秃尾河流域不同地形条件下土地利用动态变化

采用GIS空间分析工具,从秃尾河流域DEM数据中提取出高程、坡度和坡向3种地形因子,并与该流域1985年和2000年的土地利用类型图进行空间叠加分析,得到不同地形因子条件下的土地利用类型的分布特征,进而探讨土地利用类型动态变化对地形因子的响应。结果表明:草地、耕地和林地是该流域主要土地利用类型,1985-2000年间大部分减少的林地和草地向耕地转化;地形因子对土地利用类型的分布有显著影响,草地和耕地主要分布在1 000～1 200m高程级别、缓坡和阳坡区域内,且随着坡度和海拔的增加,两者分布呈减少态势;林地在不同的海拔、坡度和坡向级别皆有分布,但在1 000～1 200m高程级别、斜坡和阴坡区域分布比例最大;水体、未利用地和居民点及建设用地主要集中在高程为1 000～1 200m和缓坡区域,受坡向影响相对较小;16a间(1985-2000年)秃尾河流域耕地和居民点及建设用地面积在不同高程、坡度和坡向级别内都有所增加,而林地和草地面积在大部分地形因子级别内则显著减少。     

基于DEM的土地利用分布与地形因子关系研究——以山西省垣曲县为例

以山西省垣曲县为研究区,基于研究区土地利用现状和DEM数据,利用ArcGIS 10.3对研究区高程、坡度、坡向等地形因子进行提取,将地形特征与土地利用现状叠置分析,得到该地区不同高程、坡度、坡向上的土地类型分布情况.结果表明,土地利用的空间分布与地形因子具有显著相关性.在低海拔、小坡度的无坡向和阳坡地区,土地利用类型多受到人类活动的影响,耕地、园地、居民点及工矿用地多分布于这一地区;高海拔、大坡度的地形对林地、草地的变化影响较大;水域多分布于低海拔、地势平缓地区,受坡向影响不大.     

地形因子对浅山丘陵区土地利用类型分布与转换的影响——以燕山浅山丘陵区为例

以遥感数据和数字高程模型(DEM)为基础,运用GIS分析了2000与2010年燕山浅山丘陵区的土地利用类型在高程、坡度、坡向3个地形因子不同区间的分布和转换特征。结果表明,高程和坡度对土地利用类型的分布有明显的影响,坡向影响力较弱。土地利用类型分布指数在高程和坡度上变化规律相似,耕地和建设用地的分布指数随高程或坡度的增大迅速减小,优势分部区间为高程≤500m或坡度≤5°,草地的分布指数随高程或坡度的增大先增加后减小,优势分部区间为高程500-1500m或坡度5°-15°,林地的分布指数随高程或坡度增大缓慢增加,优势区间为高程800m或坡度5°;2000-2010年期间,土地利用类型转换在高程≤500m和坡度≤5°区间耕地向建设用地转换占到了较大比重,在坡度25°区间以林地向草地转换为主,在剩余高程和坡度区间以及各坡向区间都以草地向林地转换为主。     

基于DEM的哈尔滨市土地利用类型动态变化

以3个时期(1995、2000和2007年)Landsat TM影像为主要数据源,借助于ArcGIS对DEM派生的地形因子和不同时期的土地利用类型进行叠加分析,得到不同地形因子的土地利用类型分布情况,进而定量分析土地利用类型的变化与地形因子的关系。结果表明:耕地和林地面积之和所占的比例最大,3个时期分别为81.63%、82.07%和79.35%;1995—2007年间,未利用地和草地面积持续减少,居民工矿用地面积持续增加;耕地在平坡、第一高程带和无坡向区域所占的面积比例最大,平坡和无坡向是其优势区域,面积百分比均大于60%,且2000年的面积比例最大,2007年的最小;林地在不同海拔和坡度都有分布,半阳坡和半阴坡为其优势区域,2007年的面积比例最大,1995年的最小;水域、居民工矿用地和未利用地受坡向的影响较小,但随着高程和坡度的增加面积减小。     

