基于USLE的苏南山丘区水土流失面源污染监测

利用基于通用土壤流失方程(USLE)的《南京市2001-2010年水土流失面源污染与面源污染定量监测研究》成果,分析南京江宁区水土流失面源污染数据.结果表明:江宁区全氮和总磷面源污染等级为中度,氨氮为轻度面源污染,速效磷、总磷为微度面源污染.10 a(2001-2010年)平均值与4 a(1997-2000年)平均值比较,轻度以上污染面积、污染量皆大幅减少,氨氮、全氮、速效磷污染面积减少11％ ～24％,污染量减少21％ ～ 32％.4种污染物中,发生轻度污染面积和污染量均占总污染(轻度以上,下同)面积和总污染量的重要比重;中度次之;强度、极强和剧烈污染等级中,面积比重相近,但剧烈等级的污染量比重突出,其中全氮污染量比重达37.4％.     

基于InVEST模型的赫章县生境质量时空演变分析

生境质量是区域生态系统服务功能的重要表征,土地利用变化会导致生境质量变化,研究长时序下土地利用变化引起的生境质量演变规律对于维持生态系统服务、构建与维护区域生态安全格局具有重要作用。基于近12年土地利用变化情况,利用ArcGIS结合InVEST模型和数理统计方法对赫章县2010～2022年生境质量演变的特征进行了分析,结果表明：(1)赫章县的主要地类为林地,其次为耕地;建设用地扩张迅速,研究期内增长了271%;土地利用类型的变换主要表现为耕地、林地和建设用地间的流转,耕地面积呈下降趋势,主要流向了林地和建设用地;(2)研究期内赫章县整体生境质量水平呈现下降趋势,生境质量等级以中级、较低级为主,生境质量变化与土地利用变化关系密切;(3)生境退化度呈现减小后增大趋势。生境高度退化区向外蔓延主要是由于赫章县土地利用强度逐渐提升,建设用地面积向外扩张,距离城区较近的耕地、水域易受到建设用地扩张等因素影响向高度退化发展;(4)生境质量在空间上呈现出明显的集聚特征,2010年主要呈现出生境质量“高—高”聚集,2016年和2022年主要呈现“高—低”聚集,中部、东北部和东南部生境质量差异性逐渐减弱,...     

基于InVEST模型的山东省生态系统服务时空演变

分析山东省生态系统服务功能时空分布驱动因素,查找当地生态系统服务受到抑制的主要因素,提高森林、耕地和水体等生态系统生产力水平。基于InVEST模型,以山东省为研究区域,评估2010年、2015年、2020年水源涵养、土壤保持和生境质量3项生态系统服务物质量及3项生态系统服务功能间的综合分区。结果表明：（1）土地利用转化以草地和耕地,耕地、林地、水体和城镇建设用地之间的相互转化为主。（2）水源涵养量和土壤保持量呈现先减少后增加的趋势,生境质量指数逐年降低。（3）山东省生态系统服务功能分区呈现带状分布,大致呈现东北-西南走向,重要性等级也呈现逐步降低的趋势。显示出山东省整体的城镇化速度在明显加快,土地利用转化频率较快,人地矛盾突出正在加剧。     

基于InVEST模型的长株潭城市群生境质量时空演变分析研究

生境质量的评估,对于维护区域生态系统,重塑区域生态安全格局有着重要作用。选取长株潭城市群作为研究对象,运用InVEST模型及ArcGis软件,分析2000年、2010年、2020年区域土地利用和生境质量的空间格局及时空演变特征,并进一步分析其演变机制与影响因素。结果表明：1)土地利用同生境质量水平的分布具有明显的相关性;2)长株潭城市群整体生境质量经历了一个努力维持到加速恶化的演变趋势;3)生境质量水平的动态演变与区域规划政策的发布落实有明显的相关性。     

基于敏感性分析的北京山区水土流失问题研究

指出了山区水土流失易造成山区土地资源破坏、生产力降低、土壤肥力下降、土层变薄、洪涝、干旱、淤积等灾害,导致生态环境恶化,是世界性的生态破坏现象之一。严重的水土流失会导致土地生态系统的退化和崩溃。通过了解北京市山区水土流失现状,对山区水土流失的进行了敏感性分析,找出了北京山区水土流失存在的主要问题,并提出了解决北京山区水土流失问题的对策。以期为北京市山区水土流失提出科学合理的治理措施提供参考。     

