基于信息熵和灰关联的建三江分局土地利用结构驱动力分析

在GIS技术支持下,基于建三江分局1999—2009年土地利用变更调查数据及相关经济社会统计数据,利用Shannon熵函数分析土地利用结构的熵值特征和土地利用类型的演变规律,同时运用灰色关联度分析法对1999—2009年信息熵变化的驱动力进行分析与探讨。结果表明:1999—2004年建三江分局土地利用结构信息熵持续增长,土地利用结构均衡度持续增加;2005—2009年土地利用结构信息熵持续下降,土地利用结构均衡度下降,优势度上升;2009年各农场土地利用结构信息熵低值区扩大;说明建三江分局土地利用结构较单一,土地利用结构的有序性高。灰色关联分析结果表明:人口因素对信息熵变化驱动更为明显。     

基于多角度的漓江流域土地利用/覆被变化及驱动力分析

改革开放以来,漓江作为国家重点保护的13条河流之一,其流域内土地利用变化的强弱、方向、稳定性状况及其驱动力组成关系着漓江流域生态系统的稳定和桂林市社会经济的发展。基于此,采用1977、1987、2000和2015年4期TM/ETM影像,通过信息熵、空间集聚性及驱动力等从多角度对漓江流域1977-2015年的土地利用/覆被变化及其驱动力进行了研究。结果表明:①1977-2015年,漓江流域土地利用/覆被变化呈现出剧烈-平稳-再次剧烈的变化特点;②流域土地利用综合指数由1977年的228.602增加到2015年的230.878,且越接近市辖区中心土地利用程度越高,流域北部土地利用结构信息熵较小,市辖区最大,极差达到0.86 Nat,不同县域土地利用系统稳定性有所差异;③自然因素中以地形曲率、地貌类型及年均气温对土地利用的影响较大,社会经济因素及半自然半社会经济因素中以旅游景点密度、单位面积粮食产量和单位面积肉类产量这几个因素影响最为显著。     

山东省土地利用结构时空变化及其驱动机制分析

基于山东省1987~2003年统计资料和土地详查与变更调查数据,研究揭示了山东省近17年来土地利用结构信息熵和均衡度的时空变化,并在此基础上进一步探讨了土地利用结构信息熵和均衡度动态变化的驱动机制。结果表明:17年来,山东省土地利用结构信息熵和均衡度的变化经历了增加→减少→缓慢增加的变化过程,总体趋势是各土地利用类型的面积占土地总面积的比例差别逐渐缩小,土地利用结构的均质性逐渐增强;土地利用结构的信息熵和均衡度具有空间分异规律,从东部沿海向西部内陆递减,总体而言,东部半岛丘陵区的信息熵和均衡度值>中南部山地丘陵区>西部、北部平原区;自然因素、人口变化、经济因素和政策调控等是影响土地利用结构信息熵和均衡度时空变化的主要驱动因子。     

陕北黄土高原土地利用时空趋势变化分析

根据1992-2001年土地利用详查数据,分析陕北黄土高原这一典型地区的土地利用时空变化特征,揭示该区土地利用的数量变化、空间变化和变化趋势.研究表明:陕北黄土高原土地利用变化较大,其中以园地变化最大;土地利用变化的空间差异明显,并与其自然地理分区基本吻合,由北至南呈现低-高-低-高的趋势;9 a来陕北黄土高原土地利用处于调整期,利用方式日趋无序.     

基于3S的干旱区土地利用/覆被变化及其对水资源的影响分析——以张掖市甘州区为例

基于GIS软件平台Areinfo9.0,从1987年和2002年两个时期的TM和ETM遥感数据中提取了甘州区土地利用数据,分析了该区土地利用/覆被的时空变化及其对水资源的影响.结果表明:1987-2002年该区土地利用发生了很大变化,荒漠地、耕地及城镇及交通用地增加,其中面积增长最多的是荒漠地,增加了6.18×104hm2,其次是耕地;牧草地、林地、水域及其他未利用地面积有所减少,减少最多的是牧草地,减少了3.74×104hm2,占总减少土地面积的50.92%.土地利用/覆被变化改变着工农业用水、地表蒸发、土壤水分状况及地表覆被截留量,进而对区域水资源产生重大影响:地表年径流量在入境莺落峡径流量略显增加的状况下,而出境高崖水文站水量却持续下降,1987-1994年平均为11.135亿m3,1995-2002降至平均7.645 7亿m3,降幅达32.01%;地下水水位下降明显,新沟测点地下水位下降为原来的67.99%,石岗墩测点下降了47.58%,且水位下降幅度呈现不断增加趋势,使泉水溢出量减少,给甘州区生态经济可持续发展构成了严重威胁.     

