Tracking environmental dynamics and agricultural intensification in southern Mali

The Office de la Haute Vallée du Fleuve Niger (OHVN) zone in southern Mali is a small but important agricultural production region. Against a background of environmental degradation including decades of declining rainfall, soil erosion, and human pressure on forest resources, numerous farming communities stand out through the use of improved soil and water management practices that have improved agricultural and environmental conditions. Field surveys conducted in 1998–2001 indicated that environmental and agricultural conditions have improved in the past decade. In an effort to better quantify environmental trends, we conducted a study using medium- and high-resolution remotely sensed images from 1965 to 2001 in order to analyze land use and land cover trends in 21 village territories. The trends show clear indications of agricultural intensification and diversification among villages that have received assistance from the OHVN agricultural development agency. Some communities have improved environmental conditions by protecting their forest resources through community management actions. Four decades of remotely sensed images played a practical role in tracking and quantifying environmental and agricultural conditions over time.     

基于RS和GIS的土地利用/覆被变化及其功能转型特征分析——以新疆叶城县为例#br#

以土地利用遥感影像数据解译的基础及相关遥感技术支持,将土地利用类型分为6大类型的LUCC数据源,通过选取土地利用动态度与土地利用程度指数,结合采用土地利用程度和转移矩阵模型,对新疆喀什地区叶城县近15年的土地利用/覆被变化及其功能演变进行综合分析。研究结果表明：2005—2020年期间叶城县的草地、耕地、水域面积及建设用地整体呈现增长的趋势,分别增加421.21 km2、181.25 km2、120.49 km2、7.37 km2,沙地、冰川及永久积雪、林地及其他未利用地面积在不断减少,分别减少 320.58 km2、303.92 km2、61.16 km2、43.21 km2;土地利用程度方面,在近15年研究区的土地利用程度呈现上涨,表明土地利用正处于发展期,尤其是2010—2015年期间土地利用程度指数与其他时期相比较高;由土地利用转移矩阵可知：研究区主要转入土地类型为耕地、草地、建设用地、水域等,土地面积都呈现一定幅度的增加,而林地、沙地、冰川及永久积雪和其他未利用地的面积都有所减少;在研究期间,土地利用功能类型中生态生产用地增加幅度最大,增加480.92 km2,其次是生产生态用地排列第二,为181.02 km2,而生态容纳用地呈现减少趋势,减少667.82 km2,说明叶城县土地利用功能类型的变化受到人为影响较大。研究结果可为新疆叶城县土地资源的可持续利用,科学管理和生态规划提供依据。     

基于TM遥感图像的土地覆盖类型识别分析——以和田河两岸绿洲为例

土地利用/覆盖变化（Land Use/Cover Change,LUCC）是全球土地利用/覆盖研究的一个主要核心内容。和田河两岸绿洲的可持续发展对干旱半干旱地区具有理论与现实意义。以和田河两岸地区为研究对象,利用1994年和2008年的Landsat TM/ETM+遥感影像,结合GIS技术提取分析和田河两岸地区1994年和2008年间土地利用动态变化信息,为今后该研究区土地的可持续利用与城市发展规划提供参考。      

Managing water by managing land: Addressing land degradation to improve water productivity and rural livelihoods

The premise of this paper is that the key to effective water resources management is understanding that the water cycle and land management are inextricably linked: that every land use decision is a water use decision. Gains in agricultural water productivity, therefore, will only be obtained alongside improvements in land use management. Expected increases in food demands by 2050 insist that agricultural production - and agricultural water use - must increase. At the same time, competition for water between agricultural and urban sectors will also increase; and the problem is further compounded by land degradation. A global survey suggests that 40% of agricultural land is already degraded to the point that yields are greatly reduced, and a further 9% is degraded to the point that it cannot be reclaimed for productive use by farm level measures. Soil erosion, nutrient depletion and other forms of land degradation reduce water productivity and affect water availability, quality, and storage. Reversing these trends entails tackling the underlying social, economic, political and institutional drivers of unsustainable land use. This paper is based on a review of global experiences, and its recommendations for improving water management by addressing land degradation include focusing on small scale agriculture; investing in rehabilitating degraded land to increase water productivity; and enhancing the multifunctionality of agricultural landscapes. These options can improve water management and water productivity, while also improving the livelihoods of the rural poor.     

