新疆地区近15年来土地利用时空变化及驱动力分析

以20世纪80年代末新疆土地利用数据库及2000年、2005年两期新疆遥感影像为信息源,结合土地利用变化数量和空间分析模型及马尔科夫过程,分析新疆近15年来的土地利用变化强度及各地类间的转移变化状况,揭示该区域土地利用的时空变化特征和规律.最后采用马尔科夫过程预测各土地利用类型的变化趋势,并对土地变化的驱动力进行分析.结果显示:耕地面积处于上升状态,其年变化幅度最大;林地面积总体呈减少趋势且减少部分主要被开发为耕地;草地面积总体呈下降趋势.水域面积不断增加.工矿居民建设用地增加迅猛.由马尔科夫过程预测结果显示自2000年以后,草地、林地面积逐年增加,耕地面积呈下降趋势.人口增长,农业科技进步和农业结构调整,政策因素,社会经济发展等是驱动新疆土地利用变化的主要因素.     

阜康绿洲土地利用类型斑块标度-频度分形特征

在GIS/RS的支持下,运用分形理论和景观生态学原理,对阜康绿洲土地利用类型图斑的周长、斑块边缘密度和斑块形状指数的标度-频度关系进行了定量分析。结果表明:①阜康绿洲土地利用类型斑块周长、斑块边缘密度和斑块形状指数的标度-频度双对数关系显著,相关系数均超过0.9,呈高度负相关分布;②阜康绿洲土地利用类型斑块周长、斑块边缘密度和斑块形状指数存在标度-频度的分形关系,不受所选统计标度的影响,这为进一步分析土地利用类型周长-面积的分维数,研究斑块的复杂性与稳定性打下基础;③以上分析可以增加对分形理论的理解与应用,同时也为区域可持续开发利用土地及土地管理与设计提供参考依据。     

1990-2010年新疆额尔齐斯河流域湿地景观动态变化

利用1990 年、2000 年、2010 年3期TM遥感影像,运用GIS 和FRAGSTATS景观分析软件,从景观和斑块尺度上分析了1990-2010年新疆额尔齐斯河流域湿地景观格局变化的整体特征和空间异质性。结果表明：从1990-2010年各类湿地型景观斑块数持续增加,斑块形状趋于不规则化,整体景观趋于破碎化。湿地总面积呈增加趋势,这主要与20世纪80年代以来该流域降水量的增加有关。湿地空间分布上的破碎化主要是人类活动影响的结果。总之,湿地斑块破碎化严重、空间异质性增强,受人类活动的影响随着时间的推移越来越大。     

基于信息熵与分形理论的土地利用景观格局变化研究——以陕北农牧交错带为例

信息熵和分形理论为研究地理学中复杂结构现象的不稳定性和系统的有序性提供了一条新途径,在土地利用景观格局变化领域有着广阔的前景.以信息熵和分形理论为指导,在遥感和GIS技术支持下,对陕北农牧交错带土地利用景观格局演变的分形特征和信息熵进行了分析,结果表明:1986～2003年,陕北农牧交错带土地利用景观结构趋于简单化,景观类型在空间上的稳定性逐渐增大;土地利用景观结构信息熵总体上呈逐渐上升趋势,即土地利用无序度逐渐上升,而有序度逐渐降低.     

基于RS和GIS的区域土地利用动态变化及演变趋势分析

以山丹县1985年和2000年TM系列遥感数据为主要数据源,采用国家农委的土地利用现状分类系统,通过GIS空间分析技术,从土地利用类型的面积变化、空间变化和质量变化等方面定量分析了研究区域15年间土地利用的时空变化情况。在此基础上,利用Mark-ov模型,对该区域未来30年内的土地利用动态变化及演变趋势进行了分析。结果表明:15年间研究该区域的土地利用的基本特征表现为:耕地、水域和未利用土地总量增加,其中水域和未利用土地增幅较大;林地、草地、和城乡居住建设用地总量减少,其中草地和林地下降最快,草地植被利用过渡或退化较为严重,水资源利用态势更加严峻,耕地的稳定性较强,其它类型土地的稳定性较差。未来30年内该区域的土地利用变化基本趋势是:耕地、水域面积、未利用土地将持续增加,城乡居住建设用地增长缓慢,林地、草地将持续减少。增加的耕地和未利用土地将主要来源于草地和林地植被的人为减少或自然退化,生态环境将趋于恶化。     

