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。     

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。     

基于地形因子的大都市边缘区土地利用变化分析——以北京市平谷区为例

为探讨平谷区在不同高程、坡度和坡向分级的土地利用变化规律,为土地资源可持续利用和管理决策提供依据,以北京市平谷区为例,借助DEM提取地形信息,对平谷区土地利用变化在各地形因子分级的分布特征进行分析,结果表明:1)平谷区的土地利用类型以耕地、园地和林地为主,1993-2008年的15年间,平谷区耕地面积大幅度减少,园地、居民点及工矿和交通用地面积明显增加;2)平谷区的土地利用变化在不同高程、坡度和坡向分级差异明显.耕地、居民点及工矿用地、交通用地的转化主要发生在0～300m高程带和小于15°的坡度带,林地与草地的互转主要发生在高程300～800m、坡度大于8°的阳坡与半阳坡;园地与草地的转化主要发生在高程0～300m、坡度在2～25°的半阳坡;园地与林地的转化主要发生在高程0～800m、坡度2～25°的阳坡与半阳坡,高程大于800m、坡度大于25°的区域主要是林地向其他地类的转化;3)平谷区的土地利用变化剧烈且与高程、坡度和坡向具有高度相关性,低高程和低坡度区域内主要表现为建设用地和园地增加以及耕地流失.随着高程、坡度增大,土地利用变化逐渐减弱.     

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.     

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的地形与植被分布关联分析

在地理信息系统软件ArcGIS 9.2的支持下,建立了热带林业实验中心数字高程模型(DEM),提取了海拔、坡度、坡向的地形因子,并与热带林业实验中心2009年森林资源调查数据进行叠加分析,探讨了热带林业实验中心森林资源空间分布与地形因子(海拔、坡度、坡向)的相关关系.结果表明:热带林业实验中心各植被类型受地形影响明显,桉树具有速生性,对立地条件要求较高,趋向分布于海拔250m以下、坡度较缓的(半)阳坡;杉木趋向分布在海拔250～500 m范围内的阴坡地带;马尾松明显趋向分布于(半)阳坡,因具有较广的适应性.     

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。     

建瓯市常绿阔叶林树种在不同地形条件下的分布

在建瓯市常绿阔叶林中设置样地,用取样方法对常绿阔叶林进行调查,分析其群落中优势种在不同地形条件下的分布情况。结果表明,常绿阔叶优势种主要分布在海拔800~1 000m;物种在不同坡向上的分布频度各不相同,主要分布在坡向为阳坡和半阳坡内;物种主要分布在20~30°坡度范围内,而坡度为30~50°时,物种随着坡度的不断增加而减少。     

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.     

基于DEM的地形与优势树种（组）关联分析

以Arc GIS、Geoway等软件为数据平台,以SPOT5遥感影像为数据源,对安徽省休宁县岭南林场5幅1:10000地形图进行等高线地形数据和林地小班矢量化,建立数字高程模型(DEM)和优势树种(组)专题图层,进行地形分析及地形与优势树种(组)关联分析。结果表明,岭南林场海拔主要在300~800 m范围内,坡度主要是陡坡和急坡,坡向面积最大的是南坡。林场总体造林作业难度较大,生态脆弱性等级较高;森林资源主要集中在300~800 m的区域内,天然黄山松林、栎类林主要分布在800 m以上,硬阔天然林主要分布在800 m以下;松类和栎类主要分布在25°以上的坡度范围内,天然枫香林主要分布在陡坡和急坡;松类集中分布在阳坡和半阳坡,天然硬阔、栎类、枫香林主要分布在阴坡和半阴坡。     

低山丘陵区景观类型与地形因子耦合关系研究——以伏牛山余脉区为例

选择伏牛山局部低山丘陵区为对象,运用ArcGIS的空间分析功能和数理统计分析方法探讨8种类型景观在高程、坡度、坡向带上的分布特征、分布指数与显著性。结果表明,高程因子与林地景观呈显著正相关,与工矿用地景观、自然保留地景观呈显著负相关;坡度因子与基本农田景观呈极显著负相关,与耕地景观、自然保留用地景观呈显著负相关;坡向因子与牧草地景观、林地景观呈显著负相关,与自然保留地景观呈显著正相关。建议根据地形因子进行景观布局,低海拔与平缓坡区宜发展生产、生活型景观,中高海拔与陡、急、陡峭坡区域宜丰富生态型景观。协调(半)阴坡、(半)阳坡的景观类型,宜增加阳坡区生态型景观。本研究为区域景观合理化建设提供了定量化依据,也为低山丘陵区景观建设提供参考。     

