土地利用结构动态演变及预测研究——以张掖市为例

基于张掖市1999-2009年土地利用变更数据,采用信息熵,空间洛伦茨曲线、基尼系数和GM(1,1)模型分析方法,对张掖市土地利用结构的动态演变进行了定量分析,同时对2010和2020年的信息熵、洛伦茨曲线和基尼系数进行了预测。结果表明:1)张掖市各县区土地利用类型的空间分布及其时间变化都具有不均衡性,有序度低,结构性差的特点,但已呈现良好方向发展的趋势。信息熵经历了2个阶段,1999-2003年缓慢不规律上升,2004-2009年稳定上升。牧草地与信息熵变化关联最大。2)空间洛伦茨曲线-基尼系数分析得出:耕地、园地和其他农用地分布趋于均匀,但地区间差距仍很大,牧草地、林地和未利用地的分布趋于分散,交通运输用地分布相对合理;3)2010年和2020年信息熵、空间洛伦茨曲线-基尼系数预测结果与现状分析结果相似,已逐步向更好的方向发展。     

基于改进TOPSIS方法的甘肃省土地利用结构合理性评价

利用甘肃省1997～2007年土地利用变化调查数据,采用改进的TOPSIS方法对甘肃省土地利用结构的合理性进行了综合评价.结果表明: ① 199 7～2007年期间甘肃省土地利用结构合理度总体上较高,均在80%以上,在时间上的变化呈波动趋势,并且可以明显地分为3个变化阶段:即1997～1999年期间土地利用结构不断趋于合理,而2000～2002年期间土地利用结构的合理性变差,2003～2007年期间土地利用结构的合理性有好转的趋势.②不同土地利用类型的变化对土地利用结构的合理性影响不同:与土地利用结构合理度呈负相关的土地利用类型为园地、林地、居民点及工矿用地、交通用地、未利用土地,其中未利用土地的变化与土地利用结构合理度的负相关性最显著;与土地利用结构合理度呈正相关的土地利用类型包括耕地、牧草地、水域,其中牧草地的变化与土地利用结构合理度的正相关性最显著.③开发未利用土地、保护牧草地对调整和优化甘肃省土地利用结构具有决定性的作用.     

甘肃省建设用地结构演变及其驱动力分析

基于甘肃省1997~2004年统计资料和土地详查与变更调查数据,研究揭示了全省近八年来建设用地利用结构信息熵的时空变化,并在此基础上进一步探讨了土地利用结构动态变化的驱动机制。结果表明:自1997年以来,甘肃省建设用地利用结构信息熵呈上升趋势,即建设用地多样性程度提高,用地结构趋于均衡;通过驱动力分析发现造成建设用地结构演变的主要驱动力是人口增长和城镇化水平,而各经济发展指标次之。     

青海省土地利用结构信息熵时空分异规律及驱动因素分析

基于信息熵原理,分析了1999~2013年青海省土地利用结构信息熵时序演变特征和空间差异规律,并采用主成分分析方法对主要驱动因子进行定量分析。研究表明:1)近15年间,青海省土地利用结构信息熵呈"先下降后上升"的总体态势,土地利用结构逐步向均衡状态转变;2)信息熵空间差异显著,海拔低、经济发展快的东部河湟谷地信息熵值高,祁连山地及柴达木盆地居中,海拔高、经济发展最慢的青南高原区信息熵值最低;3)人口与经济发展、城市化、产业结构调整和农业发展是推动信息熵变化的主要驱动因子。     

基于信息熵与分形理论的土地利用景观格局变化研究——以陕北农牧交错带为例

信息熵和分形理论为研究地理学中复杂结构现象的不稳定性和系统的有序性提供了一条新途径,在土地利用景观格局变化领域有着广阔的前景.以信息熵和分形理论为指导,在遥感和GIS技术支持下,对陕北农牧交错带土地利用景观格局演变的分形特征和信息熵进行了分析,结果表明:1986～2003年,陕北农牧交错带土地利用景观结构趋于简单化,景观类型在空间上的稳定性逐渐增大;土地利用景观结构信息熵总体上呈逐渐上升趋势,即土地利用无序度逐渐上升,而有序度逐渐降低.     