基于3S的农牧交错区耕地动态变化研究——以内蒙古奈曼旗为例

本文利用3S技术,通过对1975、1985、1995和2005年的内蒙古奈曼旗TM影像的解译,提取出近30年来该地区耕地动态变化的信息。从耕地数量、变化速率以及耕地空间格局动态变化等方面对耕地的动态变化进行了全面的分析,并对其驱动机制进行了探讨。研究表明:近30年来,奈曼旗耕地面积呈增加趋势,而变化速度呈下降趋势;耕地主要向林地和固定沙丘地转化;耕地连通性指数、破碎度指数的变化呈波动趋势;耕地斑块数量的变化趋势与破碎度指数相同;耕地的分形维数随着人为干扰程度的增加呈现出逐渐降低的趋势。耕地在整个景观中的影响作用逐渐加强。耕地动态变化的主要驱动因素是耕地需求增加与土地退化之间的矛盾。     

基于改进TOPSIS方法的甘肃省土地利用结构合理性评价

利用甘肃省1997～2007年土地利用变化调查数据,采用改进的TOPSIS方法对甘肃省土地利用结构的合理性进行了综合评价.结果表明: ① 199 7～2007年期间甘肃省土地利用结构合理度总体上较高,均在80%以上,在时间上的变化呈波动趋势,并且可以明显地分为3个变化阶段:即1997～1999年期间土地利用结构不断趋于合理,而2000～2002年期间土地利用结构的合理性变差,2003～2007年期间土地利用结构的合理性有好转的趋势.②不同土地利用类型的变化对土地利用结构的合理性影响不同:与土地利用结构合理度呈负相关的土地利用类型为园地、林地、居民点及工矿用地、交通用地、未利用土地,其中未利用土地的变化与土地利用结构合理度的负相关性最显著;与土地利用结构合理度呈正相关的土地利用类型包括耕地、牧草地、水域,其中牧草地的变化与土地利用结构合理度的正相关性最显著.③开发未利用土地、保护牧草地对调整和优化甘肃省土地利用结构具有决定性的作用.     

玛曲县土地利用变化分析与预测

基于玛曲县1975-2005年土地利用变更数据,从土地利用结构静态比较与土地利用程度动态变化两方面,定量分析玛曲县土地利用变化状况及主要驱动因子。研究表明:随着玛曲县经济发展、城市化程度的加快,林地、水域面积净减少,草地与建设用地面积净增加,土地利用结构信息熵值总体呈下降趋势,而优势度值总体呈上升趋势, 1975-1995年土地利用程度综合指数增加了0.076 5,而1995-2005年综合指数减少了0.709 2, 说明1975-1995年玛曲县土地利用程度处在区域土地利用的发展期,1995-2005年土地利用程度处在衰退期。根据土地利用熵值多年变化特征,利用GM(1,1)模型预测,2006-2015年土地利用程度处在调整期。     

LUCC视角下的艾比湖流域典型区域景观格局时空变化研究

在RS和GIS技术的支持下,以艾比湖流域典型区域1990、1998、2011、2013年的四期Landsat影像为数据源,利用ENVI4.8得到艾比湖流域典型区域4个时期的土地利用/覆盖类型转移矩阵,并对土地利用面积变化量进行分析,利用土地资源数量变化指数单一土地利用类型动态度和区域土地利用综合动态度模型对土地利用问题进行信息的提取,借助景观生态学软件Fragstats3.3进行景观指数的计算,深入探讨了近20年来艾比湖流域典型区域景观格局的时空动态变化。从景观和斑块尺度上分析了1990~2013年艾比湖流域典型区域景观格局变化的整体特征和空间异质性。结果表明:从1990~2013年耕地面积不断增加且幅度最大,增加134354.07hm~2,其他地类的面积有所减少;各地类景观斑块数持续增加,斑块形状趋于不规则化,整体景观趋于破碎化;景观香农多样性指数在2011年出现最高值1.5173,景观丰富度在这一年最明显。该研究对艾比湖流域土地利用动态及环境演变等研究有着非常重要的意义。     