新疆各地州市土地利用变化及驱动力分析

依据1996年和200年的新疆土地利用详查数据,计算出新疆各地州市土地利用总体变动指数,全面分析新疆各地州市土地利用变化的差异.全区土地利用总体变动指数为0.71%,其中变动指数最大的是克拉玛依市,为14.47%,最小的是和田地区,仅为0.19%.进而运用模糊综合评判法对新疆各地州市土地利用变化驱动力进行定量分析.在此基础上,对今后新疆土地利用提出一些相应对策建议.     

东北地区主要粮食作物种植结构时空变化分析

在农业供给侧结构性改革背景下,明确区域种植结构时空变化过程,可为东北地区种植结构的调整及优化提供科学依据。采用2005-2015年东北地区40个市/盟主要粮食作物播种面积数据,运用数理统计方法,根据主要作物种植面积比重以及作物组合状况,划分主要作物种植结构类型,进而分析东北地区主要粮食作物种植结构时空变化。结果表明:(1) 2005-2015年东北地区粮食作物播种面积持续扩大,其中,大豆播种面积及其占粮食作物总播种面积的比重均呈现"上升-下降"趋势,玉米和水稻播种面积稳定上升,水稻占粮食作物总播种面积比重在2011年超过大豆;(2)种植结构类型共出现8种,以作物主导型为主。其中,玉米主导型和水稻主导型地区数量增加,大豆主导型地区数量减少;(3)玉米主导型地区分布最广,由辽宁省、吉林省向黑龙江省中部和东部地区扩散,大豆主导型萎缩至大、小兴安岭地区。种植结构类型单一化趋势明显,黑龙江省中部和东部地区、吉林省东部地区及内蒙古自治区呼伦贝尔市种植结构类型向玉米转变。     

西宁市主城区土地利用时空变化驱动力分析

土地是人类生存发展的重要物质基础,分析影响土地利用结构的各项因素,包括自然环境因素和社会经济因素,都可以为更加规范合理地利用土地提供很好的借鉴作用。利用西宁市2001年和2014年两期的Landsat影像数据和DEM数据,通过分类统计和相关性分析,分析了影响西宁市土地利用结构的相关环境因素和社会因素,根据所得统计结果可知:西宁市自然环境因子对不同类型的土地产生的影响不同。林地和草地的变化程度随着海拔的升高呈增大的趋势,耕地和建设用地的变化率指数随着海拔增大逐渐减小,水域和其他土地基本保持平稳。根据社会经济数据的相关分析,西宁市土地利用格局的不断变化与社会经济发展息息相关,其中耕地变化情况和人口变化对土地利用格局的变化产生了重要的影响。     

陕西关中地区NDVI的时空变化特征及其驱动力分析

随着全球气候变化与城市化进程加速,城市生态建设受到越来越多的关注。为揭示多因素变化背景下关中地区的植被变化规律,基于MOD13A1遥感影像,运用定性与定量相结合的方法研究了陕西关中2005—2020年归一化植被指数(NDVI)的时空演变特征及其驱动力,结果表明：(1)16年间,陕西关中的NDVI值以每年0.004 9的速率波动上升,2020年最高,达到0.68;(2)陕西关中南部NDVI值水平明显优于北部,西南部NDVI值表现最好,均处于0.7以上;(3)陕西关中植被改善区面积占总面积的52.28%,植被退化区面积占28.73%;(4)影响陕西关中NDVI分布的主要地理、气候、人为因子分别为地貌类型、降水、土地利用。     

宁夏中部干旱带土地利用变化及驱动力分析

利用1978年MSS、1987年、1996年及2007年TM遥感影像,借助遥感和GIS技术及相关分析、主成分分析方法,对宁夏中部干旱带1978-2007年土地利用变化及驱动力进行了分析。结果表明：1978-2007年耕地、城镇用地面积快速增加,沙地面积减少了281 682hm2。草地以年均0.17%的速率不断增加,林地面积减少了近3万hm2。土地利用系统无序化程度增加,土地利用利用结构复杂性和多样性增大。人口、经济、产业结构、农业生产、投入、富裕程度、政策和自然因素是驱动研究区土地利用变化的主要因素,其中,人口作为社会经济活动的主体,对土地利用变化起着推动作用。     