工业用地供应制度改革路径探索

在研究工业用地供应制度演变的基础上,分析当前工业用地供应的现状和取得的制度绩效,从中找出工业用地供应存在的问题及其原因,提出相应对策,为土地供应政策创新改革提供参考。采用现象溯源法和综合归纳析法进行研究。结果表明,当前我国工业用地供需矛盾较大,下一步须从坚持工业用地招标拍卖挂牌出让制度、完善其程序入手,进一步改革完善工业用地供应制度,努力推进利用低效的工业用地再开发、再利用,促进经济结构调整,促进节约集约用地。      

基于LU-SWAT模型的土地利用/覆被变化对水文过程的影响研究——以黑河上游为例

【目的】揭示内陆河流域集水区土地利用/覆被变化对水文过程的影响及其成因。【方法】基于能够逐年调用土地利用/覆被数据的LU-SWAT模型,并结合控制变量法研究了黑河流域集水区黑河上游1990—2009年土地利用/覆被变化对地表径流、侧向流、蒸散发量、地下径流以及总产水量的影响。【结果】LU-SWAT模型对于黑河上游月、年出山径流模拟结果较好,其月径流模拟的纳什系数为0.93,相关性系数为0.94;其年径流模拟的纳什系数为0.83,相关性系数为0.86。此外,其对各个水文要素的模拟结果符合西北干旱区内陆河流域集水区的水文特征;1990—2001年黑河上游土地利用变化主要表现在林地的减少,而2002—2009年土地利用的变化除了林地和草地的增加之外,还表现在裸地的大面积减少;1990—2001年黑河上游地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势,而地下径流呈减少趋势,2002—2009年流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少,而地下径流量增加。在黑河上游,干旱条件下各水文要素对于土地利用覆被变化的响应更明显。【结论】1990—2001年林地的减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势而地下径流呈减少趋势的主要原因。2002—2009年裸地的大面积减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少而地下径流量增加的主要原因。     

LUSE,a decision support system for exploration of rural land use allocation: Application to the Terra Chá district of Galicia (N.W. Spain)

This article describes LUSE, a system for exploration of rural land use allocations (total area devoted to each kind of use) by multiobjective linear programming methods. The objectives pursued are maximization of gross margin, employment in agriculture, land use naturalness and traditional rural landscape, and minimization of production costs and use of agrochemicals. The constraints on the areas devoted to the land uses considered in addition to those imposed by their joint and individual availabilities, are that they must reach levels considered to satisfy existing demand for those uses or their products, and that the areas devoted to maize and fodder must be sufficient for maintenance of dairy farm production. The program generates comprehensive samples of the Pareto-optimal set, and also allows interactive convergence on a solution that is satisfactory to the decision-maker or interactive exploration of the Pareto-optimal set. The system is currently parameterized for use in an area of Galicia (N.W. Spain), but is easily adaptable to other geographic locations.     

变化环境下沈乌灌域土地利用/覆盖时空变化分析

为了研究变化环境下内蒙古河套灌区沈乌灌域土地利用/覆盖时空变化,并对今后节水改造和节水规划提供指导依据,以沈乌灌域1995、2005年及2015年Landsat影像为数据源,采用基于CART算法的决策树分类对灌域20 a来5种土地利用/覆盖类型进行了分类,并计算了各土地利用/覆盖类型的单一动态度、双向动态度、变化趋势和状态指数,研究了引黄水量等环境变化因子作用下灌域土地利用/覆盖的时空变化。结果表明,(1)1995—2015年沈乌灌域内沙地和盐碱地分别减少了43.77%和62.54%,植被和荒地分别增加了75.10%和92.32%。(2)沙地、盐碱地和荒地向植被的转化是植被面积增加的主要原因;荒地频繁与沙地、盐碱地发生相互转化,相互转化的位置主要出现在沙地和渠道的周边。(3)引水量和地下水埋深是盐碱地、水体的变化主要因子,工程建设是沙地和植被覆盖区变化的主要因子。为缓解灌域的用水矛盾,今后在制定节水规划时应统筹考虑土地利用类型/覆盖与节水改造的关系。     

提高土地利用——土地覆盖遥感分类精度方法研究综述

本文总结了国内外提高土地利用-土地覆盖遥感分类精度的若干方法：可提高精度的大气校正方法、多源信息融合方法、人工智能分类方法等。并对其中部分方法进行了优缺点评价。     

Land use and land cover classification in the irrigated Indus Basin using growth phenology information from satellite data to support water management analysis

