基于遥感的干旱区典型绿洲土地利用/覆被变化研究

以新疆渭干河—库车河三角绿洲为例,选用2001和2010年的LandsatTM影像,利用遥感技术,并从土地利用/覆被变化的研究角度出发,结合研究区的自然以及社会因素,监测并分析渭干河—库车河三角绿洲2001和2010年的土地利用/覆被变化。分析结果表明,研究区内土地覆被类型在结构和面积上都有较大变化,结合当地社会因素以及自然因素,认为近年来随着当地社会经济的发展及人口大规模迁入,导致大规模的开发土地资源,造成林地等自然覆被减少或者破坏,耕地面积增加。但是在开垦后由于不科学的灌溉方式,导致耕地土壤盐渍化程度加重,所以土地盐渍化成为了研究区目前农业发展的瓶颈,进而阻碍当地经济发展。     

天山北坡精河绿洲土地利用/覆被时空变化及驱动力分析

以精河绿洲为研究区,1997、2007和2016年Landsat遥感影像数据、气象和水文数据以及社会经济数据为主要数据源,综合运用动态度和时间序列追踪,探寻精河绿洲近20年土地利用/覆被变化特征及其归因。结果表明:1)1997—2016年,精河绿洲土地覆被类型变化主要表现在低覆被度植被、其他覆盖向耕地的转化;耕地向高覆盖度植被的转化;中覆盖植被严重退化;湿地面积呈现出越来越减少趋势,水体总面积呈现增加的趋势。2)1997、2007和2016年土地覆盖类型中的其他覆盖、耕地和水体的面积和比例持续增加,增幅分别为12.17%、5.30%和2.49%。高-中-低覆盖度植被,以及湿地呈减少趋势,其中低覆盖度植被减少速度最快,减幅达13.23%,中覆盖度植被前10年呈增加趋势,而后10年呈减少趋势。3)精河绿洲土地覆盖变化受到自然因素与人文因素的共同影响,其中自然因素限制了山区和平原区之间的低覆盖度植被的生存,人文因素则是绿洲土地覆盖变化的直接驱动力。     

土地利用/覆被变化的研究综述

气候变化和土地利用变化是影响景观格局动态的两个主要因素。气候变化作为一个重要的自然环境因子,在一定程度上作用于自然植被的分布,进而产生对生物多样性的影响;随着城市化进程的加快,由于人口增长和社会经济发展的社会驱动力作用下,土地利用变化将使得景观格局的变化更为复杂。该文对土地利用/覆被变化驱动力的研究进展及研究热点进行了综述,并从定量评估土地利用/覆被变化变化的角度,回顾了土地利用/覆被变化的模型研究进展,最后分析和展望了当前土地利用/覆被变化相关研究的不确定性及未来发展方向。为景观格局变化对珍稀濒危动物栖息地的影响研究提供理论依据。     

中国陆地区土地利用/覆被时空格局变化及驱动力分析

为了揭示21世纪初的10年,中国陆地区域土地利用格局的时空变化,基于全球30 m地表覆盖遥感数据产品(GlobeLand30),采用定性分析与定量分析相结合的方法,在中国陆地区域和流域尺度上,对10年间的土地利用转移矩阵与土地利用动态度进行实证研究。结果表明：研究区内土地利用类型主要以草地、森林和耕地为主,其中草地、耕地和湿地面积不断减少,分别减少了140413、20480、692 km ²,裸地和人造地表的面积增长的比较明显,增长了99645、26302 km ²;草地—裸地、草地—森林之间的转化较为剧烈,灌木地和人造地表的变化速率最大,达1.80%。各子流域内,土地利用类型时空格局变化不同,大部分流域以草地、耕地和森林为主。区域内草地、裸地和人造地表类型的变化明显,人为因素对土地利用格局的影响较大且活跃,自然因素的影响较为持久和稳定。     

基于RS技术的土地利用/覆盖变化分析

本文通过对安徽省萧县1990年、2000年和2010年的三景Landsat TM遥感影像进行分析,结合研究区基本概况研究萧县土地利用/覆盖变化。根据研究目标,确定主要研究内容为:利用ENVI 4.7遥感软件对萧县不同时期的TM影像进行对比分析,解译土地利用/覆盖变化情况等遥感信息,分析并计算出土地利用/覆盖变化数据,将土地利用分为耕地、植被、水体、建设用地、未利用土地等五种类型。采用最大似然法分别对萧县1990年、2000年和2010年的三景Landsat TM遥感影像进行分类,然后进行对比分析,获取土地利用/覆盖变化的空间数据。在此基础上,利用数学统计分析方法,进行土地利用/覆盖变化动态分析。     

