基于地形梯度的淇河流域土地利用时空变异分析

地形作为最基本的自然地理要素,在一定程度上影响着土地利用变化,对土地利用空间格局的形成具有重要影响。以太行山淇河流域为例,借助DEM提取高程、坡度信息,采用转移矩阵、区域统计分析和地形分布指数系统分析淇河流域1990—2015年间土地利用时空变异特征,定量分析了地形梯度上土地利用变化。结果表明:25年来变化最大的土地利用类型为耕地和草地,耕地面积净减少量最大,林地次之;草地面积净增加最多,建设用地面积净增加次之,未利用地面积变化不大。耕地、建设用地、草地生态系统集中于低地形梯度区,而林地集中于高地形梯度区;耕地、林地在低海拔区域面积呈减少趋势,水域和建设用地增加集中在低海拔地区;耕地在低坡度区域内呈现减少趋势,建设用地在低坡度地区增加集中。     

鄱阳湖地区1985-2000年土地利用格局变化及其社会经济驱动力研究Ⅰ.土地利用格局空间变化分析

利用鄱阳湖地区21个县市1985和2000年的两期土地利用类型图,借助景观格局指数、土地利用动态度和土地利用转移矩阵等分析该地区15年间土地利用空间格局的变化.结果表明,耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地等6种土地利用类型在空间上的分布逐渐由分散变为聚集,主导地位的土地利用类型日益突出,并逐渐向规则、连片方向发展.转移矩阵和流向分析表明,耕地主要向建设用地转移,林地主要向草地和耕地转移,草地主要向林地转移,水域主要向草地转移,建设用地则没有向其他类型转移,未利用地则主要向水域转移.     

猫儿山优势种空间点格局和种间关系分析

黔稠、榕叶冬青和青冈是猫儿山植物群落中分布相对广泛的3个优势种。对它们在不同海拔上的径级结构分析结果表明:3个物种在2个海拔梯度上径级都呈现峰型分布,最高峰都集中在4～8 cm的中小径级范围内,中小个体储备充足,会在相当长一段时间内保持其在群落中的优势地位。通过连续取样的L方程点格局分析方法,对其空间格局和种间关系分析显示:3个物种在样地中不同尺度上以空间显著聚集分布为主,在极少数尺度上仍然存在随机分布和均匀分布格局。3个物种在50 m范围内的分布几乎都表现为独立不相关性。而黔稠和青冈同属于青冈属,在2个样地中的一些小尺度上表现为显著的正相关性。      

秃尾河流域不同地形条件下土地利用动态变化

采用GIS空间分析工具,从秃尾河流域DEM数据中提取出高程、坡度和坡向3种地形因子,并与该流域1985年和2000年的土地利用类型图进行空间叠加分析,得到不同地形因子条件下的土地利用类型的分布特征,进而探讨土地利用类型动态变化对地形因子的响应。结果表明:草地、耕地和林地是该流域主要土地利用类型,1985-2000年间大部分减少的林地和草地向耕地转化;地形因子对土地利用类型的分布有显著影响,草地和耕地主要分布在1 000～1 200m高程级别、缓坡和阳坡区域内,且随着坡度和海拔的增加,两者分布呈减少态势;林地在不同的海拔、坡度和坡向级别皆有分布,但在1 000～1 200m高程级别、斜坡和阴坡区域分布比例最大;水体、未利用地和居民点及建设用地主要集中在高程为1 000～1 200m和缓坡区域,受坡向影响相对较小;16a间(1985-2000年)秃尾河流域耕地和居民点及建设用地面积在不同高程、坡度和坡向级别内都有所增加,而林地和草地面积在大部分地形因子级别内则显著减少。     

基于图斑信息的广州市海珠区土地利用空间结构

基于GIS的空间分析技术,以图斑信息为基础,研究广州市海珠区土地利用的空间结构、不同土地利用类型相对于交通网络的聚集规律,及其基于交通网络布局的相关性,并分析其成因.结果表明:海珠区在快速城市化进程中城镇用地、水域和园地是占绝对优势的土地利用类型,并具有西城东村的特点;土地利用沿交通网络强烈聚集,同时各土地利用类型在空间分布上有显著相关性.     

