基于GIS的亚热带山地土地利用与土壤侵蚀关系研究——以粤北山区为例

以亚热带的粤北山区乐昌市廊田镇南部为研究区域,应用GIS和RS技术,借助SPOT影像为信息源,在建立土壤侵蚀解译标志的基础上获取土地利用和土壤侵蚀数据,选用土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数反映不同土地利用类型的土壤侵蚀强度.研究结果表明:(1)在土地利用类型以林地和耕地为主的条件下,土壤侵蚀率为24.58％,以轻度侵蚀为主,这是亚热带山地区土壤侵蚀的主要特点.(2)不同的土地利用类型对土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数有不同影响:其他土地、城镇村与工矿用地和草地土壤侵蚀率与土壤侵蚀强度指数均较强,林地、园地和水域及水利设施用地相对较弱.针对土壤侵蚀状况,进行优化土地利用结构,选择合理的土地利用/覆被,加大水土保持监督力度,利于亚热带山区土壤侵蚀防治.     

基于GIS和USLE的三江平原土壤侵蚀定量评价

运用地理信息系统(GIS)结合美国通用水土流失方程(USLE),根据研究区现状合理选择通用水土流失方程中土壤侵蚀各因子的计算方法,求算出三江平原2005年的土壤侵蚀量分布图,运用GIS的空间分析功能将研究区坡度、地貌和土地利用状况与土壤侵蚀强度等级分布图进行叠加分析,据此了解了该区域土壤侵蚀现状,土壤侵蚀的坡度和地貌分异特征以及土壤侵蚀与土地利用的关系。通过该分析以期为该区域的侵蚀防治、开展水土保持等政府宏观决策行为提供科学依据。     

内蒙古东部地区土地利用与土壤侵蚀

内蒙古东部地区是自治区大农业生产的基地,与年俱增的人口压力导致土地利用强度增加和土壤侵蚀加速防治加速。防治加速土壤侵蚀要从合理的土地利用入手。     

基于SD模型的循环农业系统构建及其综合效益评价研究

以中国西北典型干旱和贫困区甘肃省定西市安定区循环农业系统为例,基于10年跟踪调研数据,建立了SD模型,分析了该循环农业系统的生态、经济综合效应,模拟未来10年发展趋势,检验系统发展缺陷,提出未来优化的方向.结果证明:循环经济不但能大幅提升经济效益,而且具有减少水耗、减少化肥使用量、消除牲畜粪尿污染,减少化石能源消耗和CO2排放等显著的生态经济效益.并能够通过长期循环运行和优化调控,不断扩大经济效益、生态效益,消除生态脆弱及贫困双重压力,实现可持续发展.定西市安定区循环农业系统的构建思想、构建方法、评价模型和优化方式对我国干旱与半干旱类似地区的发展具有重要借鉴意义.     

基于GIS的秦巴山区土壤侵蚀空间特征分析——以陕西省宁强县为例

为了给秦巴山区宁强县的水土保持与土壤侵蚀防治提供科学依据,本研究利用遥感影像解译和GIS技术,得到研究区土地利用现状、植被覆盖和数字高程模型(DEM)等数据,并利用USLE模型计算研究区的土壤侵蚀模数。结果表明,研究区的土壤侵蚀面积轻度占47.015%,中度占33.36%,强度占12.53%。土壤侵蚀严重的地区主要分布在研究区的东北部,并且也是灌溉水田、水浇地、旱地和菜地分布的区域;本研究还运用GIS和遥感技术,选用通用土壤流失方程(USLE)成功估算了宁强县的侵蚀模数及各种侵蚀等级面积,研究结果与二调结果相符合。     

植被结构及其防止土壤侵蚀作用分析

本文综合引用水土保持林草植被的有关资料,对植被结构的研究意义及其与土壤侵蚀的关系进行了分析。现有资料表明：黄土区林草植被保持水土的临界盖度约为４０％－６０％,风蚀区植物固沙的临界盖度约为２０％－５０％;黄土区流域控制土壤侵蚀效果最佳的林草覆被率约为４８％。本文最后还对有关问题进行了讨论。     