黄土高原丘陵沟壑区植被覆盖度变化监测

  目的  研究黄土高原水土流失严重区域实施“三北”(西北、华北和东北)防护林、退耕还林等林业生态工程以来的植被变化,为制定合理的生态修复和管理对策提供依据。  方法  以陕西省延安安塞区为例,基于Landsat TM/OLI影像,运用像元二分法估算2000和2017年的植被覆盖度,结合海拔、坡度和坡向分析其地形分异特征。  结果  ①安塞区平均植被覆盖度从2000年的24.98%增长到2017年的53.34%,显著提高;②植被覆盖度变化中极显著增加面积占比最大,为44.70%,集中在河流沿岸;③2000年植被覆盖度随海拔升高逐渐减小,2017年随海拔升高先增加后减小。2000和2017年植被覆盖度随坡度先增加后减少,在坡度25°~35°出现最大值。植被覆盖度随坡向的变化从大到小依次为阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡;④海拔＜1 300 m,坡度15°~35°,平地、阴坡和半阴坡水热条件好,植被恢复容易,高植被覆盖度面积比例最大。  结论  2000?2017年安塞区植被呈改善趋势,海拔、坡度和坡向等地形条件下植被覆盖度存在差异,生态恢复要因地制宜制定对策。图2表6参27     

基于DEM数据分析川西云杉林与高山柏林空间分布特征——以石渠县为例

以2019年森林资源规划设计调查小班数据为基础，叠加数字高程模型,应用地理信息系统技术提取研究区海拔、坡度、坡向等地形因子。通过应用GIS空间分析,探究川西云杉林、高山柏林空间分布与地形因子的相关关系,分析其空间分布特征。结果表明:川西云杉、高山柏仅分布于石渠县西南部，金沙江及其一、二级支流两岸的高山峡谷地带，面积19 329.08 hm²。川西云杉林、高山柏林分布范围基本位于3 250~4 600 m；3 700~4 300 m海拔区间是集中分布区，川西云杉林占比92.19%，高山柏林占比80.78%。川西云杉林、高山柏林各坡度分布趋势相同，集中在26°～45°，占比分别为78.27%、78.68%。川西云杉林、高山柏林各坡向分布差异明显，川西云杉林多分布在阴坡、半阴坡，占比72.91%；高山柏林则多分布在阳坡和半阳坡，占比80.04%。     

西南山区地形因子对农村零散居民点分布的影响

为探究西南山地地形因子对农村零散居民点分布的影响,以巫溪县(中山区域)和酉阳县(中低山区域)的农村零散居民点分布为研究对象,结合GIS软件和随机森林模型,探讨了不同地形因子下农村零散居民点的分布特征以及高程、坡度、坡向、地形粗糙度、平面曲率、剖面曲率、地形特征指数、地形部位指数等8个地形因子对农村零散居民点分布影响的重要程度。结果表明:山地农村零散居民点多分布于海拔600~1 200 m的缓地与斜坡以及位于半阳坡与阳坡、中坡位、地形特征指数小于-0.010、平面曲率和剖面曲率接近于0的区域,说明山地区域农村零散居民点多分布于垂直方向上的中高地形位、水平方向上以低变化率地形位为主的区域;影响中低山地农村零散居民点分布的主要地形因子为地形粗糙度、平面曲率和坡度;其中,影响中山区域的农村零散居民点分布的最重要的地形因子是地形粗糙度,而中低山区域则是平面曲率。     

典型黑土区小流域土壤侵蚀的地貌分布特征

以哈尔滨市宾县东山沟小流域为研究对象,利用通用土壤流失方程(USLE)模型和地理信息系统(GIS)技术相结合的方法对研究流域土壤侵蚀进行估算,并分析其在坡度、高程、坡向地貌因子的分布特征。研究结果表明:东山沟小流域土壤侵蚀以轻度侵蚀为主,且流域年均土壤侵蚀速率呈现上游最大,中游次之,下游最小的特征;研究流域轻度侵蚀主要分布在坡度为1.5°~8°的地区,中度侵蚀主要分布在坡度为8°~15°的地区,强度侵蚀主要分布在坡度大于15°的地区;各坡向土壤侵蚀均以轻Ι型侵蚀为主;160~170 m和210~220 m高程上主要是微度侵蚀,170~180、180~190和190~200 m主要是轻Ι型侵蚀;土壤侵蚀综合指数随着坡度的增大而增大,随着高程的增加,先增大后减少,最大值分布在高程为190~200 m的地区。     