高原地区生态用地分布变化与地形因子的关系研究——以河北坝上为例

以坝上高原地区为研究对象,选取1990年和2015年Landsat TM影像的解译数据为数据源,应用地形分布指数,通过GIS等工具从高程、坡度和坡向角度,分析了生态用地变化的地形梯度特征。研究结果表明:该区生态用地的分布指数随高程的增加先减小后增大,随坡度的增加而增大,而在不同坡向间起伏程度较小;与1990年相比,2015年林地在高程900~1300 m区间的分布优势有了明显提高,草地在高程900~1300 m区间的分布比例出现了大幅度下降,湿地在半阳坡和阳坡的分布比例有了显著提高。总之,坝上高原地区生态用地的分布受地形因子影响显著,生态用地的优势分布区为高程900~1300 m或1500~2206 m、坡度5°、坡向为半阳坡和阳坡的区域。     

高原地区生态用地分布变化与地形因子的关系研究——以河北坝上为例

以坝上高原地区为研究对象,选取1990年和2015年Landsat TM影像的解译数据为数据源,应用地形分布指数,通过GIS等工具从高程、坡度和坡向角度,分析了生态用地变化的地形梯度特征。研究结果表明:该区生态用地的分布指数随高程的增加先减小后增大,随坡度的增加而增大,而在不同坡向间起伏程度较小;与1990年相比,2015年林地在高程900¹300 m区间的分布优势有了明显提高,草地在高程9001300 m区间的分布优势有了明显提高,草地在高程900¹300 m区间的分布比例出现了大幅度下降,湿地在半阳坡和阳坡的分布比例有了显著提高。总之,坝上高原地区生态用地的分布受地形因子影响显著,生态用地的优势分布区为高程9001300 m区间的分布比例出现了大幅度下降,湿地在半阳坡和阳坡的分布比例有了显著提高。总之,坝上高原地区生态用地的分布受地形因子影响显著,生态用地的优势分布区为高程900¹300 m或15001300 m或1500²206 m、坡度>5°、坡向为半阳坡和阳坡的区域。     

基于基尼系数和洛伦茨曲线的县域土地利用结构变化分析——以湖南省安化县为例

基于安化县各乡镇1998和2008年土地利用现状数据,应用经济学洛伦茨曲线和基尼系数定量化研究某土地利用结构。结果表明,安化县各乡镇5种主要用地类型的空间分布及其时间变化均具有不均衡性。在空间尺度上,未利用地和耕地分布最不均衡,居民点及工矿用地和园地次之,林地分布相对均衡;在时间尺度上,耕地、林地、居民点及工矿用地的不均衡程度有所减弱,而园地、未利用地却有增加。     

基于地形的景观要素分形特征及稳定性研究——以甘肃省崇信县为例

【目的】增进对景观要素稳定性的理解.【方法】运用分形理论对甘肃省崇信县的景观要素在地形影响下的分形特征及稳定性进行了研究.【结果】景观要素的分布具有分形结构.在坡度影响下,各景观要素的分形维数介于1.061~1.990之间,稳定性指数变化范围为0.004~0.490,稳定性最小的为其他用地,最大的为水域;在海拔影响下,各景观要素的分形维数介于1.053~1.944,稳定性指数的变化介于0.011~0.447,稳定性最小的为草地,最大的为水域;坡向影响下,景观要素的分形维数介于1.291~1.994,稳定性指数变化范围为0.028~0.494,稳定性最小的为园地,最大的为水域.根据稳定性指数的平均值和变异程度,坡度影响下稳定性从大到小排序为:水域>河流水面>交通运输用地>林地>其他用地>耕地>居民点及工矿用地>草地>园地.海拔影响下稳定性从大到小的排序为:水域>交通运输用地>河流水面>耕地>园地>其他用地>林地>居民点及工矿用地>草地.坡向影响下稳定性从大到小的排序为:水域>其他用地>河流水面>林地>园地>居民点及工矿用地>交通运输用地>耕地>草地.【结论】受地形因素的影响,居民点及工矿用地、交通运输用地和耕地等引入型斑块的稳定性较差,在土地利用规划中应重视小斑块对维持景观稳定性的作用.     