植被结构及其防止土壤蚀作用分析

本文综合引用水土保持林草植被的有关资料,对植被结构的研究意义及其与土壤侵蚀的关系进行了分析。现有资料表明：黄土区林草植被保持水土的临界盖度约为40％－60％,风蚀区植物固沙的临界盖度约为20％－50％;黄土区流域控制土壤侵蚀效果最佳的林草覆被率约为48％。本文最后还对有关问题进行了讨论。     

黄土坡面不同土地利用与覆盖方式的产流产沙效应

研究不同地类坡地产流产沙规律,对定量评价林草措施的水土保持效益具有重要的意义。利用布设在山西省吉县蔡家川流域的10个径流小区资料,分析了不同土地利用/覆盖方式对产流产沙的影响,研究结果表明:草地拦蓄暴雨功能明显小于灌木与乔木林地;农地(坡耕地)是坡面侵蚀的主要土地利用类型,天然灌木林与混交林的防蚀功能明显大于人工纯林;水土保持林地拦蓄径流明显大于经济林。     

基于GIS与RS的土壤侵蚀变化定量监测——以黄土高原水保二期世行贷款庆城项目区为例

在GIS软件ArcMap和ArcView的支持下,建立研究区的空间数据库,利用GIS软件的栅格数据空间分析功能,将研究区空间离散化为10 m×10 m的栅格,生成通用土壤流失方程RUSLE所需的各因子栅格图;借助GIS软件的地图代数运算,将各因子连乘,得到土壤侵蚀量栅格图,在此基础上对侵蚀栅格图进行分类,获得土壤侵蚀等级图.将得到的土壤侵蚀图与土地利用图和坡度图叠加,获得不同土地利用方式下和不同坡度下的土壤侵蚀量,据此对土壤侵蚀与土地利用以及土壤侵蚀与坡度之间的关系进行分析,以期为水土流失的防治和保护规划方案的制定提供科学依据.     

植被生态系统防风固沙功能价值动态变化研究--以榆阳区为例

以榆阳区北部风沙过渡带1988-2003年的土地利用数据为依据,运用按研究区实际情况建立的测算模型,对该区1988-2003年的林草植被的年度防风固沙服务功能价值进行了测算和动态分析.研究表明:(1)1988-2003年,榆阳区北部风沙草滩区林草植被的防风固沙价值在波动中增加,其中1988-1998年和2001-2002年为上升期;1998-2001年和2002-2003年为下降期.(2)榆阳区林草生态系统防风固沙服务功能价值量的变化是国家生态政策、自然因素、经济因素等合力驱动的结果."退耕还林还草"和"营造防护林"等生态措施的实施,对保育风沙区的环境起到了积极作用.(3)人类对生态系统服务功能的干预主要通过改变土地利用方式来实现,土地利用类型的动态变化会产生相应的生态响应.     

陕甘宁青草地变化的遥感动态分析

以陕甘宁青二十世纪八十年代中期和2000年的TM影像为信息源,运用遥感技术与地理信息系统技术结合建立了两期全区土地资源数据库,通过对从中提取的草地专题时空数据的分析得出:2000年全区有草地面积61694471hm2,占总面积的44.75%;14年间全区新增草地279028hm2,同期减少草地534071hm2,增减抵消草地净减少255043hm2,占草地面积的0.41%。全区草地减少的主要原因是草地被开垦为耕地,其次是为恢复植被而将部分草地植树变为林地以及草地沙漠化变为沙地和草地变为水域;而草地增加的主要来源是沙地变为草地,其次是林地变为草地以及耕地和水域变为草地。     

