海河流域土地利用变化图谱分析(英文)

[目的]定量探求海河流域土地利用类型转换、变化强度与空间分布规律,以期为该地区土地利用的科学管理提供依据。[方法]在遥感技术与地理信息技术支持下,解译并绘制了研究区 40 年(1970~2010 年)5 期(1970 年、1980 年、1990 年、2000 年和 2010 年)的土地利用图,并以此为基础进行空间叠加构建了土地利用变化图谱、过程图谱、涨势图谱和演变模式 4 种图谱,分析了土地利用格局变化规律。[结果]整体上看,耕地转化为建设用地是40 年来海河流域最主要的土地利用变化特征;非稳定区域面积占到 35%,海河流域土地利用变化剧烈,加强土地科学管理十分必要;1980～1990 年期间各土地利用类型新增转化均最小,形成了增量波动低谷,表明在此时期土地利用类型之间转化最为平缓。[结论]该研究结果表明与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化分析方面有着明显优势,能够展示兴趣区的空间位置分布,表现出多维空间信息。     

海河流域土地利用变化图谱分析

[目的]定量探求海河流域土地利用类型转换、变化强度与空间分布规律,以期为该地区土地利用的科学管理提供依据。[方法]在遥感技术与地理信息技术支持下,解译并绘制了研究区40年(1970～2010年)5期(1970年、1980年、1990年、2000年和2010年)的土地利用图,并以此为基础进行空间叠加构建了土地利用变化图谱、过程图谱、涨势图谱和演变模式4种图谱,分析了土地利用格局变化规律。[结果]整体上看,耕地转化为建设用地是40年来海河流域最主要的土地利用变化特征;非稳定区域面积占到35%,海河流域土地利用变化剧烈,加强土地科学管理十分必要;1980～1990年期间各土地利用类型新增转化均最小,形成了增量波动低谷,表明在此时期土地利用类型之间转化最为平缓。[结论]该研究结果表明与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化分析方面有着明显优势,能够展示兴趣区的空间位置分布,表现出多维空间信息。     

1990—2015年剑湖流域土地利用变化动态及趋势预测

基于1990—2015年6期Landsat影像数据,借助ArcGIS平台,采用土地利用动态度、转移矩阵及CA Markov模型,研究了近25年剑湖流域土地利用动态变化特征,并预测其未来15年土地利用变化趋势。结果表明：1990—2015剑湖流域土地利用空间格局发生了明显变化,变化面积达818%,变化速度表现为先减小后增加再减小又增加的趋势;25年间水域面积减少9351hm2,未利用地面积减少266499hm2,农地面积增加103842hm2,林地面积增加45081hm2,建筑用地面积增加126927hm2,土地利用强度逐渐增大;2015—2020年、2020—2030年土地利用格局基本保持了1990—2015年的变化趋势,建筑用地和林地继续增加,预计2030年建筑用地和林地面积将分别为3300、33588hm2。     

分时序广东省土地利用变化的时空格局和驱动力分析

土地利用变化是全球变化的重要组成部分,土地利用研究也已成为全球变化研究的焦点。广东省作为中国改革开放后的南大门,人口大量聚集,经济高速发展,使其成为了中国土地利用变化最为剧烈的区域之一。因此,对广东省1990—2015年时序的土地利用变化时空特征以及驱动力机制进行分阶段对比分析并揭示了变化规律,从而为日后科学管理全省土地资源提供有价值的科学信息。通过采用基于陆地卫星(Landsat)影像数据提取的广东省1990、2000、2010和2015年土地利用数据,研究广东省1990—2000年、2000—2010年和2010—2015年各时序土地利用变化的时空格局,并对驱动力机制进行分时序的分析对比。研究表明:(1)耕地总量持续减少,建设用地持续增加,且变化速度和变化剧烈程度均为先加速后减速;非人工土地利用类型中,林地总量持续减少;草地先减少后增加;水域先大量增加,后持续减少,且集中在珠三角平原区;未利用地先增后减再增。(2)各时序相比较,广东省土地利用变化在空间格局上呈现出不同的新特征:退耕还林主要集中于1990—2010年期间的粤西沿海区; 1990—2010年,建设用地集中于珠三角平原区加速扩张,而2010—2015年期间,其扩展面积大大减少且其余区域有较大幅度的增长; 1990—2000年,水域用地在珠三角平原区大量占用耕地,而2000—2015年其被建设用地的扩张持续侵占。(3)政策因素、宏观社会经济因素和人口因素的综合作用是影响全省土地利用变化时空格局的主要原因。其中,1990—2010年,社会经济的推动和人口的大量增长加剧了全省尤其是珠三角平原区各种土地利用类型的转移。在国家宏观政策和区域发展政策的持续调控作用下,全省土地资源的利用和管理也变得越来越科学有效。     