Water resources planning and management is fundamental for food security, environmental conservation, economic development and livelihoods. In complex basins like the Indus Basin, water is utilized by different land cover and land uses. Up to date information about these Land Use and Land Cover (LULC) classes provide essential information on the water flow path. Traditionally, landscapes are described by cover type. For water management analysis, the information on land use is vital. To this end, a classification of LULC in the Indus Basin (covering 116.2 million hectares of Pakistan, India, China and Afghanistan) has been made. Vegetation index images freely available from SPOT-Vegetation satellite were used to describe the phenological cycle of all agro-ecosystems at a spatial resolution of 1 km × 1 km. An unsupervised clustering technique was adapted to classify 27 land use classes. Ground information and expert knowledge on the growing patterns of crops was used to label the resulting LULC classes. This helped to discern specific crops and crop rotations. An error matrix was prepared using ground truthing data to evaluate the classification accuracy. Existing global, regional and local studies were also considered for validation. The results show an overall accuracy of 77%, with the producer's accuracy being 78% and user's accuracy 83%. The Kappa coefficient (0.73) shows moderate agreement between on ground and satellite derived map. This is deemed sufficient for supporting water management analysis. The availability of major crop rotation statistics and types of forests and savanna is key information for the input data in hydrological models and water accounting frameworks.     

市(县)级土地利用变化驱动力分析——以醴陵市为例

市(县)级土地利用变化驱动力分析不仅可以为新一轮土地规划中合理利用和保护土地资源提供基础依据,而且也是区域可持续发展的重要决策基础.为此,利用醴陵市1997～2004年的土地利用统计资料和近年的土地详查与变更数据,分析了市(县)级土地利用的方式变化特征及其驱动力分析.通过相关分析得出:醴陵市自1997年以来土地利用变化主要体现为耕地的减少和城镇建设用地的增加,在此基础上重点揭示出该变化的主要驱动因子是GDP、人口的增长和农业内部结构调整,此外国家政策导向和政府规划行为也是重要的外部驱动因子.     

对城市边缘区土地利用问题及对策的研究

城市边缘区作为一个特殊的区域空间,在城市发展过程中起着极其重要的作用,它是城市和乡村联系的纽带,为城市生产和生活日益扩张提供后备空间。城市边缘区土地利用对城市和城市周围地区的居民生产、生活方式,经济要素的流转方式以及生态环境保护都起着重要的影响。及时掌握城市边缘区土地利用变化情况,合理进行土地利用规划,对实现可持续发展,构建和谐社会十分必要。     

土地利用/覆被深度学习遥感分类研究综述

基于遥感分类实现高精度的土地利用和土地覆被制图是研究热点问题.近年来,以卷积神经网络为代表的深度学习在计算机视觉领域取得了长足发展,同时也被引入到土地利用/覆被遥感制图领域.相比于经典机器学习,深度学习的优势表现为能够自适应提取与分类任务最相关的特征,其缺陷表现为分类精度的提高依赖于海量标签样本.基于深度学习在土地利用...     

对城市边缘区土地利用问题及对策的研究

城市边缘区作为一个特殊的区域空间,在城市发展过程中起着极其重要的作用,它是城市和乡村联系的纽带,为城市生产和生活日益扩张提供后备空间.城市边缘区土地利用对城市和城市周围地区的居民生产、生活方式,经济要素的流转方式以及生态环境保护都起着重要的影响.及时掌握城市边缘区土地利用变化情况,合理进行土地利用规划,对实现可持续发展,构建和谐社会十分必要.     

基于无人机遥感的灌区土地利用与覆被分类方法

为研究无人机可见光遥感技术在灌区土地利用和覆被分类中的有效性,以河套灌区五原县塔尔湖镇为试验区域,用TEZ固定翼无人机搭载索尼A5100型相机进行航拍试验。应用Agisoft Photo Scan软件对无人机遥感系统获取的可见光高分辨率原始单张影像数据进行拼接处理。除目视提取的特殊用地与水域及水利设施用地外,通过试误法确定分割尺度300、形状权重0.4、紧致度权重0.5为无人机遥感影像数据的最佳分割参数。通过对剩余各地物在光谱、形状、纹理特征参量中表现的特异性,分别建立决策树、支持向量机、K-最近邻分类规则集提取土地利用类型试验。结果表明,支持向量机能较准确地提取各地物的特征,总体精度为82.20%,Kappa系数为0.765 9;决策树分类方法的总体精度为74.00%,Kappa系数为0.667 5;K-最近邻分类方法的总体精度为71.40%,Kappa系数为0.610 7。采用支持向量机结合决策树分类法创建的决策树模型,可以将总体精度提高到84.20%,Kappa系数达到0.790 0。因此无人机可见光遥感技术可以用于提取灌区土地利用类型,但存在农、毛渠错分为交通运输用地的情况,渠系的提取还需进一步研究。     