呼伦贝尔草地风蚀坑分布区土地覆被景观变化

以呼伦贝尔草地风蚀坑分布区1959、2002、2004、2009年4期影像解译数据为基础,研究该区近50a土地覆被变化情况,揭示景观格局时空演化规律,模拟未来土地覆被变化情景。结果表明:研究区各土地覆被类型变幅较大,除草地面积减少外,其它类型面积总体都呈增加趋势。其中,裸露风蚀坑、流沙区面积呈先增后减趋势,与近5a加大人工固沙力度有关。斑块尺度上,风蚀坑景观数量增加,平均斑块面积先增后减,分维数增加,风蚀坑结构变得复杂;景观尺度上,多样性和破碎度指数增加,蔓延度指数减少,草地遭到风蚀破坏。预测2012-2020年间,土地覆被格局继续保持目前发展态势,但发展速度减慢。若保持目前影响因素不变情况下,风蚀坑的发展将得到有效控制。     

黄河中上游部分地区土地覆盖动态变化研究

作为美国国家科学基金项目"中国生态恢复综合影响评价"的部分研究结果,对项目选定的四个评价区之一的黄河中上游地区的研究区域进行土地利用和覆盖变化研究,并以此评价退耕还林效果。利用覆盖研究区域的卫星遥感图像进行解译,以便获取研究区域土地利用和土地覆盖变化(LUCC)的历史数据,特别是大于25度坡度的LUCC以及退耕前后的LUCC数据,通过这些解译数据评价研究区域的退耕还林效果。解译后的数据显示退耕还林效果良好。选定24景跨20年(1978年至2007年)的Landsat遥感卫星图像数据,通过解译追踪研究区域LUCC历史演变,来判断退耕还林的执行效果。     

多源遥感数据融合及其在土地资源调查中的应用

多源信息融合的目的就是要充分集成不同来源数据的优点,尽可能多地获取地物信息,以大大提高解译精度和可信度。本文结合国土资源部“典型县耕地资源分布与生态退耕遥感监测”规划的前期预研究项目,利用ETM和SPOT等多源遥感数据,探讨不同遥感信息融合过程中的处理方法与关键技术,在对比分析所使用的各种数据优缺点的基础上,阐述了数据纠正、配准、融合的技术过程和出现的问题,列出本项目为遥感影像解译所归纳的主要地类的特征图谱。利用高分辨率遥感数据融合较低分辨率数据,进行土地利用变化分析,及时准确获取变化信息,为有关部门进行土地的规划、管理提供科学依据就有着十分重要的意义。     

正蓝旗沙漠化草地分布格局及2002年-2011年动态变化的遥感监测

沙漠化草地分布格局及其动态监测是北方重要生态功能区防风固沙功能基线评估的基础数据。为开展防风固沙功能基线评估,以正蓝旗为典型研究区,地面调查与遥感解译相结合,以2002年和2011年TM影像为信息源,建立目视解译标志,利用ERDAS的图像和数据处理功能,获得正蓝旗2002-2011年草地沙漠化动态变化图,计算不同程度沙漠化草地之间的转换面积。探讨了北方防风固沙重要区近10年的沙漠化草地分布格局及动态变化。结果表明:(1)2011年正蓝旗沙漠化草地总面积为5246.62km2,其中轻度沙漠化草地面积所占比例最大,为49.15%,沙漠化草地主要分布在北部地区。(2)2002-2011年间,正蓝旗沙漠化草地面积减少了16.05%。(3)沙漠化逆转面积是沙漠化发展面积的1.5倍,草原沙漠化趋势得到了一定程度的逆转,但仍有20.1%的地区沙漠化程度加重。沙漠化发展的动态趋势是整体逆转,局部扩张。     

Response of ecosystem service value to land use/cover change in the northern slope economic belt of the Tianshan Mountains,Xinjiang, China

Land use/cover change (LUCC) is becoming more and more frequent and extensive as a result of human activities, and is expected to have a major impact on human welfare by altering ecosystem service value (ESV). In this study, we utilized remote sensing images and statistical data to explore the spatial-temporal changes of land use/cover types and ESV in the northern slope economic belt of the Tianshan Mountains in Xinjiang Uygur Autonomous Region, China from 1975 to 2018. During the study period, LUCC in the study region varied significantly. Except grassland and unused land, all the other land use/cover types (cultivated land, forestland, waterbody, and construction land) increased in areas. From 1975 to 2018, the spatial-temporal variations in ESV were also pronounced. The total ESV decreased by 4.00×10⁸ CNY, which was primarily due to the reductions in the areas of grassland and unused land. Waterbody had a much higher ESV than the other land use/cover types. Ultimately, understanding the impact of LUCC on ESV and the interactions among ESV of different land use/cover types will help improve existing land use policies and provide scientific basis for developing new conservation strategies for ecologically fragile areas.     

