²，其中江门耕地净增加量最多、为176.99 km²，东莞耕地净减少量最多、为74.68 km²。空间转移上，新增耕地60.25%来源于林地，35.85%来源于水体；减少的耕地有49.53%转...     

2000～2020年色季拉国家森林公园景观格局动态变化分析

以色季拉国家森林公园为研究对象,并将2000年、2010年的landsat TM影像、2020年的Landsat8影像为数据源,利用EVNI5.3、Arc GIS10.6对影像进行解译分类,利用Fragstats4.2进行景观指数计算,结合景观生态学原理等知识,量化分析了色季拉国家森林公园景观格局在2000～2020年间的动态变化。结果表明：在2000～2020年间,林地总体面积由1 424.98 km²增长到1 905.06 km²,未利用地面积减少,植被覆盖率提高,旱地和建设用地面积增加;土地利用转移变化中草地的转出量最多,向有林地、疏林地、旱地累计转出791.50 km²;水域面积变化最为稳定,建设用地的土地利用动态度最大,为77.78%;公园内整体景观类型连通性增强,破碎度降低,景观分布更加集中,多样性和均匀度增加。     

黄河下游城市区域绿色空间时空演变的规律与机制

【目的】绿色空间是城乡发展的生态基础，良好的绿色空间体系是协调城市发展和自然保护的重要保障。全面测度黄河下游城市区域绿色空间时空演变规律并探究其演变机制，有助于下游绿色生态走廊建设和滩区生态综合整治中的规划应对。【方法】以黄河下游4个城市济南、菏泽、郑州、新乡为研究对象，以1990、2000、2010、2020年为时间节点，基于土地利用二级分类和植被覆盖密度划分区域绿色空间类型，进而运用转移矩阵、景观格局指数、城乡梯度、地理探测等方法，对绿色空间时空演变的规律与机制开展定量研究。【结果】(1)30年间，绿色空间合计向裸露地表转出3 223 km²，裸露地表向各类绿色空间转出1 181 km²；绿色空间之间互相转换735 km²，其中较高密度向较低密度绿色空间转出466 km²，较低密度向较高密度绿色空间转出269 km²。(2)各类绿色空间斑块数量减少，斑块平均面积、功能连通度增加，低密度绿色空间斑块面积比、面积加权平均形状指数减少是景观格局指数变化的普遍规律。(3)城乡梯度上...     

长江经济带土地利用转型及生态环境效应

研究1990—2015年长江经济带县级尺度下土地利用转型与生态环境效应变化特征,为长江经济带土地利用与生态环境保护提供参考。研究结果如下:(1)1990—2015年,长江经济带土地利用转型的总体特征为耕地、林地和未利用地面积减少,草地、水域和建设用地面积的增加。(2)在1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年3个研究期中,长江经济带土地利用动态变化强度从大到小依次是1990—2000年、2010—2015年、2000—2010年。(3)1990—2015年,长江经济带生态环境质量小幅下降;长江经济带生态环境质量空间分布呈现出以长江为分界线北低南高的空间格局。(4)1990—2015年对长江经济带生态环境质量贡献率较高的土地利用类型依次是林地、草地和耕地,而水域、建设用地、未利用地对区域生态环境质量的贡献较小。(5)1990—2015年,导致长江经济带生态环境恶化的主要原因是耕地和林地转型为建设用地、林地转型为耕地以及林地的内部转型。     

疏勒河流域绿洲面积动态变化及其预测研究

绿洲是干旱区社会经济最为活跃的区域,为人类生存与发展提供了基本的物质资料,绿洲面积的动态变化对区域内人地关系和生态系统的安全产生重大影响。以疏勒河流域1985、1995、2000、2005、2010、2015年和2018年7期遥感影像为数据源,运用转移矩阵和土地利用动态度模型,对疏勒河流域近34 a土地利用变化过程进行系统分析,以2010-2015年转移概率矩阵构建CA-Markov模型模拟2030年和2040年土地利用结构。结果表明:1）1985-2018年疏勒河流域绿洲面积增加了606.27 km²,其中耕地、水域、建设用地面积均呈增加趋势,建设用地增幅高达205.95%,林地、未利用地面积呈减少趋势,受降水影响,草地面积变化不稳定。各土地利用类型之间存在大面积、高比例的动态转移,其中耕地、草地和未利用地之间的转化最为活跃。2）在绿洲系统内,耕地、林地等土地类型向草地和未利用地转移显著,说明当地生态环境呈衰退趋势。3）到2030年,绿洲面积相比2018年增加量将高达3 755.59 km²,其中耕地、林地、草地、水域、建设用地增加面积分别为73.56、136.32、3 144.29、249.03,132.44 km²;到2040年,绿洲面积增加幅度变小,耕地、未利用地面积较2030年有所减少,减少量分别为20、45 km²,林地、水域、建设用地面积有所增加,增加量分别为35、25、5 km²,尽管草地无明显变化,但研究区生态环境将有所改善,土地利用结构也将趋于合理。     

