江苏省沿海地区土地利用变化的生态系统服务价值核算

通过对江苏省沿海地区1990年、2000年、2009年三期遥感影像数据结果的分析,获取了江苏省沿海地区土地利用类型的信息,分析了研究年份该区域土地利用变化,对区域土地利用变化的生态系统服务价值进行了核算。结果表明:1990—2009年江苏省沿海地区耕地、建设用地及盐田面积分别增加了51.25,446.56,95.51km2,其他地类面积处于减少状态,其中未利用地、水域、林地及湿地类型分别减少了288.80,199.42,68.07,37.03km2;江苏省沿海地区生态系统服务总价值从1990年的172.049 9亿元减少到2009年的166.306 0亿元,其中,耕地、建设用地、盐田的生态服务价值分别增加了0.182 5亿元、0.073 8亿元、0.015 8亿元,林地、水域、湿地及未利用地的生态服务价值分别减少了0.859 6亿元、4.065 0亿元、0.911 1亿元、0.180 3亿元。土地利用结构变化深刻影响区域生态系统服务价值,地方政府在制定相关发展规划时应统筹考虑土地利用结构变化带来的生态系统服务价值变化影响,优化土地利用结构,建立环境友好型土地利用格局。     

沿海地区土地利用变化及驱动机制研究——以大连市为例

选取经济快速发展的沿海地区大连为研究区,通过1996-2005年土地利用结构转移矩阵,揭示大连市土地利用类型转换情况。并从自然因素、人口因素、经济因素和制度政策因素4个方面对大连市土地利用变化的驱动力进行了分析,在此基础上,提出了沿海地区土地利用变化的驱动机制,即外在驱动机制（时空效应驱动）和内在驱动机制（自然-人文驱动）及其相互关系。从研究中得到重要启示:对土地利用驱动力和驱动机制的研究,需要运用系统论思想,使宏观、中观分析与局部地区环境下的微观分析相结合,并做到定性与定量研究方法的有机结合。     

江苏省沿海地区土地利用变化及其生态效应

[目的]分析江苏沿海地区的土地利用类型和空间变化,探讨江苏沿海地区土地利用变化产生的生态效应,为土地利用规划提供理论支持。[方法]以江苏沿海地区1990,2000和2010年3期土地利用类型数据为基础,借助GIS技术和Costanza等的生态服务价值计算模型,求取土地利用动态度、综合程度指数、质心变化和生态服务价值量等,并进行剖析。[结果]1990—2010年,研究区内耕地、林地和草地的面积减少,水域、城乡建设用地和未利用地的面积增加。城乡建设用地的扩张占用了耕地,对耕地的补充主要是草地,草地、未利用地和城乡建设用地在空间位置上变化较大。耕地、林地和草地面积的减少使得研究区生态服务价值降低,而水域的面积的增加带来的生态效益弥补了因上述用地类型面积减少造成的损失。[结论]1990—2010年研究区生态服务价值增加了24.34亿元,但从空间上来看,生态增值区分布范围小,主要集中在盐城的东部沿海,而生态减值区分布范围较广且有扩大的趋势,有待通过规划等措施强化土地利用变化的综合调控。     

山东沿海地区土地利用和景观格局变化

为分析和预测山东省沿海区域土地利用和景观格局变化,该文将景观格局指数作为评价土地利用变化模拟模型的基本指标;基于RS和GIS技术分析2000-2010年土地利用和景观格局的变化特征,并尝试CA-Markov模型预测土地利用变化,发现其在景观格局预测方面的不足,因而探索和提出Spatial-Markov模型,该模型不仅适合于土地利用变化模拟,也适合于景观格局过程分析。具体包括:1)基于2000、2005和2010年的Landsat影像进行土地利用分类,分析10a间土地利用和景观格局的变化特征,表明:耕地面积不断减少,城镇和农村居民点用地不断扩张而占用大量耕地,草地等又不断开垦为耕地;区域景观格局破碎化趋势显著,人为干扰加剧,各种景观类型的分布向均匀化发展;2)基于Logistic-CA-Markov模型,以11个变量、2000和2005年土地利用分类图为基础,模拟的2010年土地利用图与观测值相比较,虽然得到的Kappa系数较高(0.8530),但难以支持对景观格局特征的预测和分析;3)提出Spatial-Markov模型,基于2000和2005年土地利用分类图模拟2010年土地利用,模拟结果的Kappa系数高达0.8872,且景观格局指数也与观测值非常接近,因此,选择该模型预测2015和2020年的土地利用和景观格局;4)预测结果表明,2010-2020年间耕地面积将继续减少,城镇、农村居民点将继续保持快速增长的态势;景观尺度除了分形维数,其他指数保持2000-2010年间的变化趋势,而在类型尺度,除水域和未利用地外,各种景观类型多个景观指数将总体保持原有的变化趋势。该研究可为山东沿海区域土地利用规划提供参考,并为土地利用预测研究提供了一种新的方法。     