地形梯度视域下的云南山区土地利用时空格局变化研究

以2000、2005、2010、2015年4期云南遥感影像数据和DEM数字高程数据为基础,从地形梯度视域出发,筛选构建了地形起伏度、地形位指数、分布指数等为主的方法,揭示了云南山区土地利用梯度分布变化规律,结果表明:从静态分布看,土地利用类型在不同的地形梯度视域下分布特征明显。从动态变化看,2000～2015年各地形梯度区耕地、林地、草地面积不断减少,水域、建设用地、未利用地面积持续增加;6个地类中耕地与建设用地空间竞争最为激烈。未来应结合土地利用梯度时空分布规律,合理安排各类用地,以保障粮食生产和生态安全,促进山区人地关系协调发展。     

地形梯度视域下的云南山区土地利用时空格局变化研究

以2000、2005、2010、2015年4期云南遥感影像数据和DEM数字高程数据为基础,从地形梯度视域出发,筛选构建了地形起伏度、地形位指数、分布指数等为主的方法,揭示了云南山区土地利用梯度分布变化规律,结果表明:从静态分布看,土地利用类型在不同的地形梯度视域下分布特征明显。从动态变化看,2000～2015年各地形梯度区耕地、林地、草地面积不断减少,水域、建设用地、未利用地面积持续增加;6个地类中耕地与建设用地空间竞争最为激烈。未来应结合土地利用梯度时空分布规律,合理安排各类用地,以保障粮食生产和生态安全,促进山区人地关系协调发展。     

大伙房水库上游流域土地利用变化及地形梯度效应分析

为揭示大伙房水库上游流域的土地利用空间变化在地形差异上的转变过程,探讨流域内自然和人文等因素在土地利用空间变化中的作用,以大伙房水库上游流域的1987,2002和2015年3期Landsat TM/OLI遥感影像和DEM数据为数据源,分别进行土地利用分类、构建土地利用变化图谱和计算地形位指数并进行梯度分级,分析研究区土地利用变化情况以及利用分布指数,分析各土地利用类型和土地利用变化图谱类型的地形梯度效应,探讨地形因子对土地利用变化的影响。结果表明:研究区内主要土地利用类型为林地和农田,林地主要分布在中、高地形梯度,而农田、建设用地和水体主要分布在低地形梯度,草地主要分布在低、中地形梯度。1987～2015年间林地和草地面积减少,农田、建设用地、矿体面积增加;土地利用变化图谱以稳定型为主,占总研究区面积的65.56%,其中稳定型在中高和高地形位梯度占优势,且以中高地形位上的林地稳定不变为主要类型,占稳定型图谱的78.46%;前期变化型、后期变化型、反复变化型和连续变化型的优势区段均在低、中地形位梯度上,各变化图谱中均以中、低地形梯度上的林地和农田的互相转化为主要变化类型,且1987～2015年间农田有从低向较高地形较梯度推进的趋势。土地利用变化及其地形梯度分布特征是自然因素、社会经济因素和政策因素共同作用的结果。目前研究区土地利用空间变化整体较为稳定并趋于合理,但仍存在不合理的毁林开荒和侵占农田的现象,需要加强土地利用的科学规划和合理布局。     

基于DEM的土地利用分布与地形因子关系研究——以山西省垣曲县为例

以山西省垣曲县为研究区,基于研究区土地利用现状和DEM数据,利用ArcGIS 10.3对研究区高程、坡度、坡向等地形因子进行提取,将地形特征与土地利用现状叠置分析,得到该地区不同高程、坡度、坡向上的土地类型分布情况.结果表明,土地利用的空间分布与地形因子具有显著相关性.在低海拔、小坡度的无坡向和阳坡地区,土地利用类型多受到人类活动的影响,耕地、园地、居民点及工矿用地多分布于这一地区;高海拔、大坡度的地形对林地、草地的变化影响较大;水域多分布于低海拔、地势平缓地区,受坡向影响不大.     