江西省抚州市1990—2020年耕地资源时空变化特征研究

目前,随着城镇化速度放缓,早期快速城镇化遗留下来的耕地“非农化”和“非粮化”问题亟需解决,加大耕地资源保护力度蓄势待发。本研究以江西省抚州市为例,基于30年土地利用现状数据,运用Arcgis软件构建土地利用转移矩阵,从时间和空间上分析网格尺度的耕地资源变化特征,同时利用优化的热点分析对研究区的耕地资源变化热点区域进行识别分析。结果表明：(1)抚州市从1990年到2020年30年间耕地总面积减少了8.97万hm²。其中,1990—2000年耕地面积变化幅度较小,仅增加0.02万hm²;2000—2010年耕地面积出现减少趋势,减少面积为0.74万hm²;2010—2020年耕地面积被其他地类占用情况严重,大幅减少8.25万hm²。(2)抚州市1990—2020年的耕地资源变化特征显著,变化强度大,涉及范围广。2010—2020年中心城区变化强度在20%～100%范围内,耕地主要转化为建设用地,其次属于耕地资源内部转化以及受退耕还林的影响转为林地。(3)抚州市耕地资源变化热点区域从1990—2000年的...     

黄河三角洲区域海水养殖时空演变及其对滩涂湿地资源的影响

为揭示典型区域滩涂湿地海水养殖陆海时空演变特征及其生态影响,本研究结合遥感和海域使用确权数据,采用GIS空间分析方法,获取并分析1985—2020年间黄河三角洲区域池塘养殖、开放式养殖空间演变过程及其对滩涂湿地资源结构和景观格局的影响。结果表明,2010年之前区域陆域池塘养殖规模持续增加,面积最高达到1 480.1 km²,形成1985—1990年和2000—2005年两个增长高峰;2010年后池塘养殖面积减少,海域开放式养殖快速发展,2019年已达到1 601.8 km²,2007—2019年增速为84.9 km²·a^-1;空间增长格局表现为由沿海滩涂湿地不断向离岸海域纵深拓展,陆域养殖池塘质心在1990年后持续向区域西北方向迁移;海水养殖空间增长累计导致1 011.7 km²滩涂资源消失,使得滩涂湿地和沼泽湿地的面积比例从期初的53.5%降低为15.2%,区域湿地景观复杂性和异质性增加。研究表明,黄河三角洲区域海水养殖空间增长具有明显的时间波动性,2010年前后黄河三角洲区...     

基于GlobeLand30的大洋洲耕地利用格局变化分析

【目的】大洋洲区域气候差异明显,地表覆盖和土地利用类型多样,耕地变化较为剧烈。分析大洋洲耕地利用格局的时空变化,科学把握其特征及规律,为耕地集约利用和粮食政策制定提供参考。【方法】采用最新研制的2000年和2010年全球30 m地表覆盖遥感数据产品（GlobeLand30）,建立耕地面积数量、利用强度和转换特征3个指标群,在国家尺度、10 km网格和30 m像元尺度综合分析大洋洲2000-2010年耕地利用格局变化特征。【结果】（1）2000-2010年大洋洲耕地面积总体增加约3.79%,耕地面积增幅最大的国家为澳大利亚,增幅5.39%。新增耕地主要集中在澳大利亚大分水岭山脉以东墨累-达令河流域上游。耕地面积减少的区域主要在新西兰北部岛屿,澳大利亚东部沿海和巴布亚新几内亚东部岛屿。主要国家人均耕地平均减少21.47%,人均耕地减少幅度最大国家为新喀里多尼亚。（2）从耕地利用强度格局变化来看,主要国家复种指数平均增加20.63%,耕地破碎度平均减少22.83%。耕地面积-复种指数协调度弹性较大。新西兰与澳大利亚两国耕地破碎度变化驱动机制差异明显。（3）从耕地类型转换特征来看,2000年耕地转出和2010年耕地转入面积最大的国家均为澳大利亚,2000年共计转出630.25×10⁴ hm²,其中转为草地占比所有其他转出地类的74.77%,2010年共计从草地转入544.95×10⁴ hm²,占所有转入地类面积的59.72%;全大洲耕地与草地之间转换面积最大,但对净增加耕地贡献最大的是灌木地,转入耕地165.03×10⁴ hm²。【结论】10年间大洋洲耕地面积变化较为剧烈,耕地利用强度整体提高,耕地与草地相互转换最为频繁。     