基于土壤指数的中国荒漠化时空演变分析

研究以两个土壤指数:亮荒漠指数和暗荒漠指数,确定了2001～2017年的中国荒漠化范围,并结合重点防治区域分析时空演变特征,探讨了生态工程的投入与荒漠化的联系。揭示了该提取方法可以用于大尺度的荒漠化年度监测,总体精度达到94%。结果表明:近17年中国荒漠化减少超过12×104 km2,相当于一个福建省的面积,集中分布在半干旱荒漠治理区;生态工程的投入与荒漠化减少量呈现显著的正相关,表明政策投入对土地退化起到明显的逆转作用。     

南京市景观格局时空演变分析

基于南京市2005—2018年景观类型数据,运用景观格局指数指标及动态度模型、景观类型转移矩阵等方法,分析了景观水平和类型水平上的景观格局特征。景观水平上,13 a间的景观空间和结构连接性整体得到优化,异质性下降。类型水平上,耕地和建设用地一直保持为南京市优势景观。景观类型动态转移方面变化显著。     

昌江县景观类型时空演变分析

通过对昌江县景观类型演变的研究,可知:昌江县的景观类型以林地和农地景观为主,景观基质为林地景观;2000—2017年建设用地是景观动态度最高的景观类型,说明昌江县的城市化进程推进速度较快;适宜景观粒度为150 m,在此粒度下景观斑块之间的组合状态达到最佳;在景观异质性方面,表现为先增大再减小,不同类型的景观斑块其邻接概率有所增长,同种斑块之间逐渐疏散,景观破碎化程度缓慢升高,景观类型趋于丰富多元化。     

内江市城市热岛效应时空演变特征遥感分析

利用内江市1988年6月23日、2000年5月10日和2007年5月6日的Landsat TM/TM＋遥感影像提取了3个时期的城市范围信息,并定量反演了亮度温度,并利用均值-标准差法对亮温进行分级,在此基础上分析了内江市区城市热岛效应的时空演变规律。结果表明,1988～2000～2007年间,内江市区存在明显的城市热岛效应,并呈现出先增强再减弱的趋势。     

基于Landsat的滇池流域景观时空格局演变

利用景观格局指数分析方法,对滇池流域土地利用现状、土地利用类型相互转化特征、景观格局指数变化规律及景观空间位置迁移轨迹进行了探讨。结果表明:2015年滇池流域景观组成以建设用地、水域、林地和耕地为主,分别占了研究区总面积的34.51%、23.5%、15.87%和15.04%;地类之间相互转化情况较为复杂,频繁,建设用地以转入为主,耕地则以转出为主;流域的斑块数量和斑块密度持续增大,景观破碎化程度加深。受昆明市不断向南扩张的影响,其建设用地、耕地和水域质心均向南部迁移。     

基于遥感的南四湖菹草群落时空演变特征及其原因分析

作为山东第一大湖和南水北调东线工程的必经路线,近年来,南四湖菹草泛滥严重,引发水质污染和河道阻塞等生态问题,对南水北调工程构成季节性威胁。因此,科学地提取湖区中的菹草,明确其时空变化特征对后续治理工作具有重大意义。基于MODIS MOD13Q1 16d合成数据提取的南四湖不同地类的NDVI时序曲线的特征差异及物候信息,结合Landsat系列数据监督分类的结果,借助决策树及遥感动态监测手工阈值设定方法,对多年间湖区菹草群落分别进行提取,探究菹草群落的时空分布特征。研究结果表明,自2000年起,南四湖菹草群落面积呈大幅增长趋势,由1988年的25.22km²上升至2018年的171.46km²,且由湖岸地区蔓延至湖心,占湖区面积比由3.61%上升至24.55%,尤其是微山湖最为明显。年际尺度上,菹草已由普通优势种演变为湖区绝对优势种。经过Spearman秩相关分析和Pearson相关分析发现,菹草面积与湖区营养盐和富营养化程度等指标的相关系数均显著高于0.8(P<0.05),相关性显著。南四湖菹草的泛滥现状对南四湖生态治理提出了更高的要求,...     

县域碳储量时空演变与多情景模拟——基于FLUS和InVEST模型

科学评估和预测土地利用变化的碳汇效应,是实现“双碳”目标和优化国土空间布局的重要内容之一。文章以陕西省渭北旱塬区旬邑县为例,基于InVEST和FLUS模型,评估国土空间规划与生态修复工程双重实施背景下的旬邑县2000—2030年的土地利用状况、碳储量及碳汇价值。结果表明：1)2000—2020年旬邑县工程实施效果显著,县域东侧林地面积持续增长,西南侧耕地面积逐渐减少,境内林草覆盖率提升至56.2%,碳储量增加2.11×10⁶ t; 2)基于国土空间规划政策因素设定惯性发展情景、基本农田保护情景与生态保护情景,预计到2030年,此3类发展情景对应的县域碳汇总价值将分别提升至13 179.54、13 190.58和13 279.74万元,地均碳汇经济价值将分别提升至1 411.02元/hm²、1 411.68元/hm²、1 416.78元/hm²。研究结果说明旬邑县碳储量多年变化呈现“东北、东南增加,西南处减少”的分区模式;生态修复工程实施是碳储量增加的主要因素;预计到2030年生态保护情景带来的碳汇价...     