国家尺度土地利用/覆被变化遥感监测方法

以中国科学院国家资源环境数据平台土地利用/覆被专题数据库的建设为背景,总结了国家尺度土地利用/覆被变化涉及的主要遥感监测技术和方法,包括基于遥感监测的土地利用/覆被分类系统、遥感信息源、土地利用/土地覆盖信息提取方法、土地利用分类1 km栅格成分数据构建技术以及土地利用分类面积汇总技术,并在此基础上分析了国家尺度土地利用/土地覆盖专题空间数据库应用现状和未来发展前景。     

中国西北干旱区土地利用/覆盖变化与区域可持续发展

土地利用和覆盖变化是人类改变地表环境最明显的表现,土地利用/覆盖变化与区域的自然要素、社会经济因素存在密切关系,是区域可持续发展的基础。在中国西北干旱区,由于山地-绿洲-荒漠每个系统结构简单、生态环境脆弱、景观差异明显、对环境变化敏感等特点,因此区域可持续发展受到严重威胁。在介绍了LUCC概念和研究内容的基础上,综述了LUCC与区域可持续发展的关系。依据干旱区不同系统的自然环境特点,阐述了不同时期的LUCC与区域可持续发展关系,进而讨论了依据干旱区LUCC特点,实施区域可持续发展措施。     

正镶白旗土地利用变化时空动态研究

土地利用变化是全球变化以及区域可持续发展中的热点问题。正镶白旗位于浑善达克沙地腹地的干旱草原区,过去的20年在气候变化和日益强化的人类活动的作用下,生态环境严重恶化。近年来,正镶白旗坚持不懈地开展以"南治沟坡,北治沙漠"为主要内容的林业生态建设攻坚战,大规模开展植树造林、封沙育林育草、飞播治沙造林种草工作。尤其是沙源治理工程和退耕还林工程的实施,使正镶白旗南部1.3万hm2的耕地转变为林地,中北部1.9万hm2沙地恢复成林草地,扭转了过去20年耕地水土流失的严重、大面积草地荒漠化趋势。     

土地利用/覆被变化分析方法研究

土地利用/覆被变化一直以来都被认为是全球变化的重要组成部分和主要驱动因子之一,近30年来,越来越受到各国相关学者的普遍关注,目前已成为国际学术界研究的焦点和重点.国内外学者基于不同的目的,从不同的角度出发构建了大量模型,以便深入了解土地利用/覆被变化的驱动因素和机制,预测其未来发展变化趋势.该研究从土地利用速度、土地利用程度、土地利用变化趋势和土地利用的景观指数等方面研究土地利用动态变化的模型,其中重点介绍当前应用最广泛的模型,同时为土地利用/覆被变化模型的未来发展指明方向.     

塔里木河上游典型绿洲土地利用时空格局分析

【目的】分析塔里木河上游典型绿洲土地利用类型的分布特征,为塔里木河上游合理规划绿洲土地资源利用、促进区域可持续发展及生态环境保护提供科学依据,同时也为全球变化及陆表过程模拟提供有价值的小尺度空间信息数据。【方法】基于RS和GIS技术,以位于塔里木河上游的阿克苏绿洲为研究对象,以1990,2002,2008,2017年4期遥感影像为数据源,系统分析了研究区4个时期6种土地利用类型的变化及其景观格局演变。【结果】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积逐年增加,草地和未利用地面积逐年递减,林地面积呈先减少后增加趋势,水域面积呈先增加后减少趋势。土地利用类型单一动态度由大到小依次为建设用地耕地林地未利用地水域草地。1990-2017年,研究区土地利用类型均呈现不同程度的相互转化,其中耕地面积增幅最大,且主要由林地和草地转化而来;建设用地增幅次之,主要由未利用地转化而来。通过空间重心转移分析发现,重心迁移距离依次为耕地、林地、未利用地、草地、建设用地、水域。1990-2017年,阿克苏绿洲斑块个数、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、蔓延度指数、香农均匀度指数总体呈下降趋势;聚合度指数、最大斑块指数、香农多样性指数总体则呈上升趋势。【结论】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积呈增加趋势,其中耕地面积增幅最大且重心迁移距离最大,其他土地利用类型趋势与之相反;总体而言阿克苏绿洲景观格局的破碎化程度降低。     