沿海滩涂地区土地利用结构特征分析——以盐城市大丰区为例

分析区域土地利用结构特征可以反映其土地利用的特点和优劣势,为土地合理开发利用提供依据。以江苏省盐城市大丰区为例,从土地利用数量结构、空间结构和组合结构三个方面分析其土地利用结构特征。结果表明,大丰区土地利用类型较为集中且复杂程度不高,主要用地类型为耕地、水域及水利设施用地和城镇村及工矿用地;各土地利用类型在空间上的分布存在明显差异,水域及水利设施的空间分布比较集中,而园地、林地和交通运输用地的分布比较分散;水域及水利设施用地和耕地是大丰区土地利用组合结构中的主要组成部分。研究区应科学开发利用沿海滩涂,确保耕地的优势地位并严格控制城镇村及工矿用地的面积与分布。     

地形梯度下吉泰走廊县域土地利用格局时空分析

为提高土地利用结构决策的科学合理性,探索适宜的土地利用模式。以吉泰走廊典型浅山丘陵区吉水县为例,解译遥感影像(2000、2010和2015年)得到土地利用基础数据,基于DEM数据提取地形起伏度、地形位指数和土地利用结构信息熵等指标,系统地分析了吉水县2000—2015年土地利用类型和土地利用结构在地形梯度上的时空变化特征,揭示了地形因素对土地利用图谱变化的影响。结果表明:(1)吉水县以林地和耕地为主,整体呈"北耕南林"分布;2000—2015年建设用地增加了118.60 km~2,园地减少了94.56 km~2,耕地面积减少了44.15 km~2,耕地、园地、林地是建设用地增加的主要来源,建设用地与耕地之间存在相互演替现象。(2)15年间,在低地形梯度上农用地被建设占用现象严重,其中89.27 km~2耕地被建设占用,新增建设用地的分布在坡向上无明显特征。林地分布指数随地形梯度的上升逐渐增大,园地上升了2个优势地形位。(3)15年间,土地利用结构的有序度和均衡度最大值均出现在中低地形梯度上,且随地形梯度的上升逐渐显现优势度;同一地形因子上,2015年土地利用结构均衡度皆高于2000年和2010年。(4)平坡、低地形梯度区域土地利用图谱转换最为频繁,稳定型图谱在高地形梯度上具有分布优势,变化型图谱慢慢从地形平缓区域向地形起伏度较大、坡度陡的区域转移。研究结果可为优化土地利用模式提供一定的决策参考。     

基于遥感影像的土地利用特征提取与城乡梯度差异分析——以河北省涿州市为例

为快速获取区域土地利用特征和精细刻画城乡土地利用差异,以河北省涿州市为研究对象,基于Sentinel-2影像数据,采取面向对象方法进行影像分割,利用隶属度函数与决策树方法相结合的非监督分类算法对涿州市土地利用进行分类,并选取了不同方向的城乡梯度样带进行了土地利用特征分析。结果表明,应用模糊决策树方法的涿州市土地利用分类结果总体精度为93.7%,Kappa系数0.892,分类精度较高。分析上述结果发现:涿州市土地利用类型以耕地与城乡居民点用地为主,林地、草地、水体等自然生态空间比例较低,土地利用的城乡梯度特征明显;耕地集中分布在距离城市中心4～7km的东南、南、西方向;城乡居民点整体分布分散,在距离城市中心3km以内、5km、8～9km呈现明显的集聚特征。建议涿州市依据预期人口规模和集聚特征优化建设用地布局,提高建设用地集约利用强度,同时提高林地、草地、水体等生态空间比例。     

洛伦兹曲线在新疆生产建设兵团土地利用结构分析中的应用

基于新疆生产建设兵团1999～2009年土地利用现状数据,应用经济学中衡量财产、资源分配程度的洛伦茨曲线与基尼系数方法进行新疆生产建设兵团土地利用结构的定量化研究。结果表明:新疆生产建设兵团的在各用地类型中城镇村及工矿用地、交通运输用地分布较为均衡,空间基尼系数分别为0.064、0.183;园地分布较为集中,空间基尼系数为0.485。过去10年间,林地、城镇村及工矿用地以及交通运输用地分布趋向均衡,其余地类分布趋向集中,其中园地变化最大。空间洛伦茨曲线理论可直观地反映区域土地利用类型在地域上的配置及其对比关系,基尼系数可对集中情况进行定量化研究,为新疆生产建设兵团土地利用结构优化提供参考。     