基于PLUS-InVEST模型的生态脆弱区生境质量时空演变分析

基于PLUS模型预测阿坝州生态脆弱区2030年土地利用情况,并利用InVEST模型计算2000年、2010年、2020年及2030年生境质量,对其时空演变进行分析。结果表明,研究区草地、湿地退化情况显著且裸地持续增加,预计2030年裸地面积将达334.38 km²;与2000年相比将会有204.55 km²湿地退化。驱动因子中,降雨是限制林地、湿地扩张的主要因素,侧面反映水源涵养功能的重要性;草地受各项因子的影响程度相差不大,一般生长在远离政府的地方,且其面积扩张受DEM限制;气温是导致裸地增加的主要因素。生境质量总体较高但空间分布差异较大,且有缓慢变差的趋势,预计2030年生境质量低的区域面积将比2000年增加670.28 km²,主要由扩张的耕地、建设用地造成。未来生境质量降低的速率将有所减缓,但仍需加强人工措施来阻止降低。     

1990—2020年南宁市土地利用时空变化

为揭示南宁市土地利用的时空变化规律,运用地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术和土地利用动态度、利用程度和转移矩阵等方法,深入分析1990—2020年南宁市土地利用的时空演变特征。结果表明,1990—2020年南宁市各土地利用类型的变化明显、土地利用变化的总体速度加快,建设用地和未利用地增加且表现为增速,耕地、林地、草地和水域减少且表现为减速;南宁市的土地利用程度处于中等水平,随着人为活动对土地的不断干扰和影响,土地利用程度水平呈逐渐升高的趋势;30年间南宁市共有1 051.61 km²的土地利用类型发生转移,其中建设用地和未利用地表现为净转入特征,耕地、林地、草地、水域表现为净转出特征。     

江苏省农村居民点时空变化特征及分区驱动差异

基于Landsat TM卫星遥感解译数据和社会经济数据,综合运用核密度估计、景观指数、地理探测器等方法,分析了江苏省2000—2018年农村居民点扩张的时空演变特征及苏南、苏中、苏北三大区域农村居民点扩张的驱动因子和驱动模式。结果表明,（1）江苏省农村居民点规模不断扩大,扩张速率呈波动下降趋势,2000—2005年扩张速率最快,为0.71%,2015—2018年扩张速率最低,为0.38%。（2）从农村居民点转移情况来看,2000—2018年共有2 853.76 km²其他类型土地转为农村居民点,其中87.9%来自耕地;农村居民点转出1 769.00 km²,其中66.5%转为城镇工矿用地,29.1%转为耕地。（3）从扩张程度看,2000—2018年农村居民点的扩张程度表现为苏北>苏南>苏中。其中扩张面积最大的是盐城、苏州、南通,均超过100 km²,最小的是徐州,扩张面积为18.21 km²。（4）从空间分布格局看,农村居民点核密度呈现出"多核心"的分布特征,空间分异显著;农村居民点斑块...     

美洲耕地利用格局及其时空变化特征

【目的】耕地时空格局变化特征分析是地表覆盖研究的热点问题之一。美洲作为全球重要的粮食生产区,其耕地数量和分布具有全球性战略地位,科学分析美洲耕地时空格局变化特征、过程和规律为耕地可持续发展提供科学参考。【方法】基于GlobeLand30数据集,运用数理统计和GIS空间分析等方法,系统分析了2000-2010年美洲耕地面积数量变化、空间分布及类型转化特征,并重点分析了亚马逊地区耕地格局变化状况。【结果】2010年美洲耕地总面积为52 875.05×10⁴ hm²;2000-2010年的10年间,美洲耕地总面积总体增加,面积增加约2 128.14×10⁴ hm²,增幅约4.19%。耕地面积增加最大国家为巴西,幅度达到9.51%,位居美洲国家之首,其次为阿根廷;减少最大国家为厄瓜多尔,面积减少101.14×10⁴ hm²。10年间美洲耕地复种指数增加2.42%,变化最为显著国家为巴拉圭、波多黎各。从耕地变化类型看,美洲新增耕地主要来源于林地、草地,而耕地减少主要是由于人造地表的侵占。美国耕地总量最多,但10年间耕地增长率较低,仅为0.08%,绝大部分损失的耕地转为人造地表,由于收获面积的减少导致复种指数减少了0.89%;巴西耕地总量仅次于美国,耕地大幅度增加主要来源于林地和草地,同时复种指数有较大程度提高。亚马逊地区作为美洲重要的生态和农业区域,10年间耕地增长8.41%,耕地增长伴随着森林、草地被大量破坏,尤其在巴西西南和厄瓜多尔表现最为剧烈。【结论】2000-2010年美洲耕地整体上呈现增加态势,国家间耕地利用格局变化差异明显;耕地主要来源于林地、草地和灌木,增长集中在巴西和阿根廷,耕地主要转出为人造地表,集中在美国。作为美洲重要的粮食生产区,亚马逊地区耕地面积和耕地复种指数都提高,两者同步增加一定程度上提高区域或全球粮食产量,但其带来的生态环境效益需要深入关注。     

