基于改进CA-Markov模型的滹沱河流域山区段土地利用变化模拟及预测

以滹沱河流域山区段为研究区域,基于2000、2005、2010年Landsat ETM影像和2015年Landsat OLI影像数据,获取土地利用类型空间分布数据,应用Logistic方法改进的CA-Markov模型对2020、2025年研究区的土地利用格局进行预测和模拟。结果表明:1）2000-2015年,整个研究区以草地为主,而且面积占比呈现不断下降趋势,由41.31%下降至41.07%;建设用地面积增加最快且增速呈现先上升后下降的趋势,土地利用动态度由1.33%增至1.84%后又降至1.64%;耕地和林地面积减少;而未利用地和水域基本保持稳定的趋势;2）2020、2025年耕地面积较2010-2015年有持续增加趋势,土地利用动态度由0.01%上升到0.05%,建设用地面积持续增加但速率下降,林地、草地面积继续减少,林地存在一定程度的退化现象,水域和未利用地面积会出现小幅上升趋势。林业部门应加强对林地资源的管理和保护,政府应加大对废弃工矿用地及村庄的整理复垦力度,补充耕地和林、草地数量,统筹推进山水田林湖草的综合治理,实现区域的可持续发展。     

基于3S技术的鄂尔多斯市东胜区土地利用景观格局变化分析

本文基于3S技术,采用景观生态学方法对东胜区2000年-2010年土地利用景观格局变化进行分析结果表明,研究区城镇工矿用地、林地面积持续增长,耕地、沙地和其它未利用地面积持续减少,草地和水域面积2000年-2005年增加、2005年-2010年减少,其中城镇工矿用地、林地面积增加和沙地面积减少变化显著。景观指数变化特征是:斑块数量(NP)和斑块密度增(PD)加、平均斑块面积(AREA-MN)减少,破碎度指数(CI)持续增高,景观格局逐年破碎化;香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)增加,景观异质性提高;平均形状指数(SHAPE-MN)增加,斑块的形状由复杂趋于简单,环境资源斑块逐渐减少,引入性斑块将增加。景观类型转移主要特征是:①耕地转向草地、城镇建设用地和林地,转移面积分别是3 806.6hm2、3 679.1hm2和2 109.8hm2;②草地转向林地、城镇建设用地、耕地和未利用地,转移面积分别是3 456.9hm2、3 136.4hm2、2 552.8hm2和1 374.6hm2;③沙地和其他未利用地转向草地,转移面积分别是2 882.9hm2和3 327.3hm2;④还有638.3hm2水域转移成未利用地,1 064.5hm2林地转移成草地。     

长沙市1990～2010年土地覆被变化及其预测

以长沙市作为研究对象,利用1990、1995、2000、2005、2010年长沙市5期的Landsat TM/ETM遥感影像数据,计算出了1990~2010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及2010~2030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市1990~2010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市1990~2010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在2010~2020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为2000~2010年的两倍,此期间的主要变化表现为林地面积的减少;(3)到2020年左右,长沙市各个地类的土地利用趋于一个稳定的状态;(4)耕地减少和建设用地增加的主要社会因素为人口增长以及经济快速发展。     

基于遥感与GIS的铜陵县土地利用变化特征分析

基于Landsat TM的2000、2005、2010年3期影像,在遥感和GIS技术支持下,对安徽省铜陵县2000~2010年土地利用变化特征进行了分析。结果表明:研究时段内铜陵县耕地面积减少了4 883.29 hm2,其中2000~2005年、2005~2010年耕地动态度分别为-2.31%和-1.64%,减速下降;居民地及工矿用地、交通用地面积分别增加了4 077.60和672.40 hm2,2000~2005、2005~2010年居民地及工矿用地、交通用地动态度分别为5.80%、2.83%和13.41%、2.32%,增速放缓;研究时段内铜陵县耕地主要向居民地及工矿用地、交通用地转换,耕地、林地以及水域相互转换较为频繁;铜陵县土地利用综合指数在2000、2005、2010年分别为254.46、258.31、260.34,整体呈逐步上升的趋势,表明铜陵县土地利用朝着集约化、高效化、合理化的方向发展。     