基于。感数据的惠州农村土地 利用格局模式研究

基于惠州市1999、2009年TM遥感影像图,在平原区、山区分别选取58、30个样本村庄,并以村庄为中心点,利用格局分析法探究村庄土地利用类型与空间分布;通过剖析农村土地利用类型的空间格局,总结模式,分析两个时期格局模式的变化.结果表明,1999、2009年惠州市平原区村庄土地利用类型与空间分布均有4种模式,山区有3种模式;平原区土地利用以耕地和建设用地为主,在绝大部分村庄的景观格局中,它们或为基质,或为优势斑块,而山区的土地利用以林地为主;平原地区的格局模式以及变化主要受河流和经济发展的影响,山区的格局模式及其变化主要受海拔、坡度和经济发展的影响;无论山区和平原,人类活动对土地利用格局模式均有很大的影响.     

基于地形梯度的贵州省土地利用时空变化分析

【目的】探讨贵州省不同地形梯度上的土地利用变化特点。【方法】采用遥感解译和GIS统计分析相结合的方法,从高程、坡度、地形起伏度、地形位指数视角,分析了1990-2010年贵州省土地利用变化的地形梯度特征。【结果】研究期间贵州省土地利用类型分布表现出明显的梯度性。在坡度、地形起伏度和地形位梯度上,耕地、建设用地和水域主要分布于低梯度带。林地、草地和未利用地集中于高梯度带。在高程梯度带上,高海拔梯度带是耕地、草地和未利用地的优势区,低海拔梯度带是建设用地、水域和林地的优势区。1990-2010年各地形梯度带的耕地和未利用地面积降低,而林地、草地、建设用地和水域面积增加。主要表现为大量耕地和未利用地转为林地和建设用地。其中,耕地、草地、林地和未利用变化集中于中等及以下梯度带。建设用地和水域变化主要分布于中等高程带以及其他低地形梯度带。【结论】研究区土地利用变化地形梯度差异突出。自然条件,社会经济因素以及退耕还林还草政策是其主导因素。     

基于基尼系数和洛伦茨曲线的县域土地利用结构变化分析——以湖南省安化县为例

基于安化县各乡镇1998和2008年土地利用现状数据,应用经济学洛伦茨曲线和基尼系数定量化研究某土地利用结构。结果表明,安化县各乡镇5种主要用地类型的空间分布及其时间变化均具有不均衡性。在空间尺度上,未利用地和耕地分布最不均衡,居民点及工矿用地和园地次之,林地分布相对均衡;在时间尺度上,耕地、林地、居民点及工矿用地的不均衡程度有所减弱,而园地、未利用地却有增加。     

南京市景观时空动态变化及其驱动力

选择南京市1995、2000和2008年的土地利用/土地覆盖数据,对其土地利用斑块动态变化与景观斑块的空间稳定性进行探讨。结果表明,全市总体上以耕地、林地和草地的减少,以及建设用地和水域的大幅度增加为典型特征。1995-2000年间耕地、林地和草地面积净减少了12017.2 hm²,2000-2008年间净减少41029.13 hm²;全市的建设用地面积1995-2000年间仅增加了11981.3 hm², 2000-2008年间面积增加了41027.06 hm²。从斑块类型的面积稳定性来看,各种土地利用斑块的空间稳定性都非常高,除了2000-2008年间未利用土地的自身空间保持率为50.66%外,其他土地景观类型的保持率都在90%以上。从不稳定斑块的空间分布看,1995-2000年间,主要集中在南京市的栖霞区、浦口区和江宁区,呈离散分布特征; 2000-2008年间,不稳定斑块一方面呈现出集中连片的分布态势,这在江宁区和栖霞区最为典型,另一方面这种集中分布趋势也扩大到了六合区与高淳县。从不稳定斑块的转化方向看,均以建设用地所占比例最大,两个时段内转为建设用地的不稳定斑块分别占到了不稳定斑块总面积的87.09%和68.46%,其次的转化方向为水域,两个时间段内分别达到了10.61%和23.86%。从景观斑块变化的原因来看,对当地景观斑块稳定性影响最大的主要是人口与经济发展、城市规划的引导和重大的生态建设工程等人为因素。     

