信息熵在土地利用结构动态变化研究中的应用——以重庆市北碚区为例

基于转移流和信息熵理论,以北碚区为例,分析了2005~2015年重庆市北碚区土地利用的转移流和土地利用结构信息熵动态变化,对近11 a来土地的各个利用类型的增减变化和影响熵值大小的因素进行了讨论。结果表明:(1)研究期内北碚区建设用地持续增加,耕地不断减少,其他地类有增有减。(2)单一土地利用动态度差异较大,城镇村及工矿用地6.6%、交通运输用地6.6%,维持较高占比,耕地11 a内呈缓慢下降趋势,动态度变化不明显。(3)由于居民点及工矿用地和交通用地的增加,耕地和其他土地的减少使得北碚区土地利用结构均衡度和信息熵均呈现波动式上升事态,优势度呈现波动式下降事态。并提出合理利用北碚区土地资源的建议。     

基于DEM的重庆市北碚区土地利用格局地形分布特征分析

以研究区DEM与2015年土地利用矢量数据为基础数据源,对影响土地利用格局地形分异的坡度、高程因子进行提取与分析。结果表明:北碚区地形坡度在0~59.4626°范围变化,且土地利用景观面积随坡度的增加呈大体增加趋势;高程变幅为200~1250m,但土地利用景观主要分布在300~500m、500~1000m,地形以山地、丘陵为主。研究区土地利用景观类型空间分布较为复杂,但应注重适宜坡度和海拔下未利用地的合理开发程度。通过对北碚区坡度、高程因子下的土地利用格局空间分异特征的分析,为北碚区合理利用土地资源提供科学指导。     

表征不同地貌土壤有机质空间变异的方法研究——以龙海市为例

以龙海市为研究区,在沿海平原区与丘陵山地区分别采用4种格网密度(0.5 km×0.5 km、1 km×1 km、2 km×2 km与3 km×3 km)与4种不同样点分类方式的组合,研究不同地貌区高效表征土壤有机质空间变异的采样点布设方式。结果表明,在不同格网密度下,沿海平原区按土壤类型进行采样的土壤有机质均方根误差均较其他方式低,为精度最高的样点布设方式;丘陵山地区以土地利用方式结合土壤类型为高效的样点布设方式。在样点密度布设方面,沿海平原区0.5 km×0.5 km、1 km×1 km与2 km×2 km三种格网密度的土壤有机质均方根误差差值均在35%以内,而2 km×2 km格网密度下的样点数量仅为0.5 km×0.5 km的15.21%,因此,在精度要求不高的情况下,为节约成本,可采用2 km×2 km格网密度下进行采样。同理,丘陵山地区宜采用2 km×2 km格网密度,按土地利用类型结合土壤类型的分类方式进行样点布设。     

丹江口水库核心水源区土地利用变化特征研究

丹江口市是南水北调中线工程核心区,其土地利用变化对丹江口水库水质有重要影响.基于丹江口市2007、2012、2017年遥感影像,人机交互解译获取3期土地利用数据,构建0～1 km、>1～13 km、>13～36 km缓冲区,定量和定性方法相结合,综合分析2007—2017年丹江口市土地利用时空变化特征.结果表明:①研究区土地利用类型以林地和农地为主,土地利用变化速度2012—2017年大于2007—2012年;土地利用变化速度由大到小依次是>1～13 km缓冲区、0～1 km缓冲区、>13～36 km缓冲区;农地面积持续减少,建设用地面积持续增长.②土地利用类型转移面积由大到小依次是>1～13 km缓冲区、0～1 km缓冲区、>13～36 km缓冲区,0～1 km缓冲区内,主要是农地转变为林地、草地和水域;>1～13 km缓冲区内,农地、林地和草地相互转变,建设用地持续增加;>13～36 km缓冲区内,主要是农地、林地和草地的转变.③研究区土地利用程度由大到小依次是>1～13 km缓冲区、0～1 km缓冲区、>13～36 km缓冲区;0～1 km缓冲区土地利用程度降低,土地开发利用减弱;>1～13 km缓冲区处于土地利用发展期,土地开发利用逐渐增大;>13～36 km缓冲区土地利用程度变化很小.     

