基于CLUE-S情景模拟的挠力河流域耕地适宜性评价研究

以挠力河流域为研究区,选择2000、2010、2020年3期土地利用数据,从土地利用动态度和转移矩阵两方面分析土地利用时空变化,运用CLUE-S模型对研究区2030年土地利用变化格局进行模拟验证,设基线、农业发展和生态保护3种情景预测2030年土地利用变化格局,最后对3种情景下耕地适宜性进行评价。结果表明：研究区土地利用类型以耕地为主,2000—2020年森林、湿地、水体和人造地表呈增加趋势,耕地和草地呈减少趋势。2000—2020年土地利用转移主要发生在耕地、草地和森林之间,2000—2010年草地面积转入最多,耕地次之,森林最少,转出面积相反;2010—2020年森林转入转出面积最多,草地次之,耕地最少。CLUE-S模型对挠力河流域土地利用变化具有良好的模拟能力,Kappa系数为0.894,模拟总体精度为91.18%;基线情景下耕地、草地和水体地类面积减少,其他地类面积增加;农业发展情景下耕地面积增加23.68%,人造地表面积未发生变化,其他地类面积均较少;生态保护情景下与农业发展情景正好相反。依评价指标体系和评价模型,分析计算出3种情景下耕地位于适宜区的面积占研究区总面积的96%...     

基于CLUE-S模型的吴忠市土地利用时空演变及多情景模拟预测

【目的】研究不同情景下的未来土地利用时空演变格局,为合理利用土地资源、科学规划国土空间开发格局和区域高质量发展提供助力。【方法】研究团队以宁夏回族自治区吴忠市为研究对象,选取2000年、2010年和2020年3期土地利用数据,运用土地利用转移矩阵、CLUE-S模型,分析研究区2000—2020年土地利用变化特征,模拟自然增长情景、生态保护情景和经济增长情景下2030年吴忠市土地利用演变特征。【结果】1)2000—2020年吴忠市草地面积占比最大,其次是耕地和未利用地,建设用地面积不断增长;建设用地面积变化最快,并以耕地转化为建设用地为主。2)2030年建设用地面积在自然增长情景下将会减少,生态保护情景下林地面积增幅较大,经济增长情景下各土地利用类型变化较小。3）在3种情景下,吴忠市2030年土地利用结构仍然以耕地、林地、草地为主,建设用地面积在生态保护情景和经济增长情景下将呈增长的趋势,在自然增长情景下将呈减少趋势。【结论】生态保护情景下的预测结果更符合国土空间规划要求和经济社会发展的需求。该研究成果对推动吴忠市未来土地利用格局规划具有重要意义。     

基于GLC30数据的近20年海南岛土地利用动态变化研究

土地利用/覆盖变化（land use/cover change,LUCC）是当前全球变化研究的核心内容之一。近20年来,受自然环境和人文社会经济双重影响的海南岛土地利用变化显著,但其时空动态变化特征及其格局尚不明确。基于GLC30全球地表覆盖数据,分析了海南岛近20年来土地利用时空分布格局、时空动态变化。结果表明,海南岛土地利用/覆盖类型空间分布格局以耕地和林地为主,耕地主要分布在沿海地区,林地主要分布在中部山区。2000—2010年海南岛土地利用时空变化格局以林地面积增加为主,主要由耕地、草地、湿地和水体转化而来;2010—2020年海南岛土地利用时空变化格局以耕地和建筑用地显著增加为主,耕地增加主要来源于林地的转化,建设用地的增加则来源于耕地和林地。2000—2020年,海南岛林地和建筑用地面积显著增加,耕地和草地明显减少;湿地、水体、裸地和海域的面积变化较小。林地增加的区域主要分布在海南岛中部山区及东北部文昌市,大部分由草地转化而来;建筑用地主要来自于耕地、林地和草地的转化,另一部分则来自于湿地、水体和海域的开发,主要分布在海南岛沿海城镇居民点的周边地区;耕地减少主要是转化为林地,分布在海南海口、昌江、琼海和万宁等市县;草地减少区域主要分布在海南岛中部山区,转化为林地。2000年、2010年和2020年海南岛土地利用程度在各个时期变化较小,总体数值处于中间偏上水平,表明海南岛土地利用/覆盖变化的稳定性较高,人类对土地的开发强度适中。通过本研究可为海南岛土地利用合理开发及未来海南自由贸易港建设提供科学参考。      