基于地形梯度的重庆市近40年水田及旱地时空演变特征

【目的】探索水田、旱地分布及变化特征是阐明区域耕地变化规律的基础,为实施耕地保护提供数据支持和决策依据。【方法】利用地理空间信息技术和重庆市1980、2000和2018年LandsatTM影像的土地利用类型解译结果,分析了区域的水田、旱地的转移特征,并重点对比两类耕地在不同海拔、坡度、坡向上的分布和转变情况。【结果】水田和旱地的分布和转变在不同地形空间上表现出复杂性和差异性。水田主要分布在坡度15°以内,低于600 m海拔的区域;而旱地在各个海拔分布更为均匀,对坡度的适宜性更广。水田与旱地与各用地类型之间相互转移特征在不同海拔、坡度、坡向条件下存在较大差异。水田、旱地在1980—2000和2000—2018年两个时期均以转出为主,流失的水田主要转变为建设用地;受城市建设占用、退耕还林还草等因素影响,旱地与其他地类之间的转换更频繁。受多因素的综合影响,水田的耕作优势区逐渐从低海拔缓坡区域朝中低海拔、中坡度的区域迁移,而旱地的主要耕作优势区主要向中海拔和中度坡度地区转移。【结论】地形条件约束农业生产活动,需重点加强低海拔、较平坦地区耕地流失的管理。     

基于地统计学和GIS的湖北省土壤有机质空间变异性研究

基于湖北省157个土壤样品数据,分析土壤有机质含量特征,并应用地统计学和地理信息系统(GIS)技术研究其空间变异性,利用相关分析和回归分析探讨其变异性的影响因素。结果表明,湖北省土壤有机质含量为(23.04±6.39) g/kg,变异系数达27.73%,属中等程度变异;土壤有机质以高斯模型拟合最佳,块金比为0.33,呈中等程度空间自相关性,表明以结构变异为主。研究区土壤有机质含量总体上呈条带状分布,由鄂中向鄂西和鄂东增加,其中东西方向上变异性高于南北方向。研究区土壤有机质含量空间变异是地形、化学养分指标、土地利用类型、土壤质地等因素综合作用的结果,其中海拔、土壤质地分别解释了41.5%、22.1%的变异信息,是其主控因素。     

玛纳斯河流域土地利用与土壤类型空间分布的关系

玛纳斯河流域土壤类型的空间分布在一定程度影响土地利用的空间分布格局和变化过程.随着人类活动的日益加强,土地利用的变化导致土壤类型发生变化.将地理信息系统与景观生态学分析方法相结合,运用ArcGIS、Fragstats软件,以玛纳斯河流域为例,研究了土地利用与土壤类型空间分布之间的相互关系.结果表明：地形对土地利用分布结构的影响明显,导致土地利用在局部空间聚集特征的形成.人为干扰较少的其他用地主要分布在Ⅲ1和Ⅲ2,裸露地主要在Ⅰ1分布,草地主要分布在Ⅰ1和Ⅰ2,林地主要分布在Ⅰ1和Ⅲ1,人文景观如居民点与特殊用地以Ⅱ2、Ⅱ4和Ⅱ1分布最多,耕地主要分布在Ⅱ3和Ⅱ4.土壤以草甸土面积最大,分布在Ⅰ1和Ⅲ2,其次是风沙土,分布在Ⅲ2和Ⅲ1,盐土分布在Ⅲ3和Ⅱ2,棕钙土分布在Ⅰ2,栗钙土分布在Ⅰ2和Ⅰ1.耕地主要分布在栗钙土和灰漠土,林地主要分布在灰漠土和草甸土,草地主要分布在草甸土和棕钙土.草甸土以居民点与特殊用地所占比例最多,风沙土和盐土以其他用地的面积最大,棕钙土的草地面积占98.09％,灌淤土分布的土地利用类型最复杂.土地利用与土壤类型存在一定的相关性,其平均斑块面积与其多样性指数呈负相关,而区总面积与多样性指数之间的相关性较差,但土壤的多样性指数与区总面积的相关性要比土地利用类型的好.在土地利用类型与土壤之间,类型面积与平均斑块面积、多样性指数存在相关性.