基于DEM的重庆市北碚区土地利用格局地形分布特征分析

以研究区DEM与2015年土地利用矢量数据为基础数据源,对影响土地利用格局地形分异的坡度、高程因子进行提取与分析。结果表明:北碚区地形坡度在0~59.4626°范围变化,且土地利用景观面积随坡度的增加呈大体增加趋势;高程变幅为200~1250m,但土地利用景观主要分布在300~500m、500~1000m,地形以山地、丘陵为主。研究区土地利用景观类型空间分布较为复杂,但应注重适宜坡度和海拔下未利用地的合理开发程度。通过对北碚区坡度、高程因子下的土地利用格局空间分异特征的分析,为北碚区合理利用土地资源提供科学指导。     

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。     

基于MODIS数据的内蒙古地形因子对火灾分布的影响分析

了解火灾与地形因子的关系是深入研究火灾空间分布格局、火灾风险科学管理的重要前提。本研究基于MOD14A1/MYD14A1热异常产品数据集提取内蒙古2000—2015年的火点信息,结合研究区DEM数据,提取相关地形因子,并在此基础上分析区域尺度背景下的地形因子与火灾分布关系。结果表明:1)采用均值变点分析法,确定内蒙古地形起伏度的最佳统计单元为0.52 km2;2)火灾分布在地形因子的作用下表现出一定的地形梯度性。火点个数随高程的升高呈现先增大后减小的变化趋势,而火点个数随坡度和地形起伏度的增大呈现逐渐下降的趋势;3)火点分布最多的高程、坡度、地形起伏度区间分别为80~700 m、0°~7°、1~70 m,火灾多发生在高程低、地形平坦、起伏小的地区,这类区域一般人类活动频繁,为火灾的发生提供了机会;4)在火点分布最多的地形区间内,不同土地利用类型上的火点个数分布排序为草地>耕地>林地>其他类型。      

吕梁山植被时空分布规律及地形差异影响

基于2000—2018年MODIS NDVI数据,应用均值法、趋势分析法揭示吕梁山植被的时空变化特征,探究地形因子对植被变化的影响。结果表明,2000—2018年吕梁山年均归一化植被指数(NDVI)整体呈增加趋势。全区99.77%的植被覆盖稳定趋向良好转化,其中吕梁山脉中段NDVI较高,晋西、晋西北NDVI较低。地形差异在不同程度上对NDVI的空间分布产生影响,高程在1 250～2 400 m时,NDVI随海拔升高而增大,高程大于2 400 m时,NDVI随海拔升高而减小;坡度以35°为界,坡度35°时,NDVI均值随坡度增加而增大;阴坡的NDVI高于其他坡向且差异明显,平地的NDVI最小。     

典型黑土区小流域土壤侵蚀的地貌分布特征

以哈尔滨市宾县东山沟小流域为研究对象,利用通用土壤流失方程(USLE)模型和地理信息系统(GIS)技术相结合的方法对研究流域土壤侵蚀进行估算,并分析其在坡度、高程、坡向地貌因子的分布特征。研究结果表明:东山沟小流域土壤侵蚀以轻度侵蚀为主,且流域年均土壤侵蚀速率呈现上游最大,中游次之,下游最小的特征;研究流域轻度侵蚀主要分布在坡度为1.5°⁸°的地区,中度侵蚀主要分布在坡度为8°8°的地区,中度侵蚀主要分布在坡度为8°¹5°的地区,强度侵蚀主要分布在坡度大于15°的地区;各坡向土壤侵蚀均以轻Ι型侵蚀为主;16015°的地区,强度侵蚀主要分布在坡度大于15°的地区;各坡向土壤侵蚀均以轻Ι型侵蚀为主;160¹70 m和210170 m和210²20 m高程上主要是微度侵蚀,170220 m高程上主要是微度侵蚀,170¹80、180180、180¹90和190190和190²00 m主要是轻Ι型侵蚀;土壤侵蚀综合指数随着坡度的增大而增大,随着高程的增加,先增大后减少,最大值分布在高程为190200 m主要是轻Ι型侵蚀;土壤侵蚀综合指数随着坡度的增大而增大,随着高程的增加,先增大后减少,最大值分布在高程为190²00 m的地区。