永吉县2000～2020年土地利用变化及其驱动力分析

土地利用变化是反映人类对环境影响的重要指标,对其进行研究是人类实现对土地永续利用的重要手段。本文利用GlobeLand30所提供的研究区2000年和2020年两期遥感解译数据,在ArcGIS平台的支持下,综合运用单一土地利用动态度、土地利用程度和土地利用转移矩阵等研究方法对土地利用变化情况进行了刻画,并从自然、社会和经济三个方面对土地利用变化驱动力进行了分析。研究结果表明:该区域土地利用类型结构变化不一,草地、建设用地和林地变化幅度较大,耕地和其他地类结构相对稳定;研究区整体土地利用程度相对较低,有缓慢上升趋势;土地利用类型相互转换明显,其中,主要表现为耕地向建设用地转换,水体向湿地转换;驱动力方面自然和经济因素是土地利用变化的主要驱动力。     

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。     

浙江省安吉县茶园时空格局动态变化过程

安吉白茶是浙江省安吉县特色农业的重要支柱之一,探究浙江省安吉县茶园格局动态变化规律有利于区域茶产业的优化调整和可持续发展。基于安吉县2012、2016和2020年土地利用相关数据,运用土地利用动态度指数、土地利用拓展程度综合指数和土地利用转移矩阵等方法,对浙江省安吉县2012—2020年茶园格局进行了动态变化过程和差异性特征研究分析。结果表明,2012—2020年安吉县域茶园格局动态变化存在明显的时空差异。从转移数量和空间分布来看,2012—2016年茶园土地转移数量极少,茶园面积基本稳定,空间分布较为零散;而2016—2020年茶园面积明显增长,新增茶园分布相对集中。从转移过程来看,2016—2020年较2012—2016年更为强烈,转移数量显著增加,转移过程导致茶园空间分布更为集中。从转移类型来看,2012—2016年茶园主要转为耕地,几乎无转入,转移类型较为单一;而2016—2020年,茶园主要转为林地、园地和建设用地,转入主要是林地、耕地和园地,转移类型多样。以上结果明晰了浙江省安吉县2012—2020年茶园格局的时空动态变化特征,为区域茶园时空动态变化研究和未来可持续发展规划...     

乌裕尔河流域土地利用变化及驱动力分析

土地利用变化是影响土壤侵蚀、社会经济发展等的重要因素。根据1985、1995和2000年3期土地利用TM遥感数据,运用地理信息空间分析及土地利用转移矩阵和动态度等方法,研究了乌裕尔河流域3个时期的土地利用变化特征及其驱动因素。研究发现:流域内土地利用以耕地为主,3个时期耕地分别占到总土地利用面积的66%、67%和70%左右;林草地面积则呈现逐年下降的趋势,所占面积比例由1985年的17.6%下降到2000年的13.9%,而建设用地、水域以及沼泽地面积变化不大。耕地占用林地、草地和沼泽地成为这3种土地利用类型面积减少的主要原因。近年来,土地利用变化速度加快,1995-2000年土地利用变化速度相对剧烈,1985-1995年耕地和林地年均变化速度分别为0.21%、-0.56%,而1995-2000年年均变化速度为0.64%、-2.65%。研究表明,自然环境因素决定该流域的土地利用空间分布格局,而土地政策的变化及人口的增加等人类活动很大程度上影响了土地利用变化的方向和速度。该研究可为流域土壤侵蚀产沙变化及水土保持提供借鉴,对于指导该区乃至整个东北黑土区土地资源合理利用具有指导意义。     

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.     