乌审旗土地利用时空动态演变分析

以乌审旗1996-2020年5期遥感影像为基础数据源，ENVI5.3.1与ArcMap软件为平台，运用土地利用动态度、转移矩阵、土地利用程度空间自相关及土地利用类型重心迁移等研究方法，分析其土地利用变化时空演变规律。结果表明:1）1996-2020年乌审旗土地利用类型中沙地面积显著减少（-854.89 km²），主要转移为草地，面积变化幅度最大与年变化率最大的均为林地，分别为310.29%和12.41%。2）土地利用率呈稳步上升趋势，呈现高度的空间相关性与空间集聚性；乌审旗北部多为土地利用程度的低值集聚区，南部多为土地利用程度的高值集聚区。3）1996-2020年间，盐碱地重心迁移距离最大，草地迁移距离最小，沙地与盐碱地和耕地同向迁移，与林地、草地反向迁移。     

大型河道工程对流域LUCC的影响评价——以淮河入海水道二期工程为例

大型河道工程建设对流域内经济社会发展意义重大,但基于其工程特点,会对沿线地区土地利用/覆被（LUCC）造成一定的影响。研究以淮河入海水道二期工程为例,利用Markov-Flus模型预测2018—2030年流域内无河道工程影响下自然发展以及有工程建设下耕地保护、保障发展3种情景的区域LUCC变化情况,以期对流域内土地高效利用、空间协调发展提供参考。结果表明,2010—2018年研究区域LUCC变化主要以耕地转化为建设用地为主要趋势;相较于自然发展情景,保障发展情景下耕地、草地和林地数量分别减少88.70、1.73和2.48 km²,水域和建设用地分别增长79.51和13.40 km²。耕地保护情景下耕地与建设用地分别减少37.55和42.11 km²,草地、林地和水域分别增长0.12、0.03和79.51 km²。对比多情景模拟结果可知,大型河道工程建设占用沿线地区大量土地,主要表现为建设用地供给量减少与耕地流失加剧,短期内会造成区域土地利用结构性矛盾。但其建设能改善农业生产要素以及提升区域经济发展区...     

基于生态足迹的桑植县土地生态承载力研究

以张家界市桑植县为研究区域,利用2000、2005、2010、2015和2020年的土地利用和生产性土地数据,结合生态足迹、土地生态承载力相关理论和方法,定量计算分析上述5个时期研究区域的生态足迹和土地生态承载力间的差距及变化规律。结果表明：桑植县的人均生态足迹由2000年的0.709 8 hm²增加到2010年的1.241 3 hm²,之后减至2020年的0.683 2 hm²,呈现出由升到降的变化趋势;耕地和草地的年平均生态足迹值分别达到79 544.60和205 445.60 hm²,人均生态足迹占比分别为24.31%和62.79%,草地的人均生态足迹占比高表明居民的肉质消费增加,生活水平提高;研究区域的人均土地生态承载力由2000年的0.904 1 hm²/人,增加到2010年的1.009 8 hm²/人,再减少到2020年的0.827 7 hm²/人;扣除12%的生物多样性保护面积,它的人均生态土地承载力基本保持水平稳定;研...     

兰白经济区城市群景观生态系统格局演变及驱动因素分析

采用生态系统变化幅度、变化率及景观格局指数分析兰白经济区2010-2020年景观生态系统格局演变特征,定量分析各驱动因素对生态系统类型变化的贡献,对优化区域土地利用格局,降低城镇发展生态风险,促进兰白经济区生态保护和高质量发展具有重要意义。结果表明：1)兰白经济区景观生态系统以草地、农田为主,约占64%,其次为裸地和灌丛,约占20%,森林、湿地、荒漠占比相对较小。研究期内草地和耕地均减少了150 km²,城镇和裸地分别增加了212 km²和60 km²。2)景观生态系统格局整体破碎化程度加剧,生态系统完整性下降。草地破碎化加剧最为明显,增加斑块数量约占研究区斑块总增加数量的97%。3)主要生态系统类型之间相互转换面积420.58 km²,主要表现为耕地、稀疏草地、裸地向居住地、工矿交通用地的转换。4)城镇化建设是兰白经济区景观生态系统格局演变的首要驱动因素,贡献率为53.38%,土地退化是第2驱动因素,贡献率为31.09%,农业开发和生态保护与修复贡献率分别为9.39%和6.14%。