烟台沿海地区土地利用景观格局演变研究

基于地理信息技术、景观格局分析理论和马尔可夫模型，利用1986、1992、2000和2004年4期影像，分析了烟台沿海地区土地利用类型变化及其景观格局动态特征。结果显示，近20年来，烟台沿海地区各种土地类型变化及其相互转化频繁。水域、果园和建设用地分别增加335.61%、70.43%和134.48%，而耕地、林地分别减少18.63%和20.75%。各种土地利用类型空间格局变化显著，耕地、果园破碎度增加，连通性降低，水域、林地和建设用地则趋于集中，连通性增强，景观类型有向多元化方向发展的趋势。马尔可夫模型预测表明，从2022年至平稳期，耕地、林地和果园面积将持续减少，水域和建设用地将逐年增加，耕地保护与建设用地扩张之间的矛盾将更加突出。     

基于Landsat TM的西安地区土地利用变化与图谱研究

利用两期TM影像,通过遥感与GIS技术．结合景观生态学理论和地学信息图谱理论,深入分析了10a来西安地区土地利用变化的数量和空间特征以及由此所引起的一系列生态环境效应。研究区城镇建设用地面积显著增加．水体、耕地、林地面积呈减少趋势。城镇建设用地的增加是以侵占大量农田为代价的。景观破碎度变大,形状趋于复杂．优势度降低,多样性和均匀性增大,景观类型有向多样性或均衡化方向发展的趋势。景观的匀质化发展降低了景观抗干扰的能力,同时导致景观稳定性降低。分析表明,研究区内土地利用变化以各类型转化为城镇建设用地的趋势最强,在一定程度上显示了研究区正处于城市化的快速阶段。     

基于TM图像和GIS的土地利用/覆被变化及其环境效应研究

选择黄河三角洲垦利县为研究区,采用1987～2000年4个时相的TM数字图像,以基于知识与规则的分类方法提取土地利用/覆被信息,分析研究区土地利用/覆被的时空变化。通过筛选环境脆弱性因子,建立评价指标体系,进行了研究区环境脆弱性评价。在此基础上,通过空间叠加、缓冲区及相关分析模型,系统分析了土地利用/覆被及其变化对环境脆弱性的影响。结果显示,从1987～2000年,研究区土地利用/覆被变化明显,尤其旱地、林草地、盐荒地和滩涂转换频繁,总体生态环境表现出较强的脆弱性及明显的空间规律性;环境脆弱程度与林草地、盐荒地、水域和滩涂4种类型的面积,以及与林草地－旱地、盐荒地,盐荒地－滩涂间的转换高度相关。同时土地利用/覆被与离黄河和渤海的距离及相关水土环境条件关系密切。该研究对环境脆弱区土地利用/覆被变化及其环境效应的定量研究有借鉴意义。     

江苏沿海地区景观格局的生态风险研究

以江苏省沿海地区为研究区,利用1989年、1995年和2009年3个时期的TM遥感影像为数据源,计算各风险小区的景观生态风险指数。利用GIS和地统计学方法,对研究区景观风险指数进行采样和空间插值,得到基于景观格局的生态风险分布图。运用相对指标法对景观生态风险指数进行分级,将研究区域划分为低生态风险区、较低生态风险区、中等生态风险区、较高生态风险区和高生态风险区5个等级。叠加不同时期的生态风险区划图层,利用土地覆被重心转移模型以分析景观生态风险的时空变化。结果表明:近20 a来研究区生态风险主要以较高程度为主,处于低、较低生态风险程度的区域面积变化不大,空间分布也一直位于盐城市,高风险区区域面积增加较为显著,主要位于盐城市的滩涂。低生态风险区和高生态风险区偏移量较大,分别为116.6 km和4.9 km。     