基于CLUE-S模型的煤矿城市土地利用变化模拟

以淮南市为研究区,选择1985、1995、2005、2016年土地利用数据,在分析土地利用动态变化特征的基础上,利用CLUE-S模型模拟预测了未来土地利用格局。结果表明：1985—2016年,研究区耕地面积减少11.62%;建设用地和水体面积百分比分别增加7.98个百分点和4.29个百分点。2005—2016年是各地类变化最强烈的阶段,其综合土地利用动态度最大,为13.46%。建设用地变化速率最快,其土地利用动态度为5.19%。土地转移主要发生在耕地、水体和建设用地之间,以耕地向建设用地和水体的转换为主。耕地转为建设用地的面积达207.61 km²,新增水体集中分布在潘谢矿区。加入空间自相关性和土壤质量因子后,耕地和建设用地的Logistics回归效果显著改善,ROC分别增加0.201和0.133。年均降水量是影响耕地变化的主要驱动因子,与耕地分布概率呈负相关;而建设用地变化主要驱动因子为GDP。土地利用模拟的Kappa系数为0.74,CLUE-S模型在研究区域具有较好的模拟能力。运用CLUE-S模型预测了研究区2028、2034、2040年土地利用空间分布,未来...     

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。     

乌鲁木齐河流域植被覆盖度变化及驱动力研究

【目的】分析乌鲁木齐河流域基于Landsat数据的植被覆盖度时空分布特征及驱动因素,为乌鲁木齐河流域生态环境保护、社会生产等方面提供参考。【方法】以乌鲁木齐河流域为研究区,选取2000—2020年中2000、2005、2010、2015年和2020年5个时期Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,用像元二分法、植被覆盖度转移矩阵,选取2000—2020年乌鲁木齐河流域植被覆盖度（FVC）的时空变化数据,定量分析了土地利用变化和地形分异特征对其影响程度,并基于地理探测器模型对流域高程、气温和降水等8种影响因子对流域FVC空间分异驱动力进行探测。【结果】乌鲁木齐河流域2000—2020年植被覆盖度总体上呈先减少后增长趋势,主要以高、低植被覆盖度为主,呈现上游极高,中、下游低的格局。研究区内不同土地利用类型的FVC表现为林地>耕地>草地>建设用地>未利用地。植被覆盖度变化受地形因子的影响明显,随高程升高而有所波动,高程在500 m以下和在2 000～2 500 m的植被覆盖度较大;FVC与坡度负相关,坡度越高植被覆盖度越低,并且随坡度增大而急剧减少。因子探测结果...     

基于CA-Markov模型的土地利用演化模拟预测研究

为了探究城市发展过程中土地利用变化规律及各类驱动力的影响,以北京市顺义区为例,基于2000、2005、2010年3期遥感影像解译数据,分析研究区域的土地利用类型的动态变化程度,并基于Markov模型定量分析了土地利用的转移方向及转化程度。结合GIS分析功能,探讨多种土地利用驱动力对于土地利用类型转移的影响,并采用模糊计算的方法,将各类影像土地利用转移的因子标准化,并利用GIS中加权线性方法将其整合,结合元胞自动机马尔可夫模型,模拟出2010年的土地利用分布,经验证模拟的精度高达81.41%,Kappa指数为0.776 9,得到了较为理想的结果,证明了方法的可行性及精度的可靠性。并以2010年的土地利用格局为基础,预测2020年的土地利用状况并分析2010—2020年10 a间的土地利用变化。分析结果表明,除草地、林地变化不明显,耕地、水域面积继续保持减少的趋势,但减小的趋势渐缓,建设用地仍在不断增加,但也逐渐趋于饱和的增长趋势。此研究可为当前及未来的土地利用规划、管理和生态恢复提供科学依据。     

基于可视化的土地利用变化图谱分析

土地利用/土地覆被是地理环境内部相互作用的结果，集中体现了人地关系的特征、属性和作用机制。传统对土地利用/土地覆被的监测研究方法仅能够反映不同时期土地利用类型面积的数量变化，无法实现对变化信息的定位分析与可视化表达。采用图谱分析的方法，借助RS和GIS技术，对山西省滹沱河流域忻州段1995—2005年、2005—2015年两个时间段内土地利用类型的时空演变特征进行分析，实现了对土地利用类型转换的定量分析和空间的定位描述。结果表明:受到社会经济发展和生态环境保护的双重影响，滹沱河流域忻州段土地利用格局发生不同程度的变化。该研究为土地利用/土地覆被的时空演变分析提供了一种方法，能够为滹沱河流域忻州段合理规划土地利用提供依据。      

