2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

基于地形梯度的陕西省土地利用变化研究

笔者利用2000、2010 年土地利用现状和DEM数据,基于地形位梯度指数、分布指数和土地利用程度综合指数等,探讨了陕西省土地利用分布变化的地形梯度特征。研究结果表明：陕西省土地利用现状以林地、耕地和草地为主,三者土地面积占区域总面积的95%以上;2000—2010 年土地利用变化特征是耕地面积逐渐降低,大量耕地退耕为草地(3761.33 km2)和林地(1198.61 km2),而建设用地面积明显增加,主要源于对耕地(729.66 km2)和草地(225.86 km2)的侵占;土地利用类型在地形位梯度上的变化特征是随着地形位的增高,草地、耕地、园地、水域、建设用地和未利用土地的分布指数逐渐降低,而林地与之相反。土地利用程度显示,在地形位指数较低的区域土地利用程度较高,土地利用类型转换剧烈,而随着地形位指数增高土地利用程度随之降低。     

松辽流域片区1990—2015年土地利用变化及驱动机制研究

为探索整个松辽流域片区1990—2015年的土地利用时空变化特征及驱动机制,通过ArcGIS空间分析、土地利用转移矩阵、SPSS相关分析和因子分析等方法,分析社会经济统计数据和气候数据。结果表明,松辽流域1990—2015年的土地利用变化差异显著。土地类型占地面积为林地>耕地>草地>未利用土地>水域>城乡建设用地,土地变化面积为耕地>草地>林地>未利用土地>水域>城乡建设用地。1990—2000年耕地、林地、草地和未利用土地相互转化明显,建设用地迅速扩张。乔木林、高覆盖草地分别减少了1.26万、1.74万km²,旱地增加了2.25万km²。松辽流域片区的土地利用变化主要驱动因子是经济发展和人口增长。本研究从流域片区尺度上为松辽流域片区的土地资源管理和规划提供理论参考。     

苏州工业园区土地利用景观格局变化分析

为给生态区域建设提供科学的指导,促进社会经济健康可持续发展,以苏州工业园区1995、2005和2013年3期土地利用现状调查数据为基础,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,基于景观指数方法和土地利用转移矩阵模型对苏州工业园区斑块类型水平和景观类型水平下的景观格局特征进行定量分析,分析各景观地类之间的转换特征。结果表明：（1）1995—2013年间,景观格局指数发生了重大变化,2005年优势景观为耕地,2013年优势景观变为城镇建设用地;（2）18年间耕地和城镇建设用地的斑块面积变化最大,耕地面积降幅83.47%,城镇建设用地面积增幅193.52%;（3）土地利用转移方面,耕地减少较快而城镇建设用地增加较快,减少的耕地主要转化为建设用地和园地,增加的建设用地主要来自于耕地和未利用地;（4）景观格局整体呈现破碎度增大、集聚度减少、分离度上升、均匀度好、多样性增强等特征。研究表明景观指数结合土地转移矩阵模型能对土地利用的格局和过程进行很好的分析,并科学指导生态区域建设。     

韩江流域土地利用时空变化特征及其生态安全评估

本研究旨在揭示韩江流域的土地利用时空变化特征及其生态安全评估状况，为韩江流域土地资源的可持续利用提供相关科学依据。采用转移矩阵和主成分分析法分析土地利用变化和驱动力概况，在此基础上运用压力—状态—响应模型框架构建土地生态安全评价指标体系，并评估其土地生态安全状况。结果表明：1980—2020年间，建设用地增加1301.61 km²，耕地减少1013.89 km²，是韩江流域变化最显著的2种土地类型，两者相互转化，在空间上主要集中于流域东南部的潮汕平原地区；两大主要因素——经济发展和人口增长驱动流域的城市化进程，加剧建设用地与生态用地之间的矛盾；2000—2019年韩江流域的土地生态安全等级变化为“较不安全级—不安全级—较不安全级”，土地生态环境呈现恶化后逐渐改善的过程。韩江流域的土地生态安全状况与土地利用变化密切相关，并长期处于不稳定的态势，需要通过调整土地利用格局来缓解土地生态安全压力。     