基于CA-Markov模型的石河子垦区土地利用变化及预测

【目的】研究新疆石河子垦区绿洲人工化进程中土地利用时空演变规律以及驱动机制。【方法】以1990年、2000年、2010年和2020年的TM/ETM影像为基础数据,运用RS和GIS技术分析近30年垦区土地利用时空变化特征,利用CA-Markov模型和土地利用重心迁移模型,模拟预测2030年和2040年研究区的土地利用/覆被格局。【结果】(1)1990-2020年石河子垦区土地利用/覆被格局以未利用地为主,占总面积的41.18%以上,呈小幅波动变化状态;(2) 林地的重心迁移最显著,由北向南迁移了0.6°,耕地动态度变化最活跃,30年间平均每年增加2.72%,林地次之;(3) Kappa系数的一致性检验结果均高于80.36%。【结论】CA-Markov模型可信度较高,适合石河子垦区土地利用/覆被变化及空间格局预测。     

皖北平原典型农业城市土地利用景观格局动态及驱动因素研究

气候变化成为当前不可逆的重要背景,加剧了土地利用变化的复杂驱动机制.为探究皖北平原典型农业城市近几十年的发展历程与影响因素,以宿州市为例,基于1980—2015年的宿州市5期土地利用数据,利用景观生态学和GIS技术2种方法,对研究区土地利用和景观格局时空变化特征及其驱动力进行深入剖析,在此基础上结合研究区自然、人文要素探究主要土地变化过程的驱动机制.结果表明:(1)宿州市土地利用方式主要以耕地和城市建设用地为主体,1980、1990、2000、2010和2015年合计占比分别为94.8％、94.7％、94％、95％、95％,其中耕地占比80％以上;(2)研究期内,耕地面积减少最多(291.7km2),草地、水域、建设用地面积均呈弱增加趋势,城乡建设用地增加280.2km2,增加幅度为20.2％;(3)不同时段耕地与城镇用地之间的转换是研究区土地动态的主体,城镇用地土地利用动态度最为活跃,转入方式以耕地为主,1980—2000年和2000—2015年分别转为城镇用地9km2和37.26km2;(4)城镇用地面积的转入主要集中在各县域城区周围,其中埇桥区城区转入最多,乡镇市集存在弱转入,宿州市整体转换格局为城市化进程加剧带来的边缘化扩张;(5)人口、城镇化率和固有资产投资等为1980—2015年研究区景观格局变化的主要驱动因素.     

基于土地利用变化的广州市碳排放效应分析——以近20a为例

土地利用变化作为全球碳排放主要来源之一,在区域低碳发展中发挥着重要的作用,因此开展土地利用变化碳排放效应对我国实现碳达峰和碳中和目标有着重要意义。本文基于GlobeLand的3期30m分辨率的土地利用/覆被数据,利用土地利用转移矩阵和碳效应测算模型,分析了广州市2000—2020年土地利用的结构变化和碳排放效应情况。研究结果表明：20a间广州市土地利用/覆被变化呈现出“一增五减”的特点,即建设用地总体面积增加,耕地、林地、草地、水域、未利用地总体面积减少;广州市城市化进程加快,建设用地占用耕地、林地情况突出,到2020年建设用地面积增加了2.44倍,耕地面积减少24.16%,林地面积减少了11.28%;土地利用格局变化直接影响着区域碳效应,广州市20a间土地利用/覆被变化所带来的碳排放量比碳吸收量多约2817.47万t。未来广州市应优化的土地利用结构、合理控制能源消费总量、加强开发太阳能和风能等替代能源,逐步减少石能源使用所带来的碳排放。     

近30年松嫩沙地土地利用时空动态

以松嫩沙地1990年、2000年、2010年、2020年4期土地利用数据为基础,分析该区1990—2020年期间土地利用变化特征.结果表明,空间格局上,耕地面积最多,2020年耕地总面积达162309.32 km2,占研究区总面积的46.04％;其次为林地,2020年林地总面积96431.76 km2,占研究区总面积的...     