基于分维模型的土地利用变化研究——以延安市宝塔区为例

为了增进对土地利用空间变化的理解,以延安市宝塔区1997年和2002年的土地利用数据为基础,以分形理论为指导,在地理信息系统的支持下,运用土地利用分维模型对延安市宝塔区的土地利用空间变化进行了实证研究,并且定量计算了延安市宝塔区1997年和2002年两个时期各个土地利用类型的分形维数和稳定性指数,从而阐述了不同土地利用类型随时间和空间的变化规律。计算结果表明:1)1997～2002年,林地、草地、园地、居工和道路面积有不同程度的增加;而耕地、水体和未利用地减少。2)1997年和2002年宝塔区的分形维排列顺序分别为:水体>道路>未利用>草地>耕地>园地>林地>居工;水体>道路>未利用>园地>草地>林地>耕地>居工。3)1997年和2002年宝塔区的稳定性指数排列顺序分别为水体>居工>道路>林地>园地>未利用地>耕地>草地;水体>居工>耕地>林地>道路>草地>未利用地>园地。     

新疆和田河流域土地利用及其生态服务价值变化

土地利用结构决定土地生态系统服务价值,生态服务价值也反映了土地利用结构的生态优劣.基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用变化进行定量分析,估算出研究区15年间的生态服务价值变化量.结果表明:①耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;研究区土地利用处于发展时期,土地利用综合程度日益提高;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高.②土地生态系统服务价值量有所增加,土地利用总体生态效应趋良.但环境也存在着局部恶化,主要表现在上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙漠化.     

和田河流域土地利用变化及其生态环境效应分析

基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年和田河流域各县市统计资料及遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用数量、变化幅度、年变化率、动态度、优势度等进行了定量的分析研究。结果表明,在15年尺度上土地利用总的动态特征是:耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;综合土地利用动态度是1.28%;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高;土地利用变化改变了流域内水量平衡、水盐平衡关系,加上对植被的不合理利用,生态平衡遭受到一定程度的破坏。     

绿洲地物类型动态变化的生态响应分析——以白杨河为例

应用RS和GIS技术,结合数学模型、空间差值、空间统计分析方法以新疆昌吉州境内白杨河流域分析了土地类型变化对干旱区生态环境的影响。研究数据主要有2000和2005年的遥感影像,区域内的水文水质数据。研究结果表明:近五年来耕地增加了35.6km2,城乡工矿建筑用地增加10.2 km2,未利用地减少47km2,土地利用强度显著提高;冲洪积扇绿洲区上部地下水位年均下降60cm,地下水溢出带水位年均下降90多cm,冲积平原下游地下水位有缓慢升高趋势,北部荒漠区水位比较稳定;绿洲矿化度显著增加,由2000年的300-900mg/L增加到300-1500mg/L;平均植被指数减少1.3,生物量减少,植被呈现退化趋势;经分析证实了白杨河流域生态环境对土地开发的响应。     

基于项目驱动的藉河流域土地利用时空变化动态分析

根据1997年、2001年和2005年三期TM影像资料,运用遥感非监督分类的方法提取土地利用信息.利用地理信息系统空间分析和数据统计的方法,分析藉河流域1997～2005年间土地利用数量变化和空间变化特征,研究该地区主要土地利用类型数量变化、空间变化以及在不同坡度的动态变化特征.结果表明:耕地、林地和草地三种主要土地利用类型占该研究区土地利用面积的97%以上,是该研究区主要的土地利用类型.以1997年为基数,到2001年和2005年耕地减少幅度分别为1.2%和11.1%,因此 1997～2001年的退耕程度小于2001～2005年;在不同坡度上,土地利用变化主要发生在5°～40°,而且在15°～25°之间变化最大.     