土壤理化性质对土地利用方式变化响应研究——以重庆市北碚区为例

选择重庆市北碚区五种土地利用类型为研究对象,研究了土地利用方式对土壤孔隙度、土壤有机碳含量以及土壤速效养分的影响.研究结果表明,土地利用方式变化引起了土壤孔隙度,土壤有机碳与土壤速效养分含量的差异;水田变为其他土地利用类型后,土壤孔隙度降低,土壤有机碳含量呈下降趋势,土壤速效养分会有不同程度的降低;旱地变为其他土地利用类型后,土壤孔隙度没有明显变化;变为果园后土壤有机碳呈下降趋势,变为菜地后土壤有机碳在0~20 cm和40~60 cm土层呈上升趋势;土壤速效养分随着旱地改变土地利用类型都有不同程度的增加.     

基于转移矩阵的重庆市北碚区土地利用变化分析

获取土地利用/覆被变化定量信息对于土地管理和规划、促进可持续发展有重要意义。以重庆市北碚区2000、2005、2010、2015年的landsat TM影像为基本数据源,采用监督分类的方法获得了北碚区4个时相的土地利用数据,建立土地利用转移矩阵,从年均变化强度、地类动态度、地类转变强度及倾向度3个层次构建指标,深入挖掘土地利用变化信息,分析北碚区15年土地利用的变化速率、转变强度及变化趋势。结果表明:2000—2015年重庆市北碚区的土地利用发生明显变化,变化强度呈递增趋势;各类用地在不同时段内变化分异较大,变化相对剧烈的地类主要是建设用地和耕地,耕地减少的强度与城市扩张速度呈正相关;地类综合动态度与地类占研究区面积的比例有关,单一动态度则反映地类自身的变化情况;地类转变强度和倾向度分别挖掘了地类变化的直观和潜在转变信息,二者结合更能全面地分析地类的来源与转向的情况。     

重庆市不同经济区土地利用变化及其驱动力差异性分析

根据1985~2000年土地利用统计、社会经济资料,从土地利用数量变化、土地利用程度变化以及土地利用景观结构变化三个方面,对重庆市经济较发达的北碚区、欠发达的万州区和经济落后的酉阳县3个不同经济区域的土地利用进行了分析。结果表明,15年间不同经济区的各类土地利用变化的速度(率)、变化程度、变化方向存在着较大的差异。经济较发达、人均GDP高、人口密度较大的北碚区比经济欠发达的万州区和经济落后的酉阳县土地利用变化速度快,利用程度广,土地破碎化程度深,受人类干扰强度大;人口增长、工业化和城镇化进程、第三产业的发展、经济管理机制以及社会行为因素是不同经济区土地利用变化的主要驱动力,不同经济区驱力因子的差异性,导致了不同经济区土地利用变化的差异性。     

广西贵港市土地生态系统服务功能重要性评价及其空间分布

采用GIS技术和运用定位定量方法,分析贵港市水源涵养、土壤保持、生物多样性保护及其空间分布特征,并在此基础上对贵港市土地生态系统服务功能重要性及其空间分布进行综合评价,为贵港市土地生态环境的保护、建设及土地利用总体规划的编制提供科学依据。评价结果表明,贵港市土地生态系统服务功能重要性分布中,极重要地区面积1 270.86 km2,重要地区面积3 097.92 km2,比较重要地区面积1 164.68 km2。对于极重要和重要的区域,在土地利用规划中应严格执行管制措施,重点突出生态环境的保护和建设。     