上海海岸带演变及生态系统服务价值变化研究

为了开展上海海岸带演变及生态系统服务价值（Ecosystem service value ESV）变化研究,实验基于1990、2000、2010和2020年Landsat遥感影像数据,分析上海海岸带岸线长度变化特征;结合Globe Land30的数据,利用空间分析,开展1990—2000年,2000—2010年、2010—2020年三个时期内土地变化和土地转移研究;在此基础上,构建上海海岸带ESV模型,厘清2000—2020年上海海岸带ESV时空变化特征。结果表明：1990—2020年间,受人类活动和自然因素影响,上海大陆岸线呈先增加后缓慢减小到增加的变化趋势,崇明岛岸线减少,长兴岛和横沙岛岸线长度增加。同时,由于人类活动强度和沿海工程力度加大,海岸带土地利用面积变化显著,耕地和建设用地增多。此外,由于土地扩建,研究期间上海海岸带呈ESV增加趋势,但其湿地ESV在2010—2020间下降28.59%。就空间分布而言,上海海岸带ESV从中高值区域逐渐向低和极低区域转变,到2020年,单位面积ESV极高地区已基本消失。城市进程中建设用地的开发和沿海湿地生态系统的减少是造成上海海岸带ESV变化的主要原因。本研究可为服务上海市指导海岸带环境管理以及可持续发展提供科学依据和决策支持。     

海河流域土地利用及覆盖变化研究

基于1970、1980、1990、2000和2008年五期的MSS、TM与ETM遥感影像数据,对海河流域1970~2008年土地利用的变化及其驱动因素进行研究,为充分揭示不同土地利用类型转移特征在土地结构整体变化中的地位和作用,利用ARCGIS数据集成分析平台,将不同时段土地利用图叠加,统计不同土地利用类型在1970~1990年与1990~2008年两个比较时段的转移概率矩阵.近30年来海河流域土地利用结构一直是以耕地和林地为主导的土地覆盖格局,园地、工业用地、住宅用地显著增加,耕地和其它用地则明显减少,在定量刻画土地利用变化的基础上,初步探讨了影响流域内土地格局变化的驱动因素,主要为自然因素以及政策导向、产业结构调整、人口增长等社会经济因素.目前海河流域正处于快速城市化阶段,生产性用地快速增长,耕地面积迅速减少,林地面积变化不大,各级土地管理部门应采取切实有效的措施遏制流域内耕地不合理非农化,保证经济效益、社会效益和生态效益协调增长     

基于“三生”功能的晋中市土地利用转型时空特征及驱动因素分析

以“三生”功能为视角,定量分析山西省晋中市土地利用转型特征及其驱动因素,探究市域土地利用转型规律。运用地学信息图谱、多指标综合指数法探究晋中市2000—2020年土地利用转型图谱特征和隐性形态时空格局特征,运用地理探测器分析转型驱动因素。结果表明,2000—2020年晋中市处于高强度的土地利用转型状态。2000—2010年图谱单元变化最为明显的是农业生产用地向绿地生态用地和农村生活用地的转换,2010—2020年图谱单元类型以农业生产用地与绿地生态用地之间的相互转换为主。晋中市各区县转型指数呈持续上升趋势,2020年在晋中市东北部形成“Z”字形空间集聚特征。榆次区、平遥县与其周边的寿阳县、太谷区、祁县和榆社县共同形成“T”字形高速发展区。土地利用转型是自然环境、交通区位、社会经济共同作用的结果。自然环境和交通区位对土地利用显性转型的驱动力较大,交通区位和社会经济因子对隐性转型的驱动力较大。     