基于RS的昆明市松花坝水源区土地利用变化分析

松花坝水库是昆明市最大的城市用水供应水源,其水量与水质变化直接关系到昆明市的供水安全,水源保护区土地利用变化是引起松花坝水库水量与水质变化的主要原因.利用1992年的Landsat-TM和2000年的Landsat-ETM 两期遥感影像资料,对松花坝水源保护区土地利用的时空变化进行分析,发现1992～2000年草地、耕地面积明显减少,休闲园地、湿地面积明显增加,森林、建筑用地面积稍有减少,建筑用地与休闲园地集聚程度增加.最后进行了驱动力分析,提出了相应的水源地保护建议.     

安吉茶园时空格局动态变化过程研究

安吉白茶是浙江安吉特色农业的重要支柱之一, 对浙江安吉茶园格局动态变化规律的探究, 有利于区域茶产业的优化调整和可持续发展。本研究基于安吉2012、2016和2020年土地利用相关数据, 运用土地利用动态度指数、土地利用拓展程度综合指数和土地利用转移矩阵等方法, 对浙江安吉2012-2020年茶园格局进行动态变化过程和差异性特征研究分析。结果表明: 2012-2020年安吉县域茶园格局动态变化存在明显的时空差异；（1）从转移数量和空间分布来看, 2012-2016年茶园土地转移数量极少, 茶园面积基本稳定, 空间分布较为零散; 而2016-2020年茶园面积明显增长, 且新增茶园分布相对集中。（2）从转移过程来看, 2016-2020年较之2012-2016年更为强烈, 转移数量显著增加, 且转移过程导致茶园空间分布更为集中。（3）从转移类型来看, 2012-2016年茶园主要转为耕地, 几乎无转入, 转移类型较为单一; 而2016-2020年, 茶园主要转为林地、园地和建设用地, 转入主要是林地、耕地和园地, 转移类型多样。以上结果明晰了浙江安吉2012-2020年茶园格局的时空动态变化特征, 为区域茶园时空动态变化研究和未来可持续发展规划提供了数据基础和科学指导。     

通辽平原区近35年地下水埋深及土地利用变化响应关系研究

地下水资源已日益成为半干旱地区维持生态系统的重要因素,了解土地利用/覆被变化(LUCC)及其对地下水埋深的影响,将有助于管理典型农牧交错带的土地和地下水资源。基于通辽平原区的1980年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年及2015年地下水埋深和土地利用类型遥感数据,分析研究区地下水埋深与土地利用类型变化响应关系。研究发现,通辽平原区1980-1995年期间,耕地和建筑用地面积分别增加14.90%和22.77%,而草地面积相应减少13.36%,农田开垦和城镇化进程明显; 1995-2015年期间,研究区耕地和草地面积无明显变幅,该时期变化最大的为水域,面积减少了约19.93%,干旱趋势加剧。与此同时,研究区地下水埋深值呈显著增加趋势,在区域中部形成两个地下水超采区,平均地下水埋深值由1980年的2.39 m增加至2015年的6.23 m。区域土地利用类型与地下水的时空变化关系较为明显,土地利用类型是地下水埋深变化的重要驱动力之一,研究区耕地扩张和城镇工业经济发展对地下水埋深影响显著。     

京津冀地区耕地利用时空分异与影响机制分析

京津冀地区耕地资源的不均衡分布使得社会经济发展的地域差异性突出,厘清其耕地时空异质性对于地区协调可持续发展有着重要意义。基于京津冀地区,采用耕地动态变化模型及地理探测器等方法对1990—2020年间其耕地空间分布演化与影响机制进行了探讨。结果表明:北京市率先进入工业化城镇建设,天津市次之,河北省滞后,相对的耕地变化动态度高值也先后出现。耕地分布集聚特征显著,呈现"东南密西北疏"的核密度格局。土地利用结构改变特征明显,面积净增长的主要有建设用地、林地及水域,面积净减少的主要有耕地、草地及未利用地。耕地流失主要表现出环北京及环渤海为中心的聚集式特征,且东部流失的热度比西部高,南部比北部高。社会经济及政策因素对耕地利用的影响力呈上升趋势,而自然因素的影响力呈下降趋势。本研究结果可为京津冀地区耕地保护、区域协调发展提供科学依据。     