基于RS和GIS的大运河沿岸土地利用/覆被变化分析

根据京杭大运河沧州到天津地区1987、1993、2000年的Landsat TM/ETM影像数据,利用RS和GIS信息获取技术、空间分析技术和数理统计方法,分析了该区域土地利用的数量变化和空间变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和方向,并初步探讨了土地利用变化的社会经济发展原因。结果显示,该流域土地利用以耕地和园地林地为主,1987~2000年耕地和园地林地减少,建设用地大幅度增加,耕地与园地林地的相互转化及农用地转化为建设用地是研究区主要的土地利用变化类型。     

我国土地利用／土地覆盖变化研究的特点和问题

我国土地利用/土地覆盖变化的研究自20世纪90年代起发展至今共分为3个阶段,包括理论研究起步阶段、理论应用于实践的快速发展阶段和不断发展与完善阶段。笔者拟从3个不同的发展阶段分析其研究的特点及其存在问题,并对未来我国土地利用/土地覆盖变化研究进行展望。研究结果表明:我国土地利用/土地覆盖变化不论是在时空变化研究、驱动机制研究还是生态环境效应研究和模型模拟研究中都取得较大进步,但在研究过程中未能区分气候变化与人类活动对土地利用变化的影响作用。     

Land Use/Land Cover Change （LUCC） and Eco-Environment Response to LUCC in Farming-Pastoral Zone,China

In order to understand land use/land cover changes （LUCC） and the eco-environment response to LUCC in farming- pastoral zone of the northern China during the recent twenty years, Baotou prefecture was selected as a case study area for investigation and quantitative evaluation. Technologies of remote sensing （RS）, global positioning system （GPS）, geographic information system （GIS）, and other statistical methods were employed to implement. Results showed that： （1） During the recent twenty years, the areas of forest lands, grasslands and water were reduced, whereas the areas of other types were enlarged. Parts of forest lands, grasslands, and waters had become farmlands, and about 31.5% of the changed grasslands transferred into unused lands. The newly increased farmlands mainly came from grasslands and unused lands. And the newly increased construction lands mainly came from grasslands and farmlands. （2） Regional eco- environmental quality decreased by 12.6%, for which the land degradation （especially the meadow degeneration） and the developing of the cultivated land were mainly responsible, and their contributions to the regional eco-environment changes were 51.84 and 23.63% respectively. （3） The tendency of LUCC and the eco-environment response to LUCC displayed spatial heterogeneity. It can be concluded that the present agricultural production mode was not sustainable in farming-pastoral zone of northern China. Land degradation, especially meadow degradation induced by over-trampling and overgrazing, and developing of cultivated land were mainly responsible for regional eco-environment deterioration. Changing the cultivated land to forest or grass, however, can relieve deterioration of local eco-environment to some extents. And in the farming-pastoral zone in the northern China, evaluating regional eco-environment responses to LUCC was very necessary due to its fragile eco-environments.     

土地利用/覆被变化(LUCC)研究进展综述

在对土地利用/覆被变化(LUCC)的最新研究进展进行综述的基础上,总结分析了LUCC研究的主要方向及关键问题。国内外LUCC研究包括4个方面:①LUCC的动态研究;②LUCC驱动力及驱动机制分析;③LUCC的环境效应;④LUCC模型研究及3S技术在LUCC研究中的应用。LUCC研究的基础在于数据的来源及整合,难点在于尺度的转换,焦点是模型的建立和完善。     

基于RS和GIS的巴仁哲里木地区土地利用/覆盖变化研究

基于遥感（RS）和地理信息系统（GIS）相结合的方法,分别提取了1999和2009年内蒙古巴仁哲里木地区土地利用/覆盖变化（LUCC）的类型和数量,并通过迭加运算和统计获得土地利用/覆盖变化转移矩阵,对1999和2009年的土地利用/覆盖变化结果、特点及驱动力进行了研究与分析。结果显示,草地大面积减少,耕地与沙地面积增加较多,同时河漫滩沙地、居民地、林地、裸地、建筑用地和其他用地类型面积均有不同程度的增长;土地利用/覆盖变化源于自然因素和人文因素的共同驱动。     