基于MCE-CA耦合模型的嘉兴市土地利用预测情景下生态敏感性评价

基于全国生态环境10年变化 (2000-2010年) 遥感调查与评估项目中嘉兴市2000年、2005年和2010年3期TM 遥感影像数据,运用MCE-CA 模型,预测出2005年、2010年土地利用格局,与实际情况进行模拟精度检验,其Kappa系数达到0.94 和0.92,证明模型精度很高。通过MCE-CA 模型预测嘉兴市2015年、2020年土地利用格局,计算生态服务价值变化率与土地利用强度变化率的比值得到土地利用变化下的生态敏感性指数,运用ArcGIS 空间叠加功能分析其过程,目的在于得到生态敏感性分布情况。得出:2000-2020年嘉兴市的景观格局发生了较大变化,耕地大幅度减少,建设用地大幅度增加。2000-2010年生态敏感性急剧增高,说明近10年生态环境受到威胁愈来愈严重;2010-2020年在林草湿地不可转化为建设用地,耕地和未利用地可转化为建设用地的预测情境下,生态敏感性有所降低,生态环境得到改善。此土地利用与生态敏感性预测结果对嘉兴市的城市规划、可持续发展具有一定的借鉴作用。     

基于图谱分析的三亚市土地利用变化与生态系统服务价值

探究土地利用变化(LUCC)及生态系统服务价值(ESV)对滨海区域城市规划和生态旅游的重要意义。本文以滨海旅游城市三亚为例,基于1980—2020年土地利用数据,采用地学图谱法、当量因子法等,深入分析三亚市近40a LUCC时空演变特征及ESV变化。结果表明：1980—2020年三亚市LUCC主要以林地为主,耕地、建设用地次之;不同地类规模发生显著变化,耕地与林地分别减少59.844hm²、49.365hm²,而水域与建筑用地分别增加20.829hm²、106.179hm²;1980—2020年三亚市ESV总体呈先升后降趋势,累计减少125.27万元;ESV变化趋势与各土地利用类型变化的基本趋势相似,主要归因于耕、林地的减少。综上,修复和保护三亚市林地和耕地对区域生态安全和生态服务提升具有重要作用,同时也为三亚市土地合理规划、城市建设和生态旅游提供科学参考和依据。     

近20年赣州市土地利用变化及驱动力分析

土地利用变化研究是区域研究中的重点内容。在自然因素和社会经济因素的双重影响下,土地利用及土地资源质量不断发生改变,对地域环境变化起到重要影响。本文基于1990—2010年近20年间江西省赣州市土地利用变化情况,采用土地利用数量变化研究法和动态变化研究法对赣州市土地利用变化进行研究,并分析土地利用景观格局变化情况,以期为赣州市土地利用的可持续发展提供可行性建议。     

香溪河流域土地利用变化过程对非点源氮磷输出的影响

选取三峡库区香溪河流域(3150 km~2),根据1990、2000、2010年Landsat TM/ETM遥感影像,在Arc GIS支持下,应用景观特征分析和氮磷输出系数模型方法,在分析流域景观格局转变过程的基础上,研究了土地利用变化对非点源氮磷输出的影响。结果表明:1990—2000年土地利用变化较为缓和,2000—2010年土地利用转变较为剧烈,变化面积占到总面积的4.3%,为前10年变化量占比的3倍之多。1990—2000年和2000—2010年,土地利用转变量最为明显的均为林地转旱地和旱地转林地;从单位时间土地利用变化率来看,1990—2000年旱地变化最为剧烈,2000—2010年居民地变化最为剧烈;从土地利用相对动态度来看,1990—2000年和2000—2010年旱地均最高。1990—2000年土地利用的变化对非点源总氮(TN)和总磷(TP)输出影响较小,TN增加1.57 t·a~(-1),TP减少0.073 t·a~(-1);2000—2010年土地利用的变化显著降低了TN、TP的输出量,净值分别为78.5、6.1 t·a~(-1)。土地利用转变方式对TN、TP的负荷影响不同,旱地转变为林地时TN负荷表现为消减,林地转变为旱地时TN负荷增加;水田转变为林地时TP负荷减少,旱地转变为水田时TP负荷增加。在输出系数与各土地利用类型面积关系的建立中,使用土地利用状态量变化面积不能真实计算出其对非点源氮磷负荷输出量的影响,通过土地利用过程量面积的变增才能真实反映土地利用变化导致的非点源氮磷负荷输出量。     