基于景观格局的土地生态系统完整性空间分析研究

以河北省固安县2009年土地利用现状数据为研究对象,将研究区划分为1～5 km不等的网格进行研究,运用景观格局分析软件,计算各网格内景观格局指数;并运用SPSS11.0对各类景观指数进行标准化处理,从而运用加权模型构建土地生态系统完整性指数;然后,通过探讨研究区景观指数与尺度之间的变化关系,认为2 km网格的土地生态系统完整性指数与现状最符合,最后采用GIS空间统计学中的自相关方法和半方差分析,对研究区2 km网格的土地生态系统完整性指数的空间分布特征进行分析。结果表明,研究区内的土地生态系统完整性存在着一定的空间正相关性。研究区整体生态环境质量较高,中部区域土地生态系统完整性指数高,其同种类型的土地连片性可能性更大,便于土地整理;土地生态系统完整性的低值区明显聚集在西北部的东湾乡、固安镇等,在土地生态系统完整性的低值区应加强土地利用管理,尽量避免不合理的土地利用方式,减少土地利用格局的破碎度和分离度,提高土地利用的生态安全度,促进区域可持续发展。     

重庆市北碚区耕地面积变化及其驱动力分析

利用重庆市北碚区2000—2012年的耕地面积和社会经济统计数据,分析其耕地资源的数量变化特征,采用主成分分析法定量分析了影响耕地面积变化的驱动因素,揭示了耕地面积变化的驱动机制。结果表明,北碚区耕地面积与人均耕地面积均呈现快速减少—缓慢减少的阶段变化特征;经济发展、农业发展因素、城市化水平和交通因素是影响北碚区耕地面积变化的四大主要驱动因子;可以从减少建设占用耕地、加强土地开发整理、加强高标准基本农田建设等方面达到保护耕地的目的。     

豫中典型样区土地利用多样性的空间分异及关联分析

选取河南省中部典型样区为研究对象,运用GIS和RS技术提取并分析了研究区2001年到2007年各土地利用类型面积变化及土地利用变化的转移矩阵。利用仙农熵变形公式计算了研究区的土地利用构成组分多样性和1 km×1km、2 km×2 km两种网格尺度下的空间分布多样性指数,并运用灰色理论,探讨了土地利用面积与其空间分布特征之间的关联性。结果表明,研究区内农用地和交通运输用地变化趋势最为显著,其中农用地减少的面积最多,高达131 km2,相比2001年减少了1.5%,交通运输用地增加的最多,比2001年增加了81.3%,土地利用类型之间的转化反映了研究区城市化进程在不断发展;研究区农用地的空间分布多样性指数趋近1.0,表明其空间分布非常均匀;交通运输用地的空间分布多样性指数为0.85,其空间分布离散程度相对较高;各土地利用类型的面积与其空间分布多样性之间存在着正相关关系。     

GIS应用于县级土地利用总体规划的研究

土地利用总体规划编制涉及大量的空间数据和属性数据,通过利用GIS技术在空间分析和数据存储方面的优势,对土地利用总体规划修编进行了优化,有效提高了数据存储和空间分析的效率,并进一步探讨了基于GIS技术的县级土地利用总体规划修编的技术和方法,以推进县级土地利用总体规划编制的科学化。     

福州市土地利用空间结构和形态变化分析

为了增进对土地利用空间结构和形态变化的理解，以分形理论为指导，在遥感和GIS技术的支持下，对福州市土地利用空间结构和形态变化进行了分析。首先对来自遥感影像建立的福州市土地利用空间数据库进行提取，然后运用土地利用空间格局的分形模型，计算了福州市1988年和2004年两个时期各个土地类型的分形维数和稳定性指数，对福州市土地利用结构和形态演变进行了定量分析。为区域土地合理利用以及优化配置提供参考依据。     

基于GIS技术和信息熵的宜兴市城乡土地利用空间结构变化分析

基于G IS技术和信息熵原理,根据宜兴市2005年土地利用现状图和2009年第二次全国土地调查数据,对宜兴市城乡土地利用空间结构的变化进行了分析。结果表明:从2005年至2009年,宜兴市城乡土地利用结构的信息熵和均衡度均呈现出减小的趋势,土地利用有序度升高。     