贵阳市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为贵阳市(喀斯特山区)土地可持续利用、生态环境保护和生态文明城市建设提供依据,以2000-2011年贵阳市土地利用数据为基础,参照谢高地等对中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,研究贵阳市土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:1)2000-2011年贵阳市土地利用变化显著,其中耕地、草地面积减少,建设用地、林地和水域面积增加;2)11年间贵阳市生态系统服务价值增加118 087.29万元,年均变化率0.13%,主要是因为林地面积的逐年增加所致;3)11年间贵阳市人均生态服务价值净减少227.81元,年均变化率-0.083%。贵阳市应加强耕地、林地和水域等高生态价值生态用地的保护,提高喀斯特生态系统的服务价值,促进城市的可持续发展。     

新疆于田县20a土地利用和覆被变化及预测

基于2000、2005、2010、2015和2020年5期遥感影像数据和社会经济数据,运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵和Markov-FLUS模型,探究了于田县2000—2020年土地利用和覆被变化及其2030年演变趋势。结果表明：于田县主要土地利用类型是未利用地。2000—2020年,耕地、草地、水域和建设用地呈增加趋势,林地、冰川和未利用地呈减少趋势。各土地利用类型变幅程度不同,其中建设用地变幅最大。耕地和建设用地持续增加,主要来源是未利用地;2030年在惯性发展情景下,耕地和建设用地将大幅度增加,林地、水域和冰川变化微弱,草地和未利用地大幅度减少;而在生态保护情景下,耕地和建设用地的扩张将得到制约,增加幅度明显降低,林地、草地和水域面积全部呈增加趋势且增加幅度上升。     

基于灰色模型的土地利用动态变化预测分析——以新疆昌吉州为例

根据1996～2009年新疆昌吉回族自治州土地利用调查数据,利用灰色模型,对昌吉州土地利用动态变化进行了预测研究,并根据该模型的独有的特点,预测了其后10年昌吉州的土地利用动态变化趋势。预测结果显示,2010～2020年昌吉州耕地增加2 664.39 hm2,林地增加1 478.64 hm2,园地增加667.63 hm2,城镇村及工矿用地增加594.07 hm2,水域及水利设施用地增加72.19 hm2,交通运输用地增加52.31 hm2;草地面积减少388.42 hm2,其他用地面积减少10 008.58 hm2。     

基于RS和GIS的大通县土地利用/覆被变化特征研究

利用1995年和2005年两期TM遥感影像,综合利用RS和GIS技术,研究了大通县实施退耕还林政策以来从1995年到2005年10年期间土地利用/覆被时空变化特征.结果表明:大通县土地利用/覆被类型及面积变化明显,林地、水域及建设用地呈现增长趋势,其中林地增长最显著,成为最大的土地利用/覆被类型;草地总面积呈现减少趋势,但高覆被草地面积明显增加;耕地及未利用地均呈减少趋势;不同土地利用/覆被类型之间的转换很强烈,相互转换面积186 894.97hm2,占总面积的60.18％,其中草地转出为林地面积达68 040.88hm2,占发生转变总量的36.41％.研究结果可为该区退耕还林工程的管理和决策提供科学依据.     

近30年松嫩沙地土地利用时空动态

以松嫩沙地1990年、2000年、2010年、2020年4期土地利用数据为基础,分析该区1990—2020年期间土地利用变化特征。结果表明,空间格局上,耕地面积最多,2020年耕地总面积达162 309.32 km~2,占研究区总面积的46.04%;其次为林地,2020年林地总面积96 431.76 km~2,占研究区总面积的27.35%。从土地利用变化角度看,建设用地面积逐渐增加,共增加了2 337.43 km~2,且建设用地的增加大都是由耕地转化而来。     