基于信息熵的张掖市土地利用结构分析及其灰色预测

基于Shannon信息熵理论,分析了2003-2007年张掖市土地利用结构信息熵动态变化,对影响信息熵值大小的土地利用类型做了初步探讨,并运用灰色系统理论的GM(1,1)模型,对2008-2015年该市信息熵进行预测.结果表明:①影响张掖市土地利用结构信息熵动态演变的主要土地利用类型有牧草地、其他农用地、居民点及工矿用...     

玛曲县土地利用变化分析与预测

基于玛曲县1975-2005年土地利用变更数据,从土地利用结构静态比较与土地利用程度动态变化两方面,定量分析玛曲县土地利用变化状况及主要驱动因子。研究表明:随着玛曲县经济发展、城市化程度的加快,林地、水域面积净减少,草地与建设用地面积净增加,土地利用结构信息熵值总体呈下降趋势,而优势度值总体呈上升趋势, 1975-1995年土地利用程度综合指数增加了0.076 5,而1995-2005年综合指数减少了0.709 2, 说明1975-1995年玛曲县土地利用程度处在区域土地利用的发展期,1995-2005年土地利用程度处在衰退期。根据土地利用熵值多年变化特征,利用GM(1,1)模型预测,2006-2015年土地利用程度处在调整期。     

内陆干旱区土地利用空间结构的计量地理多维分析*——以甘肃省张掖市为例

以张掖市1996-2007年土地利用分类面积变化数据为基础,利用G IS空间分析技术及计量地理学方法对张掖市土地利用空间结构进行了多维分析。结果表明:1)土地利用空间结构存在较大的内部差异。2)土地利用空间结构的多样化低,土地利用类型单一。3)近11年来,交通运输用地增加最为剧烈,土地利用程度指数变化不大,总体有略有上升,土地利用的信息熵总体增加,土地利用整体趋于无序性。     

基于项目驱动的藉河流域土地利用时空变化动态分析

根据1997年、2001年和2005年三期TM影像资料,运用遥感非监督分类的方法提取土地利用信息.利用地理信息系统空间分析和数据统计的方法,分析藉河流域1997～2005年间土地利用数量变化和空间变化特征,研究该地区主要土地利用类型数量变化、空间变化以及在不同坡度的动态变化特征.结果表明:耕地、林地和草地三种主要土地利用类型占该研究区土地利用面积的97%以上,是该研究区主要的土地利用类型.以1997年为基数,到2001年和2005年耕地减少幅度分别为1.2%和11.1%,因此 1997～2001年的退耕程度小于2001～2005年;在不同坡度上,土地利用变化主要发生在5°～40°,而且在15°～25°之间变化最大.     

基于分维模型的土地利用变化研究——以延安市宝塔区为例

为了增进对土地利用空间变化的理解,以延安市宝塔区1997年和2002年的土地利用数据为基础,以分形理论为指导,在地理信息系统的支持下,运用土地利用分维模型对延安市宝塔区的土地利用空间变化进行了实证研究,并且定量计算了延安市宝塔区1997年和2002年两个时期各个土地利用类型的分形维数和稳定性指数,从而阐述了不同土地利用类型随时间和空间的变化规律。计算结果表明:1)1997～2002年,林地、草地、园地、居工和道路面积有不同程度的增加;而耕地、水体和未利用地减少。2)1997年和2002年宝塔区的分形维排列顺序分别为:水体>道路>未利用>草地>耕地>园地>林地>居工;水体>道路>未利用>园地>草地>林地>耕地>居工。3)1997年和2002年宝塔区的稳定性指数排列顺序分别为水体>居工>道路>林地>园地>未利用地>耕地>草地;水体>居工>耕地>林地>道路>草地>未利用地>园地。     

凉州区生态系统服务价值的变化

采用Constanza等的估测方法,利用1997～2006年凉州区土地变化数据,估算了凉州区生态系统服务价值变化特征.结果表明:1997～2006年间,凉州区生态系统服务价值总体呈上升趋势,土地利用变化保护了该区域生态系统的服务功能,使生态系统服务价值从1997年的25.32亿元增加到2006年的25.73亿元,增加0...     