大余县土地利用空间格局变化分析

利用遥感技术与G IS技术,对遥感解译得到的大余县1990、2000年2期土地利用数据,在空间图形库系统支持下,从数量及空间变化两个方面对其进行分析,以及通过景观空间格局特征指标、空间转化类型及强度等,分析该区土地利用空间格局变化。结果表明：研究时段内,耕地、林地和水域面积减少,草地和城乡建设用地面积增加;景观多样性指数、破碎度指数和斑块伸长指数上升,同期景观优势度指数和均匀度指数下降;土地利用空间变化内在过程基本以耕地、林地、草地、水域、建设用地间相互转化为主导。     

MAPGIS下土地利用现状面状数据属性库的构建研究

土地利用现状属性库的建立是土地管理信息化的基础,也是GIS空间数据库的组成部分,在建立、更新土地利用现状空间数据库中具有重要的作用。以制作1∶5万新疆阿克陶县土地利用现状遥感解译图为例,论述地理信息系统软件MAPGIS环境下空间面状数据属性库建立的方法。     

基于GIS的许昌市土地利用动态变化分析

以许昌市2006～2020年土地利用规划数据为基础,利用GIS软件对土地利用规划方案中土地结构调整可能引起的空间变化进行预测分析,从而分析许昌市的土地利用分类特征。结果表明:林地的动态度最高;通过对耕地、园地、林地以及建设占用耕地的特征分析,得出其对应的年变化率及空间差异,从而为土地规划和管理提供参考。     

基于GIS的土地利用结构优化配置研究进展

土地利用结构优化是土地利用总体规划的核心内容,是实现土地资源可持续利用的重要手段.而GIS以其强大的数据管理和空间分析功能,在土地利用结构优化研究领域得到广泛应用.该研究从GIS与数学模型结合、GIS与智能算法结合以及GIS在土地利用辅助决策3个方面入手,总结了GIS在土地利用结构优化研究中的应用,阐述了不同优化方法的优缺点,分析了未来一定时期内GIS应用于土地利用优化研究的发展趋势.     

基于GIS的具有干扰作用的土地利用系统动态优化模型

GIS是大尺度土地利用规划的基本工具,景观格局的动态变化是景观生态学的重要方面,利用Markov链模型,人们研究了各土地利用类型随时间的转移,用于土地利用系统的规划和管理,然而,目前用来描述空间格局的动态变化的转移矩阵模型其元素是常数,人类和自然的干扰未加考虑,使得这些模型的应用效果到影响。本文基于GIS,并考虑人类和自然的干扰,提出土地利用系统动态规划的多维景观格局动态优化决策模型s(t 1)=s(t)[Q(t) w^t(t)r(t)]其中向量s(t)是土地利用面积的分布。初步研制了土地利用规划和管理的计算机决策支持系统。对于给定的目标,可以产生一系列决策变量。使土地利用系统作为一个整体可趋势其最优结构,给出了模型的算法,并证明其收敛性。与GIS连接,用该模型可对土地利用系统的空间格局进行定量动态模拟。作为个例研究,该模型被用于杭州城市土地利用规划,结果表明：模型模拟效果良好。     

基于岩性分区的北京市密云县土地利用分析

为探讨北京市密云县各岩性区土地利用类型、土地利用空间格局,分析岩性对土地利用的影响和约束状况,通过实际调查,并借助GIS软件,将北京市密云县1∶5万地质图进行矢量化,形成岩性分区图,并结合密云县土地利用类型和结构,以7个岩性区为研究单元进行分析.结果表明:密云县的土地利用数量结构中林地占绝对优势,其与岩石的分布密切相关;第四系沉积物类型区的土地利用类型齐全程度最高,优势度很低.岩性差异影响着土地利用在数量结构和空间格局方面的区域性差异.