2000-2014年抚仙湖流域土地利用动态变化研究

笔者以抚仙湖流域为研究区域,根据2000—2014 年土地利用现状数据及2000、2014 年2 期影像资料,运用GIS 空间分析技术和数理统计法从土地利用变化幅度、土地利用动态度、转移方向及景观格局4个方面系统分析研究区15年来土地利用时空变化特征。结果表明：（1）研究区主要土地利用类型为耕地、林地、水域和未利用土地。除水域外,其余各类土地面积均发生了较大变化,未利用土地不断减少,耕地先减少后增加,其余5 种地类逐年增加。各乡镇土地利用综合动态度在0.75%~7.64%之间,总体呈现流域北部大于流域南部,湖滨区大于山区的特征。（2）研究区土地利用转换类型有23 种,面积共18834.33 hm2,占流域总面积的12.15%。土地利用变化集中于未利用土地、耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地五者之间的相互转换,主要位于青龙镇和龙街镇。（3）研究区景观破碎指数、多样性指数、均匀度指数呈上升趋势,优势度指数呈下降趋势,土地各利用类型面积更趋于平均化和多样化。人类活动对土地利用格局的形成影响强烈,人口增加、经济发展和城市化是研究区土地利用变化的主要原因。     

1990—2019年吉林省中部玉米带建设用地扩张占用耕地时空特征研究

研究旨在探究建设用地扩张与耕地的时空特征以及建设用地扩张占用耕地的驱动因素。研究基于Landsat TM/OLI遥感影像数据，以吉林省中部玉米带的10个县市为研究对象，对1990、2000、2010、2019年4个时期建设用地扩张与耕地变化的时空特征及其空间驱动因素进行了分析。结果表明：(1)吉林省中部玉米带在1990—2019年间建设用地扩张了772.97 km²，建设用地扩张空间差异明显；(2)不同时间段内研究区建设用地扩张强度聚类主要为极高值聚集区，以长春市为主，建设用地扩张模型为外延型；(3)1990—2019年间研究区耕地净流失达793.19 km²，年损失率为1.01%，减少的耕地65.27%转变为建设用地，主要为城区外缘的耕地；(4)研究区建设用地扩张占用耕地的时间驱动力主要为政策因素，空间上经济区位和地理区位是主要约束因素。该研究分析了吉林省中部玉米带建设用地扩张占用耕地的时空特征，为土地利用规划提供了理论基础。     

松原市近20年土地利用景观格局动态变化

为了探讨松原市近20年间,在三北防护林建设背景下的土地利用景观格局变化,为吉林省西部新开水田区防护林建设提供参考,以1989年和2010年2期松原市的Landsat TM影像为数据基础,通过景观格局的特征、动态变化、转移矩阵和景观格局动态变化,定量分析松原市景观格局的动态变化。结果表明：松原市近20年间优势景观为耕地、盐碱地和草地,三者占研究区土地总面积的85%以上,其他景观类型呈补丁状分布在研究区内;土地利用类型变化经历了急剧到缓慢的过程;土地利用类型转移主要表现为大量草地和盐碱地向耕地景观类型的转化。景观密度,形状指数和最大斑块指数增加,表明防护林建设对研究区控制作用增强,景观破碎化加剧,形状愈加复杂;景观多样性和均匀度均减小,多样性降低,异质性减弱,蔓延度增大,连通度增加。     