喀斯特山区都市土地利用变化与ESV关系研究——以贵州省贵阳市为例

为合理利用喀斯特山区的土地,选取贵州省贵阳市作为研究区域,基于Logistic-CA-Markov模型预测不同情境下2020年贵阳市土地利用情况并对土地利用变化驱动下的生态系统服务价值(ESV)进行评估。结果表明,贵阳市在2000—2010年年间,草地、耕地、林地均有向居民工矿用地转移的趋势,居民工矿用地面积增加202.53 km2,耕地面积减少了452.90 km2,ESV呈上升趋势,林地生态系统服务价值贡献最大;借助Logistic-CA-Markov模型模拟出贵阳市2010年土地利用格局,得到其Kappa系数约为0.78,说明模拟的效果较好,经济快速发展情境下的贵阳市2020年居民工矿用地较自然情境下的面积增加更多,林地、草地、耕地均有所减少,在空间上主要以城区为中心扩展;基于预测结果评估土地利用变化驱动下的ESV,2010—2020年年间各土地利用类型服务价值均有所下降,情境Ⅱ中ESV下降了87.93千万元,经济建设对生态环境已经产生了负面影响,喀斯特山区都市的生态环境形势仍然严峻。     

长沙市1990～2010年土地覆被变化及其预测

以长沙市作为研究对象,利用1990、1995、2000、2005、2010年长沙市5期的Landsat TM/ETM遥感影像数据,计算出了1990²010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及20102010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及2010²030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市19902030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市1990²010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市19902010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市1990²010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在20102010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在2010²020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为20002020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为2000²010年的两倍,此期间的主要变化表现为林地面积的减少;(3)到2020年左右,长沙市各个地类的土地利用趋于一个稳定的状态;(4)耕地减少和建设用地增加的主要社会因素为人口增长以及经济快速发展。     

喀斯特地区公路沿线土地利用的变化

为探讨公路建设对生态系统的影响,根据绥阳县2000年、2005年和2010年的ETM/SPOT影像解译的土地利用数据,运用mapgis软件和景观生态学方法,研究了绥阳县207省道沿线土地利用变化和景观格局变化。研究表明:1)研究区建设用地面积增加迅速,林地、耕地面积增加,水域、荒草地面积大量减少;2)公路沿线的土地利用转化主要表现为由荒草地向林地和耕地转变,林地和耕地向建设用地转变;3)林地、耕地、建设用地的景观破碎化度和分维度降低,水域、荒草地的景观破碎化度和分维度上升,林地、耕地、建设用地的优势度增加,水域、荒草地的优势度减少;4)对公路沿线轴向上的土地利用变化影响比较突出,呈现明显的衰减率。     

土地利用变化对长沙市生态系统服务价值影响

分析了1995—2005年长沙市快速城市化的5城区土地利用/覆盖变化,参照谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,计算并研究了土地利用变化引起生态系统服务价值的变化以及生态系统服务价值与土地利用结构的关系.结果表明:研究期内,研究区耕地、园地、林地、水域和未利用地减少,耕地减少最多,草地和建设用地增加,建设用地增加最多;研究区内土地利用程度存在明显差异,其中芙蓉区土地利用程度最大,开福区最小;生态系统服务价值由1995年的655.15×106元减少到2005年的589.26×106元,年变化率-1.01%,水域和林地面积减少,建设用地面积大幅度增加是ESV减少的主要原因;研究区单位ESV与林地、水域、建设用地所占比例明显相关,用多元线性回归方程可很好地表示.由此预测2010年长沙市城区的单位ESV将进一步下降,总ESV将减少为541.47×106元.     

基于Google Earth Engine平台的大连市土地覆盖分类

受经济迅速发展、城市化进程加快的影响,我国沿海地区土地覆盖类型发生了较大变化,使用动态遥感影像可监测土地覆盖类型变化。以辽宁省大连市为例,通过Google Earth Engine平台,在线访问2000—2020年的Landsat系列影像,利用对水体和植被敏感的4种指数处理与决策树分类（Classification and Regression Tree,CART）方法,对研究区域的建设用地、林地、耕地、水体、滨海湿地进行分类测算。结果显示：2000—2020年,大连市建设用地面积增长率为119.81%,水体面积下降率为14.83%,林地面积下降率为24.37%,耕地面积增长率为18.57%,沿海滩涂湿地面积增长率为8.84%。     