三工河流域土地转移空间分析

地球表层系统最突出的景观标志是土地利用与土地覆被。本文利用“3 S”技术 ,采用三期遥感影像数据 ,经过图像处理、解释、分类后产生三期土地利用 /土地覆被分类图 ,进行叠加分析 ,形成土地利用转移矩阵。再结合土壤、水系、地形等相应数据 ,对 1 978-1 998年三工河流域绿洲区二十年土地转移情况进行空间分析 ,分析各类土地利用类型之间的转变 ,为合理的进行土地利用、规划和决策服务。     

新疆甘家湖湿地土地利用变化及其生态环境效应

应用1972-2008年3期遥感数据和GIS软件空间分析方法对新疆甘家湖湿地土地利用变化进行了分析,并采用生态环境质量指数模型建立了研究区各土地利用类型与生态环境质量之间的数量关系,分析了土地利用变化对生态环境质量的影响。结果表明:1972-2008年间,甘家湖湿地土地利用发生了较大的变化,沙地面积增加,且速度较快,沼泽地及水域面积减少,林地的内部转移量较大;生态环境质量指数具有下降趋势,下降的主要驱动力为林地和沼泽地面积的变化;甘家湖湿地土地利用的变化已经引起湿地功能退化,土壤质量下降,植被退化及土地沙化加剧等生态环境质量问题。     

基于3S技术的新疆耕地盐渍化状况调查与分析

在资源环境遥感调查信息平台的支持下,以2004-2005年度中巴资源卫星影像数据为信息源,结合多层环境要素数据库、野外定点调查分析等数据,采用多要素综合分析的解译方法,通过人机交互式解译,综合判断并提取了新疆盐渍化耕地的空间分布数据,并在已有资源环境背景数据库、土地利用数据库的支持下进行了空间分析.盐渍化耕地的空间信息提取具有一定的复杂性,多要素综合分析的方法可以进行盐渍化耕地的宏观快速调查.分析结果表明:新疆灌区盐渍化耕地面积占新疆灌区耕地总面积的32.07%,近20年来盐渍化耕地所占耕地总面积的比例变化不大.盐渍化耕地大部分市县均有分布,南疆重于北疆.盐渍化耕地主要分布在洪积扇的中下部、河流中下游、地势平缓低洼等区域.新开垦的耕地中,土壤盐渍化现象普遍.     

基于空间技术的岷江上游土地利用空间分布现状分析

岷江上游生态环境与土地利用息息相关。要建设岷江上游生态屏障,调整土地利用结构,改善岷江上游地表覆被是重要的切入点。本文利用遥感、地理信息系统和全球定位系统等空间技术研究了岷江上游土地利用空间分布现状,详细分析了高程、坡度等地形因子对山地系统土地利用空间分布的重要影响,并进一步分析了该区县域土地利用水平的差异,结合区域地形、地貌特点以及资源和环境状况,提出了该区土地利用结构调整和规划的优化方向。     

干旱地区生态移民土地利用变化生态风险 ——以宁夏红寺堡区为例

以全国最大的移民安置中心——红寺堡区为研究对象,基于1995、2000、2005、2010年和2015年五期遥感数据,采用RS和GIS技术,选取土地利用程度、耕地垦殖指数、景观多样性指数和景观破碎度等指数构建生态风险指数模型,并运用生态风险模型和空间分析方法对红寺堡区1995—2015年的土地利用变化及其生态风险的时空分布特征进行分析。结果显示：研究时段内草地面积下降明显,共减少29 494 hm²,耕地、林地、水域和建设用地面积呈上升趋势,其中建设用地面积增幅最大,而未利用地面积虽波动明显,但研究时段始末变化不大;1995—2015年研究区生态风险不断下降,生态风险指数由1995年0.3972下降至2015年的0.3235;红寺堡生态移民安置区各乡镇生态风险空间分布变化较大,不同类型区间均有转换,且不具有规律性,1995—2005年间以最高风险区和较高风险区为主,2005—2015年间以中等风险区和较低风险区为主。通过地理探测器对影响红寺堡生态移民安置区生态风险因子进行探测发现,林地、草地和植被覆盖度等指标因子对安置区生态风险具有较大影响,因此在通过扬黄灌溉工程和基本农田建设,增强农田生产能力,保障生态移民安置区经济发展和生态安全的同时,应注重安置区生态用地面积的增加与建设,以此来增加安置区植被覆盖度和降低其生态风险程度;生态保护、摆脱贫困和经济发展是生态移民的主要方向,因此红寺堡安置区在发展过程中在追求经济实力提升的同时,也要注重生态安全的保障,将生态安全放在全区发展的重要位置。