典型岩溶湖泊湿地流域土地利用动态及模拟预测

为了掌握和揭示普者黑流域土地利用动态的变化特征,以TM影像数据为基础,采用GIS、数理统计等技术手段,对1990—2015年6期(每5年1期)的普者黑岩溶湖泊湿地流域影像进行解译,分别从土地利用动态度和土地利用结构方面分析该研究区25 a的土地利用变化特征,并基于CA-Markov模型对研究区未来30 a土地利用结构变化进行预测.结果表明:(1)1990—2015年普者黑流域土地利用结构变化表现出明显的差异,从土地利用动态度来看,未利用地利用动态度变化最大,其次是建筑用地、湿地和农地,林地和园地利用动态度变化最缓慢;从各土地利用类型间相互转化来看,转出面积以农地和林地为主,转入面积以农地、林地和湿地为主.(2)未来30 a研究区土地利用格局变化总体上体现了以农地为主,以林地、建筑用地和湿地为辅的特征,土地利用变化趋势与前25 a的演变规律基本保持一致.(3)与1990—2015年相比,2015—2045年普者黑岩溶湖泊流域土地利用格局出现了一些新特征,原有建筑用地增长率明显提高,湿地增长率降低,农地和林地面积先增加后减少.     

基于分形理论的西部中小城市土地利用空间结构变化研究——以天水市为例

本文旨在通过探究中小城市土地利用空间结构变化,为优化国土空间格局、科学编制国土空间规划提供参考。基于分形理论,以天水市为例,基于2000年、2010年、2020年30m分辨率土地利用分类数据,从土地数量结构变化、土地利用空间格局、景观布局特征3个维度,建立土地利用空间结构变化研究模型。结果表明：耕地是天水市建设用地主要来源,必须严格控制建设占用优质耕地;行政手段能够对土地利用结构变化产生深刻影响,必须加强规划引领和政策论证,确保行政手段能够促进土地利用结构优化;人工景观和自然景观景观指数差异显著,土地利用结构趋于稳定。     

长江经济带土地利用转型及生态环境效应

研究1990—2015年长江经济带县级尺度下土地利用转型与生态环境效应变化特征,为长江经济带土地利用与生态环境保护提供参考。研究结果如下:(1)1990—2015年,长江经济带土地利用转型的总体特征为耕地、林地和未利用地面积减少,草地、水域和建设用地面积的增加。(2)在1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年3个研究期中,长江经济带土地利用动态变化强度从大到小依次是1990—2000年、2010—2015年、2000—2010年。(3)1990—2015年,长江经济带生态环境质量小幅下降;长江经济带生态环境质量空间分布呈现出以长江为分界线北低南高的空间格局。(4)1990—2015年对长江经济带生态环境质量贡献率较高的土地利用类型依次是林地、草地和耕地,而水域、建设用地、未利用地对区域生态环境质量的贡献较小。(5)1990—2015年,导致长江经济带生态环境恶化的主要原因是耕地和林地转型为建设用地、林地转型为耕地以及林地的内部转型。     

基于遥感的山东省土地利用时空变化和驱动力分析

利用山东省1970s、1980s、1995、2000、2005、2010和2015年共7期土地利用数据,采用土地利用动态度、结构变化、土地利用类型转移矩阵研究人类土地利用活动导致的生态环境变化,结果表明1970s—2015年山东土地利用类型变化较大,除建设用地增加迅速外,耕地、林地、草地和未利用土地均呈不同程度减少趋势...     

工业-资源型城市土地利用变化机制分析——以贵州省六盘水市中心城区为例

为揭示工业-资源型城市土地利用变化的一般规律,利用1990、2000、2010年三期遥感影像对贵州省六盘水市中心城区土地利用进行监测,并运用GIS空间分析和数理统计功能,结合社会经济及人口数据对六盘水市土地利用的时空变化情况及机制进行深入分析.结果表明,六盘水市中心城区土地利用变化主要表现为原有水田、旱地、未利用地明显减少,城镇建设用地迅速增加;2000-2010年变化速度明显高于1990-2000年,郊区大部分耕地转变为建设用地;1990-2010年林地、草地变化数量不大,整体呈现先减少后增加的变化趋势;总体看来,2000-2010年土地利用变化幅度较大,其主要驱动因素为快速的人口扩张及产业结构调整.