1990-2013年洋河流域土地利用景观格局的粒度效应

为测度景观格局指数在时空上随粒度变化的特征,总结相同景观在不同粒度下的景观特征差异,基于1990、2000、2013 年洋河流域的土地利用数据,在斑块类型与景观水平上选择景观格局指数,利用GIS 技术和Fragstats 软件,在20~400 m粒度范围内探讨流域不同时期景观格局指数的粒度效应,并对景观格局指数进行敏感度与函数拟合分析。结果表明：在斑块类型水平上,随粒度增大,1990—2013年洋河流域6 种土地利用类型的归一化形状指数(NLSI)、聚合指数(AI)、聚集度指数(CLUMPY)均呈二次多项式函数减小,耕地、林地、城乡建设用地的斑块密度(PD)呈二次多项式函数减小,未利用土地的PD呈线性函数减小;对粒度响应最敏感的景观格局指数是水域的有效粒度面积(MESH)与城乡建设用地的NLSI,受粒度影响最大的土地利用类型是水域;2013 年洋河流域未利用土地的AI、CLUMPY、MESH与平均形状指数(SHAPE_MN)皆小于1990、2000 年,但其NSLI 值却高于1990、2000 年,城乡建设用地的这些景观格局指数的年间差异与未利用土地相反;2013 年洋河流域未利用土地和城乡建设用地的PD 值均高于1990、2000 年。在景观水平上,洋河流域的PD 与LSI 对粒度响应最敏感,景观丰度(PR)不随粒度变化而变化,但是香农多样性(SHDI)、香农均匀度(SHEI)、形状变异系数(SHAPE_CV)随粒度变化而变化复杂。在景观水平上,1990—2013 年洋河流域的SHAPE_MN、平均分维数(FRAC_MN)、AI、蔓延度(CONTAG)、PD、景观形状指数(LSI)与凝聚度(COHESION)随粒度变化的曲线较接近。洋河流域的景观指数具有明显的粒度效应,不同时期的景观格局指数对粒度变化的响应不同,景观类型对空间粒度变化的响应也有所不同,本研究可为流域景观格局变化研究提供参考。     

流域内不同土壤类型下土地利用方式的空间关系

以朱溪流域为例,将地理信息系统、景观生态学分析方法相结合,运用ArcGIS以及Fragstats软件,探讨红壤地区不同土壤类型的空间分布,以及土地利用方式的空间分布。结果表明：1)酸性岩侵蚀红壤是朱溪流域的主要土壤类型,其他类型的土壤拥有的面积相对较少,而且分布得比较零散。2)流域西部多是耕地、居民点及工矿用地、交通用地等人文景观;而东部多为林地;未利用地面积小;整个流域呈现“西农东林”的景象。3)朱溪流域土壤景观的斑块密度小,边界密度变幅大,且斑块形状复杂。4)随着人类干扰的增加,流域内土地利用景观的斑块密度有增加的趋势,边界密度从耕地到园地、林地、草地、居民点及工矿用地、交通用地、水域、未利用地逐渐减小,边界形状亦趋于规则,且土地利用景观形状复杂多样。     

黄石市土地利用景观格局变化研究

为了揭示湖北省黄石市土地利用景观格局的发展变化,合理利用土地,通过选取2004、2011、2016 年3期的landsat遥感影像,采用景观生态学原理和GIS技术,对各类用地进行土地利用变化分析。选取斑块数量、斑块密度、聚集指数、最大斑块指数、景观形状指数、蔓延度指数、香农多样性指数、香农均匀度指数等8个指数进行分析,研究黄石市近15 年的景观格局的发展规律。结果表明,农田、建设用地面积增加,林地、水域面积基本保持不变,裸地数量大量减少,景观连接性减弱,破碎度增加,景观格局复杂性增加,景观格局受人类活动影响加剧。     

基于景观类型的北京市生态风险时空特征分析

生态风险评价作为一种综合评估区域内各类型生态系统的生态风险值的重要方法,如何定性定量地对其进行客观研究,一直是生态学研究的热点。笔者以北京为研究对象,通过构建生态风险指数,借助空间自相关模型和地统计学方法,对北京生态风险的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行探讨。结果表明：在2000—2010年北京市快速发展的11年间,北京各景观类型面积变化幅度为水域＞人工＞农田＞草地＞未利用地＞森林;研究区内土地利用生态风险水平存在一定的空间正相关性,并随粒级增大而下降;2000—2010年,北京市生态风险呈现先下降后上升趋势,生态风险强度以城区为中心向郊区、远郊区呈放射状逐渐增加。     