泸州市土地利用动态变化研究

为了定性与定量研究泸州市土地利用的动态变化特征,基于2002~2008年泸州市土地利用变更调查资料,分别对全市土地利用的数量变化、程度变化、结构变化以及区域差异进行分析。结果表明:耕地呈缓慢减少趋势,园地、林地、交通用地、居民点及工矿地快速增加,减少的耕地与未利用地主要转化为林地和非农建设用地;全市土地利用水平较高,经短暂调整期后进入发展期;单项土地利用职能在减弱,信息熵、均衡程度逐步提高,人地矛盾加剧;各区县的多样性结构相似,江阳区、龙马潭区、纳溪区、泸县四区域的耕地变化和叙永县、古蔺县和合江县三县的林地变化水平均高于全市,江阳区、龙马潭区成为交通用地、居民点及工矿地的区域差异显著热点地区;园地、牧草地、水利设施用地的显著空间差异分别体现在江阳区、古蔺县和泸县。     

银川市土地利用时序动态变化研究

根据2003～2007年银川市土地利用及其动态变化数据,分别采用土地利用结构变化贡献率、变化强度指数和变化速度以及单一土地利用动态度,对这5年间土地利用结构的时序变化进行了分析研究。结果表明,2003～2007年,银川市土地利用结构发生了较大的变化,耕地、未利用地面积逐年减少,耕地每年下降的幅度最大;居民点工矿用地、交通用地和水利水域用地迅速增加,城镇建设用地每年的增加幅度最大;园地和林地的变化不明显。     

山地城市土地利用地形分异特征及功能分区研究

采集北碚区2014年的土地利用变更数据、土地利用现状图和DEM数据,运用GIS技术,从坡度和高程角度,引入分布指数、洛伦兹曲线以及基尼系数,研究北碚区土地利用的地形分异规律。结果发现,研究区土地利用类型分布特征与高程、坡度联系紧密。林地和未利用地的优势位主要分布在较高地形等级区间,建设用地、耕地、园地等受人为干扰较大的地类优势则随地形等级的减少逐渐显现。坡度对各地类空间分布影响显著,高程在300~400 m、坡度在6~15°之间的区域是城市扩展和耕地保护的主要空间。耕地和园地在地形上的分布相差不大,建设用地、林地以及其他农用地则表现出一定的区域差异。从优势度来看,土地利用类型分布呈现明显的层级性,地形优势等级由低到高依次为水域层、城镇层、耕地层、园地层、林地层。基于该地形分异规律,将研究区划分为核心水体区、城镇发展区、现代农业发展区、生态农业发展区和生态屏障区等5个功能区,并提出各区土地利用发展建议。     

昆明市土地利用时空变化特征分析

利用1990年、2000年和2008年共3期昆明市土地利用现状数据,分析昆明市土地利用时空变化特征。结果表明：昆明市土地利用类型以林地为主,其次为草地、耕地、建设用地、水域和未利用地。1990—2008年,耕地、草地和未利用地逐渐减少,而建设用地、水域和林地逐渐增加,其中变化幅度最大的是建设用地和耕地,盘龙区、五华区和官渡区土地利用变化速度最快,草地→林地,耕地→建设用地为最主要的土地利用转换类型。     