基于遥感技术的干旱区土地盐碱化分级

通过分析干旱区土地盐碱化环境的地表景观特征和遥感信息特征,基于SPOT、ASTER多平台多波段遥感数据和DEM、土壤样品分析数据等多源数据,采用光谱角度制图(SAM)的遥感图像分类方法对实验区土地盐碱化程度进行了分级制图。该方法对常规数据的依赖性较小,适于西部干旱地区的土地盐碱化快速监测和评估。     

1985年~2000年西藏地区景观格局变化及影响因子分析

利用西藏地区1985年及2000年两期遥感影像解译的数据,并结合GIS和统计软件,对西藏地区15年来景观格局变化特征进行分析。结果表明:1985年~2000年,西藏地区各景观要素之间发生了显著的变化,未利用地、居住地及建筑用地、灌木林地及疏林地面积增加,其中居住地及建筑用地增加的速度最快,增长率为46.6%;农用地、森林、草地、河流及湖泊、冰雪地面积减少,河流、湖泊和农用地面积减少率较大,分别为13.1%和10.4%;各景观要素发生相互转移,其中转移程度较大的是草地与未利用地,未利用地向草地转换了80313.46km2,草地向未利用地转换了155974.97km2,占草地转出量的90%以上。通过对景观格局分析发现,总体景观斑块数量增加,最大斑块指数减小,景观多样性指数、均匀度、破碎度增加,优势度等减小,西藏景观格局向多样化、破碎化发展;同时各景观要素之间聚集度指数在增加,形状指数、分维数减小,景观不同要素分布交错格局趋于简单,斑块形状向着规则化方向发展。利用典型相关性分析方法对景观格局变化的影响因子进行分析,发现人口增长、过牧等人为活动以及海拔、气温等自然因子是西藏景观格局变化的主要影响因子。     

近15年来新疆耕地开垦时空特征分析

以1990-2000年、2000-2005的新疆土地利用动态图及遥感影像为数据源,采用GIS空间分析及遥感影像人工解译,提取新疆近15年的耕地开垦数据,并从现状、发展动态等方面对耕地开垦的时空格局和开发结构进行分析。结果表明:耕地开垦面积急剧增加,由绿洲向沙地、戈壁地区扩展;耕地开垦主要来源为草地、林地和未利用地,对草地的开发由低覆盖度草地转向高、中覆盖度草地;未利用地开垦的年均变化率最大,空间上由阿克苏、天山北麓山前平原、吐鲁番盆地转向全疆全面开发,由开发裸土地和盐碱地为主转向沙地、戈壁、盐碱地为主。耕地开垦在空间上由零星、分散转向连续、集中。除新疆中部和西南部少数区域,新疆大部分地区对林、草地的年均开垦速度有减缓趋势;中部和东南部地区对水域的开发速度有减缓趋势。     

锡林郭勒盟北五旗近5年沙漠化过程及成因分析

本文在收集前人研究成果和野外调查的基础上,运用RS和GIS技术,以2000和2005年具有相同时相(秋季)的两期TM影像为信息源,对锡林郭勒盟北部五个旗、市地区的沙漠化土地进行了动态监测和分析。研究结果表明:近5a来研究区土地沙漠化总体呈上升扩展的趋势,5a来沙漠化土地面积增加了1366.057km2,其中轻度、中度、重度沙漠化土地面积分别增加:239.806 km2、1025.393 km2、850.396 km2,与此相反严重沙漠化土地面积减少了749.539 km2;地表疏松的沙物质,为土地沙漠化发展提供了丰富的物质基础,不合理的人类活动加速了沙漠化的发展。