基于土地利用的甘州区生态系统服务价值研究

以张掖市甘州区为研究对象,采用1987年、2000年、2009年3期土地利用数据,分析了甘州区1987—2009年在土地利用/覆盖变化驱动下的生态系统服务价值变化。研究表明:（1）甘州区农田和居民工矿用地一直处于增加趋势,林地和草地先减少后增加,水域处于减少状态;（2）甘州区生态系统服务价值呈现先降后升的“V”字形变化,1987年、2000年和2009年3个年份分别是25.2,19.53,20.21亿元;在不同生态系统类型中,农田、草地、水域提供的生态功能服务价值达到总价值的80%以上,在生态系统服务价值构成中占有重要地位;（3）生态系统单项服务功能价值中,水源涵养和废物处理的生态功能服务价值较高,二者之和占总价值的近40%;（4）各土地利用类型生态系统服务价值敏感性指数都小于1,表明甘州区生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果可信;（5）从表面看,生态系统服务价值的变化直接源于土地利用的变化。实质上,在土地利用变化的背后隐含着不同时期人类活动强度和政府政策导向的间接驱动。     

转移流视角下甘州区土地利用动态变化及空间集聚特征

以甘州区为案例探讨了转移流视角下的土地利用动态变化及空间集聚特征,以为甘州区土地利用空间布局,湿地保护与建设提供参考。研究结果表明:1甘州区自然保留地占绝对优势,耕地、林地、牧草地和水域比例较低,说明后备土地资源较为充足,具有一定发展潜力;2耕地与建设用地、牧草地之间的地类变化是该地区的主要土地利用转移地类,耕地、牧草地和自然保留地是各地类中主要的转移流;3建设用地的活跃度不断增大,2006—2011年达到3.16%,主要原因是城市用地面积扩张,来满足中心城区扩张的增长需求;4地类转移波动度变化主要表现为林地和水域之间的相互转换,波动度均达到最大值2.000 0;5各类土地利用变化的空间分布构成了以中心城区为中心,以不断增长的建设用地为内圈,以牧草地转为耕地这种转移地类为外圈的环形结构;6空间集聚表现出热点区域逐年增加,有向南扩张,沿水系展布的特征。     

基于信息熵和数据包络分析的重庆市县域土地利用结构评价

土地利用结构是国民经济结构在土地利用上的具体表现,通过土地利用结构评价可提高土地利用效益及功能。以GIS技术为平台,采用信息熵理论和数据包络分析方法,选取重庆市38个县区为研究对象,从有序性和效率两个方面分析评价了重庆市的土地利用结构状况。结果表明:重庆市各县区土地利用结构的有序度存在显著的空间差异,有序度高低与区域内用地密切相关;土地利用效率在空间上也存在明显的差异化,20个县区综合效率、技术效率、规模效率为1或接近于1,表明重庆市各县区土地利用结构相对合理,各项土地利用效率较好,土地开发利用比较有序。     

江西省余江县土壤肥力变化和驱动因素与对策研究

对照分析了余江县第二次土壤普查时期和2003年土壤养分和土壤pH的时空变化和土壤肥力综合指数变化。运用模糊数学、多元统计和层次分析方法,选取指标并计算了余江县土壤肥力各指标的隶属度、权重,并最终求得土壤肥力综合指数。通过比较发现,20年来,余江县土壤pH有显著下降,土壤酸化加重;速效磷、速效钾有较大幅度的显著提高;而有机质略有下降、全氮略有升高,但是变化幅度不大,不明显;土壤肥力综合指数显著增加。分析了变化的驱动因素主要是农业产业结构的调整和施肥量增加、施肥结构的更加合理,还与气候、地形、酸雨和土壤侵蚀的改善有一定的关系。并根据余江县的实际提出了合理对策。     

赣州生态城市建设探讨

分析了赣州生态市建设的优势及面临的问题:水土流失严重、山洪灾害突出、“三废”排放量大、经济发展水平落后等。提出了建设赣州生态城市的对策:加大环保知识宣传力度,提高赣州公众生态意识;充分发挥赣州市政府的主导作用;做好赣州生态市建设的总体规划;调整三次产业结构,发展生态产业;搞好赣州城市地理建设;突出城市个性,树立生态城市风尚。     