基于Landsat TM/ETM的银川市热岛效应时空变化研究

应用1999年、2006年和2011年3期Landast TM/ETM 数据的热红外波段数据反演银川市地表亮温,并对绝对亮温值进行归一化处理得到相对亮温。结果表明,1999—2011年,银川市热岛范围逐步扩大,强度逐渐增加,其中金凤区热岛效应不断加剧,西夏区和兴庆区的热岛效应从无到有,从弱到强变化十分明显。从空间分布来看,热岛效应主要发生在西夏区的工业区,金凤区的经济开发区和兴庆区的商业区。热岛现象产生的原因主要是工业发展变化、道路建设和建成区面积增加等。     

基于多时相遥感影像分析的城市土地利用/覆盖变化与热环境演变--以徐州市为例

以1987,1994,2000和2005年共4期的Landsat TM遥感影像为数据源,利用先进的决策树分类法获取徐州市土地利用/覆盖信息,通过单通道算法反演地表亮温获取城市热场分布与热环境变化信息,采用土壤调节植被指数SAVI定量描述研究区植被覆盖变化,并综合采用这些信息对城市热环境演变与城市扩展、植被覆盖变化的关系进行了综合分析.结果表明,利用Landsat TM数据结合决策树分类方法,是获取土地覆盖/利用的有效方法.通过计算地表辐射亮温来研究城市热环境变化是合适的,SAVI等因子与城市热环境显著相关,能够有效地定量描述城市扩展及其生态环境响应.研究结果可服务于城市环境保护与人居环境改善.     

聚类分析在江苏沿海地区土地利用分区中的应用

土地利用分区是土地利用总体规划的核心内容之一,也是土地利用结构布局的体现和落实。为了对江苏沿海地区土地利用及未来发展方向提供理论指导,结合该区域土地利用的现状和特点,以国家主体功能区划分的评价指标为依据,选取了资源环境承载力、现有开发密度和发展潜力3个一级指标及12个二级指标,建立了土地利用分区的评价指标体系。借助SPSS软件,对江苏省沿海地区3个地市的20个行政单元进行了系统聚类分析。结合分区结果及沿海地区的实际情况,将该区域分为4类：优化发展区,包括南通、连云港和盐城3个市区;滨海潜力区,包括如东县、大丰市和东台市;重点发展区,包括海安县、启东县、如皋县、通州市、海门市;一般发展区,包括以上区域以外的9个县级单位。根据各区域的相似性和差异性,提出了各区域土地资源开发利用中存在的主要问题和未来发展方向。结果表明,基于主体功能区指标体系的土地利用分区对于指导区域土地开发和布局具有重要的实践意义。     

基于TM/ETM+和SPOT融合影像的郑州市土地利用变化分析

基于1998,2002和2008年3期TM/ETM+和SPOT融合影像的目视判读分类结果,运用GIS空间分析技术和统计分析方法,分析了郑州市1998-2008年土地利用变化的时空特征及其驱动因素.结果表明:(1) 10 a间非农用地增加迅速,其中城市建设用地增加124％,工矿仓储用地增加158％;耕地面积减少40％,主要转向城市建设用地、工矿仓储用地和园地.(2) 1998-2002年林地、菜地和园地等农业用地变化速度较快;2002-2008年工矿仓储用地、城市建设用地等非农用地变化速度较快.(3)经济发展和工业化速度较快的行政区,土地利用变化速度也较快.(4)交通网络的发展、人口与经济总量的增加是推动郑州市土地利用变化的主要因素,而产业结构的调整和升级推动了城市土地的集约利用.     