基于土地利用时空格局演变的新乡市生态风险分析

高速的城镇化发展使新乡市的生态环境逐步脆弱,基于土地利用时空格局演变的生态风险研究旨在为新乡市的土地结构优化及生态建设提供科学的理论依据。文章以新乡市2000年、2010年、2020年土地利用数据为基础,构建生态风险指数,采用ArcGIS空间分析法对新乡市的土地利用类型及土地利用时空格局演变下的生态风险变化特征进行分析。结果表明：1)2000—2020年新乡市的土地利用类型及面积发生不同程度的变化,耕地作为优势景观,面积不断缩小;林地面积先增加后减少,但总量趋于平稳;草地不断退化,面积不断缩小;建设用地的面积呈现持续增长的状态,城市的建设加快了土地利用类型的变化速率。2)由于城市用地极速扩张,耕地成为主要土地转出类型,大幅转化为建设用地且转化比例逐渐增大。3)新乡市的土地利用生态风险异质性显著且呈上升趋势,但低生态风险区占主导地位,高生态风险区主要位于城市中心的建设用地并呈放射状向周边辐射,较低生态风险区主要位于研究区北部,较高生态风险区主要位于南部水域,受人为干扰较多。总之,新乡市的生态风险与土地利用类型及转换速率保持一致并呈现非正向发展,亟需对新乡市的生态环境状况进行合理改善。     

基于改进CASA模型的云南省植被NPP时空格局分析

植被净初级生产力(NPP)是衡量生态系统生产力水平的指标之一,利用生态遥感相结合的手段对其估算具有重要意义。运用改进的CASA模型,基于MODIS植被指数产品、气象数据、土地覆被数据,对云南省2000年、2005年、2010年、2015年、2020年的植被NPP进行估算,采用Moran′s I指数、Getis-Ord Gi^*热点分析探讨其空间分布特征,并与我国生态功能保护区进行叠加分析。研究表明：1)云南省近20年植被NPP呈先减少再增加的趋势,平均值为822.98 gc/(m²·a);月度植被NPP夏季达到最高,冬季最低;不同植被类型中,常绿阔叶林的NPP值最高。2)各年份植被NPP空间分布均由南向北减少,全局空间自相关Moran′s I指数均大于0.7,NPP热点区主要位于滇西南边境一带,冷点区位于滇西北、滇中城市化地区。3)植被净初级生产力热点区与生态功能保护区叠加相交于西双版纳生态功能保护区、西南喀斯特生态功能保护区,各年叠加面积占热点区域总面积的23%～26%。可见,云南省近20年NPP呈波动上升趋势,空间分布异质性明显。研究该结果...     

基于遥感和PSR模型的水土流失区生态环境评价

以2004年、2010年、2016年长汀县的遥感影像为数据源,探索长汀县生态环境质量时空分布规律,并采用PSR模型选取7个关键因子对长汀生态环境质量进行分级评价。研究表明:3期的长汀县生态环境质量等级均以较安全、理想安全为主,分别占了总面积的82.79%、90.24%、92.31%。2004~2016年等级为很不安全、不安全的区域从6.25%下降到1.35%,且向临界安全、较安全转化明显;等级为临界安全转为较安全的区域面积、较安全转化为理想安全的面积相对较大,分别为235.28 km^2、317.83 km^2。总体看来,长汀县水土流失治理效果显著。     

基于CA-Markov和InVEST模型的生境质量时空演变及预测——以武汉市为例

以长江经济带核心城市武汉为研究区,基于2010年、2015年、2020年的土地利用数据,使用CA-Markov模型和InVEST模型并结合LEI值,探究了土地利用变化所引起的生境质量演化特征,以及两者之间的影响力与关联性。结果表明：(1)2010-2020年,研究区的土地利用类型以耕地、水体和建设用地为主,耕地面积逐年减少,建设用地面积逐年增加。武汉市作为全国重要的工业基地和内陆最大的水陆空交通枢纽中心,以厂矿、大型工业区和交通道路为主的其他建设用地类型的增加比例最大,大量高生境质量的土地利用类型向低生境质量转化,城市整体的生境质量等级一直处于下降趋势。(2)2020-2025年,研究区内土地利用格局和生境质量的演变趋势与2010-2020年基本一致。生境质量较低的地类由城市中心向四周逐渐蔓延,中心城区的生境质量基本处于低等级,只有少数湖泊湿地附近的生境质量为中或较低等级。     