基于GIS与RS技术的赤水河流域生态风险评价——以仁怀市为例

为揭示赤水河流域土地利用/覆被变化对区域生态风险的影响以及空间分布,以赤水河流域中游城市仁怀市作为研究区,采用GIS与RS技术与生态风险指数(ERI)模型,开展基于土地利用/覆被变化的生态风险评价研究,探讨了土地利用变化背景下仁怀市生态风险变化特征以及演变机理,并提出了政策保障措施。结果表明,(1)2000—2014年,区域内有林地、疏林地、水域、园地、建设用地面积增加,而耕地、灌木林地、草地面积减少;(2)仁怀市土地生态风险在空间上呈现较强的区域差异性,基本呈现由西南向东北转移的态势,中部地区生态风险高,建成区以及工业聚集区及其周边高,距离高生态风险区越远,生态风险等级越低;(3)整个研究区主要以中等及较高生态风险等级为主,2000年占整个研究区比例的50%以上,2014年达到65%以上。综上可知,仁怀市生态压力正在逐渐加大;政府在发展过程中应当避免由于高生态风险区域向外延伸,造成区域总体生态风险强度加大和面积增加。应当积极开展区域生态治理与恢复,强化土地利用科学规划。     

近10a黄河三角洲LUCC及其驱动因素分析

研究滨海脆弱生态区的土地利用/土地覆被时空变化过程，可以为区域土地资源的规划、开发和管理提供科学依据。该文应用遥感和GIS技术，分析黄河三角洲区域1995－2004年间土地利用/土地覆被的时空变化特征，并对区域土地利用/土地覆被变化的驱动因子进行了探讨。结果表明，近10 a来黄河三角洲的土地利用/土地覆被类型发生了复杂变化；黄河三角洲土地利用/土地覆被动态受到自然因素和人类活动的共同作用，而人类活动是近10 a区域土地利用/土地覆被变化的主要驱动因子。尽管近年来黄河三角洲的开发取得了快速发展，但部分人类经济活动给区域土地资源及其生态环境的可持续发展带来巨大压力，甚至导致区域土地质量的进一步退化。     

21世纪初期三江平原北部土地利用时空特征分析

以2000年的ETM遥感影像和2009年中巴资源卫星影像为主要数据源,采用GIS方法分析三江平原北部地区土地利用变化情况,旨在为该区域水土资源优化配置和农业可持续发展提供依据。主要结论如下：耕地特别是水田大幅增加、城乡工矿用地小幅增加、其他各地类特别是未利用地减少。垦殖率由2000年的50.56%攀升至2009年的67.26%。沼泽地被人为排干（变为草地）再垦殖（变为耕地）以及毁林开荒、滩地开荒是最主要的土地利用变化形式。各地类变化具有显著的区域差异,东部地区以未利用地（主要是沼泽地）开荒垦殖、耕地及城乡工矿用地快速增加为显著特征,西北部地区以毁林开荒、草地开荒、滩涂开荒为显著特征;西南地区以全面开荒为特征。     

土地集约利用与评价的研究进展与发展趋势

在城市规模扩大、建设用地需求增加、粮食问题突出的情况下,无论是从保护土地资源、完善土地科学的角度,还是从协调土地利用与经济发展的关系上看,集约利用土地与科学评价显得尤为重要。对土地集约利用与评价的国内外研究进展进行了总结和分析,并简要说明了土地集约利用与评价今后的发展趋势并进行了展望。     

土地集约利用与评价的研究进展与发展趋势

在城市规模扩大、建设用地需求增加、粮食问题突出的情况下,无论是从保护土地资源、完善土地科学的角度,还是从协调土地利用与经济发展的关系上看,集约利用土地与科学评价显得尤为重要.对土地集约利用与评价的国内外研究进展进行了总结和分析,并简要说明了土地集约利用与评价今后的发展趋势并进行了展望.