城乡一体化进程中耕地利用变化的驱动因素及区域比较

耕地利用变化与经济发展密切相关,阐明不同经济发展阶段耕地资源变化的驱动特征,有利于缓和耕地保护与经济发展的矛盾。基于苏皖各城市社会经济发展统计数据,运用因子分析和系统聚类方法,提取影响耕地利用变化的主要驱动因子,考察其对耕地资源变化的作用机理及苏皖耕地变化驱动特征的区域差异。研究结果表明,耕地利用变化驱动力可归结为经济发展、人口与农业和制度与政策因素,经济发展带来耕地面积“N 型”变化,人口与农业因子和耕地数量之间存在高度正线性关系。城市耕地资源变化驱动类型受经济发展阶段及自身条件双重影响,工业化高级阶段城市主要受经济发展与结构调整驱动;工业化初级阶段城市人口与农业因素缓解了耕地流失;较为复杂的是工业化中级阶段城市,因经济结构、资源禀赋条件及城市功能定位等因素差异,耕地利用变化驱动力出现分异。因此各市应根据本地实际做出理性的决策,转变经济增长方式,坚持最严格的耕地保护制度,节约集约使用土地,提高土地产出效率。     

多源卫星遥感影像进行土地利用变化监测

Due to inappropriate planning and management, accelerated urban growth and tremendous loss in land, especially cropland, have become a great challenge for sustainable urban development in China, especially in developed urban area in the coastal regions; therefore, there is an urgent need to effectively detect and monitor the land use changes and provide accurate and timely information for planning and management. In this study a method combining principal component analysis (PCA) of multisensor satellite images from SPOT (systeme pour l'observation de la terre or earth observation satellite)-5 multispectral (XS) and Landsat-7 enhanced thematic mapper (ETM) panchromatic (PAN) data, and supervised classification was used to detect and analyze the dynamics of land use changes in the city proper of Hangzhou. The overall accuracy of the land use change detection was 90.67% and Kappa index was 0.89. The results indicated that there was a considerable land use change (10.03% of the total area) in the study area from 2001 to 2003, with three major types of land use conversions: from cropland into built-up land, construction site, and water area (fish pond). Changes from orchard land into built-up land were also detected. The method described in this study is feasible and useful for detecting rapid land use change in the urban area.     

采用LBV变形卫星图像对中国亚热带地区土壤灰化进行研究

This paper describes a new type of transformed Landsat images (LBV images) and their application in discriminating soil gleization in subtropic region of China,LBV transformaition was worked out by the present author for extracting useful information from original landsat images.Using this method three black and white images,L image ,B image and V image ,were computer generated from original bans of a Landsat scene,which covers a large area of 34 528 km^2 in Hubei and Hunan province in south China.Then a Color composite was produced by these three images .This kind of black-and-white and color images contained rich and definite geographic in formation.By a field work ,the relationship between the colors on the composite and the land use/cover categories on the graound wa established.37 composite colors and 70 ground feature categories an be discriminated altogether,Finally,17 land use/cover categories and 10 subregions suffering from soil gleization were detemined ,and the gleiztion area for the study area was estimated to be 731.3 km^2.     

土地利用中线状地物在遥感影像中的变化规律

一般线状地物在遥感影像中的变化规律是目前国内外土地利用调查中非常活跃的研究领域。该研究在遥感影像的线状地物特征提取和面积量算的应用中可以提供重要依据和参考。采用数理统计回归分析的方法,通过对华北地区(京津冀三地)地面线状地物的105个随机样本的实际宽度量测、定位和图片采集,与其在landsatTM7遥感影像中的具体表现相结合,进行数理统计分析,得出一般线状地物在landsatTM7遥感影像中的变化规律。通过分析和比较,发现不同线状地物如道路和沟渠,由于在地面实际宽度和走向等的不同,其在landsatTM7遥感影像上变化规律是各不相同的;即使是相同实际宽度相同走向的同一类别线状地物其在landsatTM7遥感影像上影像变化也是有较大差异的,文章还进一步分析了造成变化的主要原因。     

Mapping and monitoring land degradation risks in the Western Brazilian Amazon using multitemporal Landsat TM/ETM+ images