宜良县2010-2020年土地利用时空演变分析

基于宜良县2010年、2015年和2020年3期的土地利用遥感监测数据,利用土地利用转移矩阵法对土地利用的时空变化、城镇扩张趋势和城镇建设适宜区之间的关系进行分析。结果表明,宜良县土地利用变化主要表现为耕地、林地和草地减少,城镇用地和水域增加;2010—2015年城市建设活动相对缓慢,2015—2020年城镇用地急剧增加,城镇扩张向东部延伸,逐渐包含沿南盘江流域散布的村镇;宜良县西部沿滇越铁路散布的村镇城镇化进程较快,可合理利用“一水一轨”构建城市双廊道,并积极与周边城市加强区域经济合作,以此推动宜良县城乡融合高质量发展。     

滇东北岩溶地区石漠化时空演变过程分析

基于会泽县2005、2011、2017三次石漠化监测结果数据,探讨了该地区石漠化的时空演变特征,选取演变方向、规模、速率、频率等指标,定量分析了不同程度石漠化强度之间的内部转移特征,研究了近13年来该地区石漠化现状及区域、岩性等方面的演变特征。结果表明：(1)从时间变化上看,无石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化和中度石漠化变化是最明显的。石漠化的演变速率为：潜在石漠化>中度石漠化>重度石漠化>轻度石漠化>极重度石漠化>无石漠化。石漠化演变最频繁的是重度石漠化(2.43%/a),其次是潜在石漠化(2.4%/a),演变频率最慢的是极重度石漠化和无石漠化;(2)从空间上看,石漠化较严重的区域主要发生在田坝乡的金槽、李子箐、尹武,娜姑镇的炭山,矿山镇的格核米、河湾子等地。这些地区石漠化以带状分布为主,空间分布格局明显。     

基于时序Landsat数据的浙江省竹林信息提取及时空演变

【目的】提取浙江省不同时期竹林分布信息,分析其时空演变规律,揭示竹林面积变化与土地利用格局之间的关系,为国家及至全球尺度长时间序列的竹林时空动态研究提供参考。【方法】以浙江省为研究区,基于2000、2004和2008年Landsat5 TM及2014年Landast8 OLI时间序列影像数据,首先,对不同时期的Landsat数据进行大气校正和几何校正,采用最大似然法提取土地利用和竹林时空分布信息;然后,利用变化幅度和动态度2个指标分析4个时期、3个时间段的竹林时空演变规律;最后,建立全省土地利用时空转移矩阵,揭示竹林时空动态与土地利用格局之间的关系。【结果】1)基于时序Landsat数据提取的浙江省竹林信息精度较高,分类精度达75%以上,使用者精度达91%以上,且分类统计面积与实际清查面积高度吻合,面积提取精度达96%以上; 2) 2000—2014年浙江省竹林面积变化幅度和年均变化率分别为16.55%和1.18%,在时空上呈逐渐增加趋势; 3)浙江省竹林面积由2000年占全省面积的7.33%增长到2014年的8.56%,其中针叶林、阔叶林和农田3种土地利用类型变化对竹林面积增加的贡献最大,贡献率分别为28.62%、37.23%和16.15%。【结论】基于Landsat时间序列数据能够高精度监测浙江省竹林资源动态变化,针叶林、阔叶林和农田等土地利用类型减少对竹林面积时空演变具有显著影响。     

基于土地利用变化的曲靖麒麟区生境质量时空演变

土地利用和生境质量是反应生物多样性与生态价值的重要指标,在社会高速发展的背景下对研究生境质量变化具有重要意义。基于2000～2020年曲靖市麒麟区土地利用数据,利用GIS技术和InVEST模型对曲靖市麒麟区的土地利用变化和生境质量变化进行了定量分析,结果表明：(1)2000～2020年曲靖市麒麟区土地利用类型呈现建设用的和耕地的扩张,林地草地面积的不断减少的趋势,耕地的扩张是林地减少的主要原因;各地类互相转化以草地、林地转为耕地尤为突出;景观空间构型呈整体化趋势;(2)2000～2020年研究区生境质量整体下降,整体上呈现西部低东部高的分布情况;且生境退化指数逐年减小,生境退化概率升高。