基于ESDA的甘肃省县域经济空间差异分析

基于ESDA全局和局部空间自相关分析,利用甘肃省1992～2006年县域人均GDP数据,对甘肃省县域总体和局部空间差异的变化趋势、特征与成因进行了初步探索。结果表明:甘肃省经济空间自相关特性明显,经济发展水平相似的地区在空间上集聚分布,呈现出"哑铃"形的空间格局,即经济发达地区集中分布在河西地区,经济发展水平较低的地区集中分布在陇中、陇南、陇东地区。     

基于GIS的甘肃省土地利用程度高程模型构建

土地利用垂直分异规律是土地利用空间分异规律研究的重要内容之一,其定量研究可为模拟和预测土地利用程度变化提供理论基础和途径。以甘肃省土地利用程度垂直分异为研究对象,运用GIS空间分析技术对土地利用数据和数字高程模型(DEM)数据进行处理,结合数理统计分析方法构建了甘肃省土地利用程度高程模型。研究表明:甘肃省土地利用程度随高程变化呈现出4个趋势:1)海拔高度600～1120m之间,土地利用程度随海拔增高表现为线性递减趋势;2)在1130～3600m高度带内,土地利用程度呈先增后减趋势,且在2600m附近达到最大值;3)在3610～5530m高度带内,土地利用程度呈先减后增趋势,即土地利用程度与海拔高度呈"U"型关系,且在4550m附近达到最小值;4)在海拔高度5530m以上,土地利用类型单一且均为水域,因此土地利用程度保持不变。最后,结合各区域自然条件和经济发展水平对土地利用垂直分异规律成因进行了探讨,分析发现数量众多的未利用和难利用土地是导致土地利用程度整体较低和呈现不同垂直分异特征的主要原因。     

新疆和田河流域土地利用及其生态服务价值变化

土地利用结构决定土地生态系统服务价值,生态服务价值也反映了土地利用结构的生态优劣.基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用变化进行定量分析,估算出研究区15年间的生态服务价值变化量.结果表明:①耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;研究区土地利用处于发展时期,土地利用综合程度日益提高;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高.②土地生态系统服务价值量有所增加,土地利用总体生态效应趋良.但环境也存在着局部恶化,主要表现在上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙漠化.     

土地利用变化时空特征与区域发展关系研究——以渭干河流域为例

基于三期遥感影像图,通过土地利用相对变化率、净变化速度和土地利用程度综合指数等,分析渭干河流域近20年土地利用变化与利用程度的时空差异,并探讨土地利用程度与社会经济发展水平的关系。研究结论如下:(1)渭干河流域土地利用类型以草地和未利用地为主,其类型分布和面积变化存在时空差异。1990—2008年流域林地、水域、建设用地面积逐渐增加,草地、沼泽、未利用地有所减少,耕地面积先增后减,总体有所增加。(2)因未利用地面积比重较大,流域各县的土地利用程度普遍不高,但近年有明显提高。库车、沙雅、新和三县土地利用程度综合指数逐渐增长,拜城县先增后减,总体有所增长。流域各县的土地利用效益均逐年增长,后期增长率远大于前期。(3)土地利用程度与区域社会经济发展水平存在正相关,土地利用程度综合指数越高,单位面积GDP和空间城市化水平越高。未利用地面积比重的空间差异对各县市城市化水平之间的差异具有较大影响。(4)人类活动加剧、社会经济发展等因子是流域土地利用变化主要驱动因素。     

基于地理探测器的甘肃农牧交错带土地利用时空演化及其驱动机制

基于RS、GIS以及地理探测器,结合社会经济统计资料,对甘肃农牧交错带2000—2020年土地利用结构、动态度、利用程度和地类转移进行分析,并探究土地利用变化在不同时期的驱动因素。结果表明：（1）2000—2020年,甘肃农牧交错带以耕地、林地和草地为主要用地类型,三者占比超过95%,土地利用结构差异度均小于0.01、结构总体趋于稳定,全域土地利用动态度总体呈先增加后放缓的趋势;（2）耕地、林地和草地的转化占研究区总体变化面积的96%以上,各地类间转换活跃,LUCC较集中分布于陇中黄土丘陵区和陇东黄土高原沟壑区;（3）在长时序土地利用变化情景下,地理探测器具有较好的适用性,甘肃农牧交错带土地利用变化在不同时段驱动因子相异,其变化受社会经济因素和自然地理因素共同作用驱动（前者对土地利用变化解释度更强）,各因子间交互作用均表现为双因子增强或非线性增强效应,双因子交互对土地利用变化的解释度强于单因子解释度。     