Mapping and monitoring land degradation in areas under human‐induced stresses have become urgent tasks in remote sensing whose importance has not yet been fully appreciated. In this study, a surface cover index (SCI) is developed to evaluate and map potential land degradation risks associated with deforestation and accompanying soil erosion in a Western Brazilian Amazon rural settlement study area. The relationships between land‐use and land‐cover (LULC) types and land degradation risks as well as the impacts of LULC change on land degradation are examined. This research indicates that remotely sensed data can be effectively used for identification and mapping of land degradation risks and monitoring of land degradation changes in the study area. Sites covered by mature forest and advanced successional forests have low land degradation risk potential, while some types of initial successional forests, agroforestry/perennial agriculture and pasture have higher risk potential. Deforestation and associated soil erosion are major causes leading to land degradation, while vegetation regrowth reduces such problems. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于遥感的沿海土地利用变化及地表温度响应

该文基于两期时相接近的高分辨率遥感影像数据,利用遥感分类和定量反演技术,提取两期土地利用/土地覆盖（LUCC）信息和对应的地表温度信息,结合山东省莱州湾沿岸近20 a来海水入侵研究成果,分析LUCC对地表温度影响的空间格局和变化规律。经研究发现：在海水入侵影响下,研究区域土地覆盖以旱地、盐碱地、建设用地和盐田为主,未利用土地覆盖类型（盐碱地、滩涂）占很高的比例,随着距海的远近,土地利用程度变化显著。在沿海经济发展和LUCC影响下,整个研究区域水面覆盖和植被覆盖面积增加,使研究区域的地表温度降低：研究区域1987年平均地表温度为30.8℃,2000年平均地表温度为29.2℃;2000年相对1987年,研究区域的地表温度降低了1.62℃。海水入侵显著地影响了土地覆盖空间格局和变化,土地覆盖的显著变化进而明显地影响了沿海区域地表温度的空间分布和变化,沿海区域的地表温度变化与地表覆盖变化密切相关。该研究可为沿海湿地生态环境保护和滩涂开发提供科学参考。     

Classifying land cover conversions in coastal wetlands in the Mediterranean: Pairwise comparisons of landsat images

This study classified land cover conversions by using quantitative change detection methods in the eastern Mediterranean coastal wetlands of Turkey. Three Landsat TM scenes acquired in 1984, 1998 and 2007 were analysed using image pairs of consecutive dates. The amounts of change were calculated for the periods from 1984 to 1998 and from 1998 to 2007, using binary change masks and supervised image classifications, in which eleven a priori defined land cover classes were used. Change areas accounted for 14.81 and 15.64 per cent of the total area, in the first and second periods, respectively. Conversions from/to sand dunes, mud flats and afforestation were by far the most extensive changes. Sand dunes and mud flats decreased, while afforestation and agriculture areas increased in the 23‐year period between 1984 and 2007. Five types of qualitative change were identified on the basis of land cover transformations within and between natural and anthropogenic systems. Type I changes, which indicated conversions from (semi)natural to anthropogenic systems, took place as agricultural expansion over coastal sand dunes, while Type II changes mostly occurred within agricultural systems. Type III changes included changes in human uses, leading to conversions from one anthropogenic system to another. Conversions between semi(natural) systems such as salt marshes and mud‐flats were typical Type IV changes. Type V changes were mainly due to conversions from agriculture to wetland categories or other semi(natural) cover types. Implications of these changes were discussed for management of coastal environmental resources. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于多智能体与CA结合模型分析的农村土地利用变化驱动机制

为深入剖析影响农村土地利用变化驱动因子的作用机理,研究农村土地利用变化驱动机制。该文以官林镇为例,以遥感解译、问卷调查及社会经济统计数据为基础,基于多智能体方法构建模型,定量分析自然区位因子和主体决策行为对农村土地数量和空间格局变化的驱动机制。研究结果表明:土壤p H值、表层土壤质地、农民年人均纯收入、各行业产值、与水源及道路的距离等自然区位因子对各类农村土地利用变化影响较大;智能主体的个体特征、经济特征、家庭特征等影响其用地扩张决策行为,进而影响农村土地面积变化,区位交通方面的因素影响主体的用地位置再选择决策行为,进而影响农村土地利用空间布局变化;元胞自动机(cellular automata,CA)和多智能体系统(multi-agent system,MAS)相结合的模型Kappa系数值为0.808 7,模拟效果较好,可以为系统研究农村土地利用变化,统筹安排农村各类土地利用规模、布局和时序提供科学依据。