呼伦贝尔草原2000—2010年土地覆盖变化的遥感监测与分析

分析2000—2010年呼伦贝尔草原土地覆盖空间分布格局、时空变化趋势,揭示生态工程实施效果,为草原的合理开发利用提供科学依据,研究方法:基于2000、2005和2010年的3期Landsat 4/5TM遥感影像,采用最大似然法进行监督分类,得到各时期的土地覆盖分布图,通过制作不同时期不同地类间的转移矩阵,定量分析不同时期不同地类之间的相互转换结果。研究结果表明:1)草地年均减少面积为3 063.03hm2,与未利用土地、耕地和湿地发生剧烈转换;水域年减少面积为3 960.98hm2,与湿地和未利用土地发生剧烈转换;2)耕地、建设用地和未利用土地有不同程度增加;3)林地和湿地变化相对稳定。2000—2010年,由于气候、农业开发、建设用地占用等原因,造成呼伦贝尔草原水域和草地大面积减少,转换为耕地、建设用地和未利用土地总体趋势显著,总体而言呼伦贝尔草原水域、草地的生态保护形势严峻。     

赣江新区热岛效应及土地利用时空变化分析

基于赣江新区2014、2017和2020年三景Landsat-8卫星影像，利用大气校正法反演其地表温度，采用热场变异指数对热岛强度进行分级，并对3个不同时期的土地利用类型进行监督分类和精度评价，分析了赣江新区热岛效应及土地利用时空变化特征。结果表明：（1）赣江新区热岛现象明显且热岛面积在逐步扩大，占比由2014年的19.3%增加到2020年的26.2%，增加最明显的区域是经开组团、临空组团的樵舍镇、永修组团的艾城镇和共青组团的江益镇。（2）3期土地利用类型中面积最大的均为林地，占比分别为45%、50%和40%;2014—2020年这6 a间建设用地和水域面积在增加，耕地和林地面积在减少，土地利用变化程度依次为水域>建设用地>耕地>林地。（3）各土地利用类型地表温度均值的关系依次为建设用地>耕地>林地>水域；由于城镇化的发展，2020年各种土地利用类型的温度为3期中最高。     

滇池流域土地利用演变及景观生态安全评价研究

以1995年、2005年、2015年3期Landsat卫星遥感影像为基础,分别对滇池流域土地利用数量变化、空间变化和景观生态安全3个方面开展研究,分析滇池流域土地利用演变特征及景观生态安全格局。结果表明:1995—2015年,研究区土地类型以建设用地、耕地、林地和水域为主,其中林地、耕地和湿地面积减少,建设用地及未利用地面积增加,水域和灌草地面积波动变化;1995—2015年,研究区耕地转移面积最多,20 a缩减46%,主要转变为建设用地。建设用地新增面积最多,2015年面积是1995年的1.6倍,转入源主要来自耕地、湿地及林地;1995—2015年,研究区面积以较高安全区及中度安全区为主,3个时期景观生态安全指数均值分别为38.16、41.50、42.19,安全等级呈缓慢增长趋势。     

1990—2020年乌昌地区土地利用与土地覆盖变化动态研究

以新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市和昌吉回族自治州（乌昌地区）为研究区,提取1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年和2020年研究区的遥感影像,并运用地理信息系统研究当地土地利用与土地覆盖变化特征及变化规律。结果表明：乌昌地区土地利用类型以裸地、草地为主,其中裸地主要分布在乌昌地区东北部,草地主要分布在乌昌地区西南部;海拔对乌昌地区的土地利用类型空间分布有所影响,耕地分布在海拔低于1 800 m的区域,林地主要分布在海拔1 800～2 600 m的区域,建设用地主要分布在海拔298～1 000 m的区域;在气候变化和城市化的作用下,乌昌地区的草地面积有所减少,城市面积持续增加;而受退耕还林、天然林保护等政策的驱动,林地面积持续增加。故未来乌昌地区应注意保护草地,使其充分发挥防风固沙的生态功能。     

2005—2016年洞庭湖区土地利用空间演变特征研究

根据2005—2016年遥感影像分类结果,采用土地利用动态度分析方法和土地利用变换方法,对2005—2016年洞庭湖地区土地利用的空间分布和结构变化特征进行分析。结果表明,2005—2016年耕地、林地、建设用地和水资源面积均有所增加,而草地等土地面积有不同程度的减少。草地和林地的减少导致了水域、建设用地和耕地的增加。     

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。