基于RS和GIS的天津市滨海新区土地利用变化特征分析

为了揭示快速发展的天津市滨海新区近年来土地利用模式及集约化程度,利用1987年、1993年、2001年、2006年影像资料,借助GIS空间分析和数理统计方法,分析了近20年天津市滨海新区土地利用时空变化特征。结果表明,近20年间该区域土地利用模式的改变最明显的是建设用地的增加和水域的减少,二者均在不同时段表现出一致的变化趋势,而耕地、草地、林地和未利用地在20年间的不同时期增加或减少;建设用地的增加主要源于水域,其次为草地和林地;水域的减少除被建设用地占据外,部分水域变成草地、未利用地、耕地;1987-2006年滨海新区土地利用程度综合指数逐年提高,且不同时期土地利用程度变化量和变化率均大于0,表明该区域正处于土地利用发展时期,集约程度将会进一步提高,有利于城市可持续发展。     

神府矿区土地利用与NDVI时空变化及其驱动因素分析

旨在研究矿区人类活动引起的土地利用变化及其对植被指数变化影响。以陕西省神府矿区为研究范围,应用线性趋势法和相关系数,结合土地利用和MODIS NDVI数据,分析了神府矿区土地利用与NDVI时空变化过程及其驱动因素。结果表明,2000—2010年神府矿区土地利用变化特征表现为耕地大面积转为草地和建设用地迅速增加。2000—2015年神府矿区NDVI总体呈线性增加趋势,线性增加速率为0.105/10a(P<0.001)。NDVI显著增加区域占矿区总面积的95.95%,仅有河流谷地、城镇附近区域NDVI呈减少趋势。耕地面积下降和建设用地面积扩张,导致NDVI降低,草地和林地面积增加,引起NDVI升高。神府矿区2000—2015年NDVI与气温以负相关为主,与降水以显著正相关为主,占区域总面积的97.79%,负相关以斑块状和线状集中在城镇附近和河流谷地。研究认为退耕还林还草工程实施和社会经济发展引起的城市扩张是神府矿区土地利用变化的主要驱动因素,而气候变化尤其是降水增加和草地、林地面积增加有力促进了NDVI的升高。     

延安示范区土地利用与退耕还林的时空变化研究

以航片等资料为基础,借助遥感影像解译、地理信息系统空间分析功能以及数理统计方法,分析了延安生态建设示范区2000—2003年间各土地利用类型的数量变化和空间特征,并且首次引入退耕指数、退耕弹性系数等指标对退耕还林工作进行评价。揭示了该区各类用地数量变化的幅度、速度和区域差异以及退耕还林的强度和规模。阐明了区域土地利用变化与退耕还林的关系特点,为区域水土保持和土地可持续利用提供科学依据。     

1983—2018年内蒙古达里诺尔自然保护区水域动态变化及其驱动因素分析

为全面了解达里诺尔自然保护区湖泊水域面积变化趋势及其驱动因素,本研究采用1983—2018年达里诺尔自然保护区遥感影像,结合监督分类和目视解译方法提取水体,研究了区内湖泊水域动态变化及其驱动因素。结果显示:1983—2018年湖泊水域总面积整体呈下降趋势,共减少了31.56 km²,其平均变化速率为-0.9 km²/a,占总面积的13%;其中达里诺尔湖水域面积呈下降趋势,共减少了34.23 km²,其平均变化速率为-0.98 km²/a;而岗更湖水域面积呈上升趋势,共增加了2.67 km²,其平均变化速率 0.08 km²/a。达里诺尔湖泊萎缩区主要集中在湖东、西、东北方向;岗更湖东、东北、西南方向水域处于扩张状态。水域动态变化驱动因素分析表明,研究区湖泊水域面积变化主要与气温变暖、降水减少以及显著的人类活动（旅游业、畜牧业和养殖等）有关。     

松花江流域1950年代至2015年土地利用的分形动态

通过GIS技术,在分析松花江流域1950年代至2015年65年间土地利用结构变化和分型动态基础上,结果表明：①流域内的土地利用类型主要为农田、林地、草地和沼泽地,林地、草地和沼泽地呈减小趋势,沙地和盐碱地呈增加趋势,且动态度最大。②松花江流域分型维数65年来逐渐逼近临界值1.50,结构稳定度下降。流域内农田、林地、河流、居民地和盐碱地的稳定性较好,而流域自然植被类型草地、湖泊、沙地和沼泽地的稳定性较差,容易受到外界的干扰。农田、林地、河流、居民地、盐碱地和沼泽地等呈下降的趋势,草地、湖泊和沙地等呈上升的趋势。