30年来北京市土地利用时空变化特征

基于1980、1990、1995、2000、2005和2010年6期土地利用类型图,利用数理统计与空间分析相结合的方法分析市域、主体功能区的土地利用数量结构及类型转化的时空差异,以期为北京市实施土地利用精准调控提供科学依据。结果表明:1)研究期间全市耕地减少1 462.11km~2,建设用地增加1 344.64km~2,林地和草地略有增减;各土地利用类型面积变化呈"先加速后减速"趋势,1990—1995和2000—2005年建设用地扩张和耕地缩减尤为严重;2000年前,耕林草之间相互转化较活跃,后趋于稳定,2000年后耕地转为建设用地成为最主要的转化方向;2)城市功能拓展区和城市发展新区耕地降幅分别为61.75%和22.28%,建设用地增幅分别为84.32%和109.16%,较其他功能区更为剧烈;3)耕地缩减及建设用地扩张多发生在距城市中心较近(30km)的区域,且随时间变化向外推移,距城市中心65~70km有密云、平谷和延庆区建成区,耕地缩减和建设用地扩张也相对明显。过去30年北京市建设用地激增,耕地锐减,土地利用结构失调,未来应控制建设用地占用耕地,全国其他地区在城市化进程中也应重点协调建设用地扩张与耕地及生态空间保护的矛盾。     

基于动态模型的土地利用变化分析——以佛山市鲁岗村为例

通过转移矩阵和动态度方法对佛山市鲁岗村1998—2008年的土地利用变化进行研究,结果表明:耕地的变化最大,其次是水域和建设用地;综合土地利用动态度较大,达到3.34%,反映出1998—2008年10年间是研究区土地利用一个剧变期;耕地、林地、草地等拥有较高生态系统服务价值的土地利用类型大幅减少,而建设用地相应的增加,改变了研究区域的生态功能服务价值。     

基于MODIS数据的松花江流域土地利用信息提取研究

以松花江流域为研究区域,利用单时相MODIS数据进行大范围区域土地利用信息提取;结合地表反射率、植被指数（NDVI）、土壤湿度指数（NDMI）、归一化水体指数（NDWI）等特征变量试验决策树分类法,与传统分类方法相比较,分析松花江流域土地利用变化情况。结果表明：决策树法优于传统的最大似然法,分类精度分别为83.48%和75.51%;2001～2006年,整体上松花江流域耕草地面积增加,林地面积减少;中国部分,耕草地面积增加,林地面积减少,而俄罗斯部分耕草地面积减少,林地面积增加。     

西藏“一江两河”流域土地利用时空分布与地形因子关系研究

以西藏的"一江两河"流域为例,以1990年、2000年、2010年、2015年4期土地利用现状数据和数字高程模型(DEM)派生数据坡度、坡向和高程3个地形因子信息为基础,基于DEM并结合ArcGIS技术,对地形因子和土地利用数据进行叠加提取,采用土地变化强度指数(K)、土地分布指数(LDI)和土地转移分布指数(p)3个指标分析总结了地形因子对流域土地利用时空变化的影响特征及规律.结果表明:1990-2015年期间,居民地用地强度变化呈现最大,其余地类变化缓和;耕地、居民地、林地和草地的分布指数随高程坡度变化分布指数差异大,不同地类在各级因子中优势分布差异显著;林地最容易转移,耕地和建设用地向低海拔低坡度半阳坡转移明显,其余地类转移较为缓慢.综合来看,地形因子对土地利用变化的影响作用明显,土地利用优势分布和土地利用转移均出现不同的时空变化特征.     

土地利用方式对土壤活性有机碳分布的影响

对福建省建瓯市山地红壤的园地(茶园、桔园)、林地(杉木、木荷、封育)不同土层(0-10 cm、10-20 cm)土壤活性有机碳(轻组有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳)含量进行研究。结果表明,林地转变园地后,在0-10 cm土层土壤轻组有机碳(LFC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量平均分别下降了65.97%、64.60%和54.78%,在10-20 cm则平均分别下降了57.39%、21.88%和43.71%;土壤微生物商在不同利用方式下没有明显分异规律。土壤活性有机碳含量随土层加深而递减(桔园除外),但不一定有显著差异。因此,亚热带山地红壤内林地转变为园地会导致土壤活性有机碳含量大幅度下降,活性有机碳比土壤总有机碳对土地利用变化更为敏感。     