江苏省土地利用碳排放时空动态

以工业化、城市化水平较高的江苏省为例,计算了1997～2007年江苏省及其所辖的13个地级市的年碳排放量,从时空尺度对各类土地利用方式的碳排放效应进行分析,结果表明:(1)从时间尺度看,1997～2007年江苏省土地利用碳排放总量由10702.53万t增加到12570.15万t,上涨了17.5%,并推测出2010年的碳排放总量将达到13701.44万t;建设用地和耕地是主要的碳源,建设用地对碳排放的贡献率高达98%,而林地增加所产生的碳汇远远不能抵消建设用地增加了的碳源。(2)从空间尺度看,11年间碳排放重心由119°26'E、32°57'19″N转移到119°28'55″E、32°51'7″N,向东南方向移动了12.33 km,预测2010年土地利用碳排放重心位于120°26'4″E、32°18'57″N处。最后,从减碳源和增碳汇两方面提出了低碳导向的土地利用政策相关建议。     

基于SVM遥感分类技术的艾比湖地区20 a土地利用与覆被变化及其驱动力分析

[目的]土地利用与土地覆被变化是影响干旱区生态环境变化的一个重要因子,利用遥感技术可以从大尺度上主动快速地发现变化区域,具有实时性、动态性、宏观性等优势.研究针对传统的遥感图像分类方法在精度和分类效率等方面存在不足,不确定性较高等问题,采用支持向量机(SVM,Support Vector Machine)分类技术,监测了艾比湖地区1990、2001和2011年的土地利用与覆被变化情况,分析近20 a艾比湖地区各类用地在数量和结构上的变化,探讨影响其变化的驱动力因子.[方法]选择生态环境脆弱的新疆艾比湖地区为研究区,采用SVM分类技术对艾比湖地区1990、2001和2011年三期遥感影像进行分类,并与传统的最大似然分类法和决策树分类法进行对比实验,选取最优分类方法结合GIS、GPS技术,在综合野外调查的基础上对新疆艾比湖地区20a的土地利用与覆被变化进行监测.[结果]SVM分类方法的分类精度和Kappa系数最高,基于该技术分析出1990～2011年间艾比湖地区各类土地利用类型在结构和数量上都发生了较大变化.[结论]SVM分类方法为最优分类方法;在近20 a的时间里,艾比湖地区各类用地均发生了较大的变化;影响艾比湖地区土地利用与覆被变化的驱动力因素主要包括自然因素和人文因素,但由于短时期内自然因素对艾比湖地区土地利用变化的影响因素较小,因而人文因素被认为是影响当地土地利用与土地覆被变化的主要驱动力因素.     

拜城绿洲盆地土地利用/土地覆被动态变化研究

选择生态环境较为脆弱的拜城绿洲盆地为研究对象,以2000年ETM+和2016年GF-1影像为数据源,对研究区进行土地利用/覆盖类型分类,分析绿洲盆地近16年土地利用/土地覆被时空动态变化。结果表明:近16年来,研究区耕地、密林地、坑塘、居民点及工矿用地面积都有不同程度的增加;灌木林地、沼泽湿地、水域、轻度盐渍化土地、戈壁砂砾石裸地面积有所减少,沙漠化土地及基岩面积未发生明显的变化。人工渠系和人工水库的修建造成研究区干旱缺水,地下水位下降,天然生态植被减少,绿洲生态环境恶化。因此,合理地控制人口数量、正确的政府政策导向和合理经济发展需求是干旱区绿洲土地可持续发展的关键。     

基于景观格局指数的江汉平原土地利用覆盖时空变化分析

以江汉平原1993、1994、2010、2011年的TM/ETM+遥感影像为基础数据源,获取不同时期的土地利用/覆盖类型数据,并运用景观格局指数对江汉平原的土地利用/覆盖时空格局变化特征进行深入分析。结果表明:1994~2010年,耕地是江汉平原的优势景观,但其优势地位呈下降趋势,耕地、建设用地、园林地、河流湖泊的斑块数增多,斑块密度增大,耕地、河流湖泊、未利用地的斑块面积减少,建设用地、园林地和坑塘水面的斑块面积增多;江汉平原香农多样性指数、景观形状指数和破碎度指数上升,优势度指数降低,总体景观的多样性水平上升,破碎化程度和异质性增加,完整性和连通性遭到破坏。