1989—2016年吐鲁番高昌区绿洲时空格局变化及其驱动因素北大核心CSCD

本文以1989、1997、2002、2009、2016年吐鲁番高昌区遥感影像作为数据源,提取高昌近27 a的绿洲分布情况。利用GIS、Fragstats和相关统计方法,开展高昌绿洲时间序列和空间分布上的变化及驱动因素分析。结果表明：27 a来高昌绿洲总体呈扩张趋势,同时绿洲与非绿洲转换现象显著,绿洲面积由1989年的413.47 km^2增长至2016的800.48 km^2,其中1997—2002年扩张速度最快;绿洲面积扩张、缩减主要发生在东西两侧,绿洲稳定区主要集中在绿洲中部,波动变化主要集中在绿洲边缘地区,分布零散地区;绿洲景观格局破碎度先下降后逐渐上升,景观形状趋于复杂,但整体景观结构仍比较单一,易受人类活动影响;27 a来高昌区绿洲变化受自然、人文社会因素的影响,但人文因素起决定作用,其中水资源的开发利用是绿洲扩张的前提条件,农业人口、经济发展、农业现代化和政策是主要的驱动因素。     

甘肃省耕地数量变化特征及其对粮食安全的影响

利用51年的耕地统计数据和近年的土地利用详查变更数据,揭示了甘肃省土地利用结构和耕地面积变化的总体特征,1955～2005年,甘肃省耕地面积和人均耕地面积呈现出逐年下降趋势,而粮食产量和人均粮食产量却呈现出上升趋势,最小人均耕地面积和耕地面积压力指数虽逐渐减小,但耕地压力指数历年都大于1,说明此期粮食的供给小于需求,粮食处于不安全状态。运用回归分析方法、预测理论、最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,对耕地面积变化的主要驱动因子进行了分析,在定量分析耕地数量变化和人口增长及经济发展关系的基础上,对未来15年耕地、人口、粮食、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测。结果显示:2006～2020年,耕地压力指数继续减小,且越来越接近1,这说明耕地面积-人口-粮食之间的供需矛盾减小,粮食安全形势有所缓解。     

近25 a来甘肃省耕地资源时空变化及其影响因子

研究耕地资源时空变化及驱动因子,对于提高区域粮食安全,严守耕地保护红线,制定耕地保护政策和措施具有重要的实践意义。以甘肃省1995年、2005年、2015年和2020年4期土地利用数据为基础,在ArcGIS和GeoDa等技术的支持下,从栅格、格网和县域尺度全面分析了甘肃省近25 a耕地时空变化特征,并利用地理探测器对引起耕地变化的主要驱动因子进行了探测。结果表明：（1）甘肃省1995—2020年间耕地减少幅度达1.6%,1995—2005年耕地面积增加,2005—2020年耕地面积递减,且耕地主要流向草地、林地和建设用地,而未利用地主要向耕地和草地转移。（2）耕地空间分布呈“东南多、西北少”的典型特征。耕地空间分布受自然因素和社会经济因素的共同作用,其中,人口和土地开发强度的交互作用是1995年、2005年和2015年甘肃省耕地空间分布差异性的主要原因,而2020年温度和降水的交互作用成为影响耕地的主导因素。研究结果可为甘肃省耕地保护管理提供科学依据。     

西安市土地利用的时空变化分析

根据西安市所辖区县的历史统计资料,建立土地利用类型数据库,并以此为基础,全面分析了西安市1989～1999年土地利用的数量交化趋势和空间变化差异特征。揭示了该地区土地利用数量变化的幅度、速度以及空间变化的区域差异、结构差异等特征。阐明了西安市11年间土地利用变化的特点,从而为土地资源的管理和持续利用提供有效的决策支持。