杭州市区土地利用景观格局演变及驱动力分析

基于遥感影像应用景观生态学及相关定量分析方法,剖析了杭州市区1991—2005年来的快速城市化阶段的土地利用景观格局演变特征,并引入典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)方法进行驱动力机制分析。研究表明:①杭州市近15年来土地利用景观结构发生了较大的变化,主要表现为农业景观与水体景观大量减少,并成为建设景观增加的主要来源,其中农业景观占建设景观来源的43.85%;②景观水平格局特征表现为斑块总数的增加、景观多样性的上升、景观破碎化程度呈现上升趋势、斑块优势在下降,说明大斑块对整个景观的控制作用随土地利用变化呈减弱趋势;③CCA排序结果清晰展现了杭州市8个区的景观格局指数与驱动因子的相互关系及空间特征。     

北京市平谷区耕地面积变化及其驱动力的数理分析

以北京市平谷区为研究区域,讨论了不同地貌区耕地数量变化的空间差异及其流向,并利用多元回归方法分析了整个研究区以及各地貌区耕地数量变化的驱动机制。研究结果表明:①虽然各地貌区耕地数量变化具有空间差异性,但总体上均表现出强度大、比率高等特点;②整个研究区耕地数量变化的主要流向是园地,其次是建设用地;③对整个研究区以及各个地貌区两个层次上驱动机制的数理分析表明,不同区域耕地数量的变化是由不同的驱动因素导致的,但总体而言,其转化都是由社会经济环境和自然环境共同引起的,其中社会经济环境中的人文因素影响更大;④不论在何种地貌区域,耕地资源禀赋,即耕地本身的数量和质量,并不是一个驱动因子,说明耕地的转化程度不随耕地数量和质量的变化而变化,因此应加大对优质耕地以及重点区域耕地的保护力度。     

赣州近30年气候变化对双季早稻产量的影响

以赣州市1980-2009年逐日气温、降水量和日照时数等资料为基础,对赣州双季早稻生长期的气候变化特征进行分析,并对早稻气象产量与其生长期气象因子间进行了相关分析。结果表明：（1）近30a早稻的单产随时间呈增加趋势,20世纪90年代以前基本呈线性增长,90年代后期开始增长速度明显放缓;（2）近30a早稻生长期的气温总体呈增加趋势,升温速率为0.35℃/10a,90年代末以前增温不明显,但随后气温跳跃上升,其中2000-2009年的平均气温比90年代上升了0.7℃,气温与早稻产量存在极显著的负相关,气候变暖对早稻增产起抑制作用;（3）近30a早稻生长期的降水量呈减少态势,其递减速率为157.6mm/10a,降水量与早稻产量存在明显的正相关,早稻生长期间降水量由多变少,并有逐年减少趋势,降水不足将是影响未来早稻高产的主要因子之一;（4）近30a早稻生长期的日照时数没有明显的变化趋势,但年际间和年代际间的变幅都较大,日照时数与早稻产量呈明显的负相关,表明日照太强对早稻生产有不利影响;（5）近30a早稻灌浆乳熟期的气温呈明显增加趋势,特别是从90年代后期开始＂高温逼熟＂天气明显增多,且灌浆乳熟期气温与早稻产量存在明显的负相关,灌浆乳熟期的高温热害也是影响赣州早稻优质高产的关键因子之一。     

基于信息熵原理的土壤pH影响因素空间相关性分析

土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一,它受特定的生物气候条件、地形、母质来源以及人为活动的影响.本文选取发育于不同母质和不同地形部位,且土地利用方式多样的丘陵区土壤,进行高密度土壤剖面样品的采集,分析获取表层和底层土壤pH数据.基于信息熵原理对土壤pH与母质、地形和土地利用方式之间的空间相关性进行定量分析,结果表明表层土壤pH主要受土地利用方式的控制,耕作土壤pH值明显小于自然土壤;而底层土壤pH主要受母质的影响,不同母质上发育的土壤pH值从高到低依次排列为紫红色砂页岩风化物、下蜀黄土和砂岩风化物.本文的研究特色是应用联合信息熵算法,在定性变量和定量变量之间进行定量的空间相关性分析,这点克服了以前定性变量和定量变量之间相关关系研究的不足.