唐县未利用地转型的生态风险变化研究

开展县域生态风险评价可为县域生态风险防控与生态环境保护提供科学依据。以河北省唐县为研究区域,基于2000年、2007年和2018年3期土地利用数据,从风险源、风险受体暴露度、风险效应三个方面构建生态风险评价模型,对唐县未利用地转型前后的生态风险及其时空变化、影响因素进行分析。研究结果表明:2000—2018年,提供生态空间的未利用地面积显著减少,提供生态空间的草地、林地面积及提供生产空间的耕地面积和提供生活空间的城镇和居民点面积显著增加,土地利用类型变化使得生态空间向生活空间和生产空间转化。未利用地转型后,研究区生态风险略有提高,生态风险值由2000年的0.079增加到2018年的0.107,低风险区面积比例降低,中高风险区面积比例增加,总体处于较低风险水平。与生态风险相关性较大的指标有土地利用指数、建设用地比例、农田面源压力、人口压力,应合理规划开发未利用地,注意从风险源头进行生态管控,加强生态建设。研究结果对于区域未来土地利用与管控及保持生态平衡具有重要意义。     

基于土地利用/覆被变化的依格孜牙河流域生态环境质量评估

研究依格孜牙河流域1990-2019年间土地利用变化下的生态质量及其变化特征,为干旱区土地资源的利用及区域经济的可持续发展提供科学依据。基于1990、2000、2010和2019年4期Landsat TM遥感影像数据分析土地利用变化过程,研究依格孜牙河流域土地利用与植被覆盖度的时空演变特征,同时对流域环境质量进行评价。研究结果表明：(1)1990-2019年依格孜牙河流域耕地面积增加了225.02%,建筑用地面积增加了56.36%。(2)2019年依格孜牙河流域总林地面积较1990年,2000年和2010年林地总面积均有所增加,分别增加幅度31.00%、216.40%及325.06%;其中天然林地面积整体变化不大,仅减少了9.80%;人工林面积持续增加594.00%,有林地、疏林地、灌木林地面积在整个时间段内均略微减少,说明近29年以来依格孜牙河流域天然林受破坏的程度最轻。(3)1990-2019年依格孜牙河流域草地总面积呈先稍增加后减少趋势,但大体变化趋势为减少;29年间高、低覆盖度草地面积大体呈减少趋势,2019年较1990年面积分别减少了33.61%、36.59%;而中覆盖草地面...     

基于改进稳定映射法的土地利用/覆被变化轨迹分析

以丹江流域(河南段) 2002—2017年16个时相的Landsat TM/OLI和HJ-1A CCD影像为数据源,提取土地利用变化图谱,提出基于改进稳定映射法的土地利用/覆被变化(Land use/cover change,LUCC)轨迹分析方法,推导出稳定映射的相似性、变化次数、多样性(Similarity/Turnover/Diversity,STD)指标与时相数的关系式;将变化轨迹划分为稳定型、渐变型、非连续渐变型、循环型和波动型5个一级类轨迹,并进一步细分为二级和三级轨迹类型。在此基础上,结合土地利用动态度等定量模型和景观指数对研究区变化轨迹进行总体特征和时空变化分析。结果表明,在2002—2017年间,研究区耕地显著减少,建设用地和水域持续增加,林地、草地受"退耕还林还草"政策影响变化较为复杂,裸地相对稳定;研究区土地利用变化主要由耕地向建设用地和水域转化;由于丹江口库区建设和南水北调中线工程的实施,其水域面积由218.60 km~2增长到400.31 km~2;受自然地形影响,研究区北部山区和丘陵地带的林地保护较好,而丘陵与平原过渡地带占研究区总面积5.85%的林地、耕地和草地出现了显著的相互转化。本研究可为研究区土地资源的可持续利用、生态环境保护及水源地保护提供数据支撑和决策依据。