基于遥感和空间洛伦茨曲线的北京市昌平区土地利用结构时空变化分析

以遥感影像为数据源,提取2000,2003和2007年三时相的昌平区土地利用信息,以高程150 m为界限划分为山地生态涵养区和平原经济发展区。分析表明,平原经济发展区土地利用结构变化主要体现为耕地向城矿居用地转化,而山地生态涵养区各组分变化并不明显。应用空间洛伦茨曲线和空间基尼系数分析揭示三时相不同土地用途的分布特征,研究发现水域和城矿居用地的空间分布在三时相最不均匀,集中于平原经济发展区,耕地和林地比较均匀,未利用地分布变化较大。7年之间耕地、林地和水域在向均匀方向发展,城矿居用地先趋于不均匀后转向均匀发展,未利用地恰好相反。     

土地利用对亚热带红壤低山区土壤有机碳和微生物碳的影响

 【目的】研究土地利用变化对土壤有机碳（SOC）和微生物量碳（SMBC）含量的影响。【方法】采用典型样区密集取样（水田和旱地3～4个样/ha、果园2～3个样/ha、林地0.2～0.5个样/ha）和野外调查，对亚热带红壤低山肯福样区的水田、旱地、果园和林地表层（0～20 cm）SOC和SMBC含量及其变化进行了研究。【结果】本区SOC、SMBC含量和微生物碳与有机碳比率（SMBC/SOC）分别为(17.53±5.02)g·kg-1，(278±174)mg·kg-1和(1.56±0.84)%。其中，林地SOC、SMBC含量和SMBC/SOC分别为(18.20±4.53)g·kg-1、(293±111)mg·kg-1和(1.58±0.39)%。水田SOC、SMBC含量和SMBC/SOC较林地依次提高了15.5%，84.0%和73.9%（P＜0.01）；与林地相比，旱地SOC含量（17.50±4.89）g·kg-1略有降低（P＞0.05），SMBC含量和SMBC/SOC分别减少29.1%和24.2%（P＜0.01）；果园SOC、SMBC含量和SMBC/SOC比林地分别降低了26.8%，46.1% 和26.1%（P＜0.01）。除水田外，其余土地利用方式的SOC与SMBC含量之间均存在极显著的相关关系。【结论】亚热带红壤低山生态景观单元内林地开垦为水田增加了SOC的积累和土壤微生物活性，林地开垦为旱地和果园不同程度地降低了SOC的积累和微生物活性。     

土地利用对亚热带红壤区典型景观单元土壤溶解有机碳含量的影响

 【目的】在亚热带典型景观尺度上系统分析土地利用方式对土壤溶解有机碳（DOC）含量的影响。【方法】分别以广西肯福和湖南盘塘作为亚热带红壤低山与红壤丘陵典型景观单元,对两个景观单元进行密集采样（0～20 cm）分析。【结果】红壤低山和红壤丘陵景观单元土壤DOC的平均含量分别为（159.2±75.8） mg•kg-1和（90.035.4） mg•kg-1,其中低含量样本均以稻田土壤为主,其平均值分别为（46.7±14.9） mg•kg-1和（68.023.1）mg•kg-1。高含量样本以旱地、果园和林地土壤为主,红壤低山景观单元旱地、果园和林地土壤DOC含量分别比稻田土壤高271%、278%和315%,红壤丘陵景观单元比稻田土壤高37%、69%和77%。土壤溶解有机碳与土壤总有机碳的比值（DOC/TOC）显示,两个景观单元稻田土壤DOC/TOC值（0.24%和0.44%）亦明显低于其它利用方式土壤（0.90%～1.50%）。【结论】土地利用方式影响土壤DOC含量,同一景观单元长期处于淹水条件下的稻田土壤DOC含量明显低于旱作土壤（如旱地和果园）,林地开垦为旱地或果园后土壤DOC含量降低。同时土壤DOC含量存在区域差异,位于亚热带南部的红壤低山景观单元土壤DOC的含量明显高于北部的红壤丘陵景观单元。