1970s-2015年长春市城市扩张过程时空动态分析

本研究以长时间序列的Landsat MSS/TM/OLI遥感影像为基础数据源,采用面向对象的分类方法提取获得1970s-2015年长春市城市建设用地信息,通过构建年均扩展指数模型、凸壳边界、空间样带梯度区域和土地利用转移矩阵等方法来分析近40多年来长春市城市建设用地变化特征。结果表明:从城市扩张速度来看,1970s-2015年间,高速扩展单元数呈上升趋势,城市扩张速度加快;从城市扩张类型来看,在5个时段内长春市城市扩张类型分别为填充型、外延型、填充型、外延型、填充型;从城市扩张的方向特征来看,长春市总体为中心城区外扩模式;从土地利用类型转化来看,1970s-2015年长春市4种建设用地类型面积均为增长趋势,彼此之间存在着不同程度的转化。     

近20 a来新疆主要城市扩展时空动态变化特征

以Landsat TM/ETM+卫星遥感影像为主要数据源,利用遥感和GIS手段,采用景观指数、城市扩展强度,分析了新疆16城市扩展的时间特征,通过城市建设用地重心的转移,研究不同阶段城市扩展的空间特征.结果表明:在城市扩展过程中,新疆城市发展经历了由点到面,面到点,即点—面—点的过程.重心转移分析将新疆城市分为2类:第一类是单向向外扩展城市,主要是昌吉、石河子、库尔勒和塔城.扩展方向分别为西北,东北,东南.这些城市在1990-2000-2010年间向一个方向不断地扩展.第二类是多向向外扩展城市,主要是乌鲁木齐、伊犁、克拉玛依、阿勒泰、阿图什、阿克苏、博乐、哈密、吐鲁番、和田、奎屯和喀什.这些城市在1990-2000-2010年向不同的方向扩展.计算出的城市扩展速度也可分为快速、中速、低速3类.     

近20年中国植被时空变化研究

利用1982-1999年的全球AVHRR/NDVI数据,通过年次最大植被指数随时间的变化斜率、各种土地覆盖类型上植被指数的变化、绿波和褐波推移变化、典型地带植被时空序列变化分析,从遥感角度反映出近20年中国的植被时空动态变化规律.总体上看,中国大多数地区的 NDVI 呈不同程度的增加趋势,表明中国陆地生态系统植被生长状况没有发生显著恶化.生长季节的延长和生长加速是中国 NDVI 增加的主要原因,而温度上升和夏季降水量的增加以及农业生产活动的加强可能是其主要的驱动因子.中国 NDVI 变化趋势显示了较大的空间异质性,东部沿海地区、珠江三角洲、长江三角洲、京津唐等环渤海地区 NDVI 呈下降趋势或变化不明显;农业生产区和西部部分地区增加显著.这种空间异质性是由于城市化过程、农业生产活动、区域气候特征以及植被对气候变化的区域响应等综合因素作用的结果.     

近50年新疆冬季热量资源时空变化

利用新疆101个气象站1961—2010年的逐日平均气温和逐年极端最低气温资料,使用线性趋势和Mann-Kendall法对最冷月1月平均气温、年极端最低气温、冬季负积温和越冬期日数等冬季热量要素变化趋势、突变特征进行分析,采用混合插值法,在ArcGIS平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的各热量要素多年平均值和突变前后变化量的空间分布式模拟。结果表明：(1) 新疆1月平均气温、年极端最低气温总体呈现“南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低”的特点,冬季负积温和越冬期日数总体呈现“南疆少,北疆多;平原和盆地少,山区多”的分布格局。(2) 在全球变暖背景下,1961—2010年新疆冬季热量资源呈明显的增多趋势,并且1月平均气温和年极端最低气温分别于19 79年和1980年发生了突变性的升高,冬季负积温和越冬期日数分别于1986年和1998年发生了突变性的减少。突变年前后,1月平均气温和年极端最低气温上升幅度的空间分布总体呈“从东南至西北递增”的格局,冬季负积温减少幅度的空间分布呈“由南向北递增”的特点,越冬期日数减少幅度的空间分布呈“南疆大,北疆小;盆地大,天山和阿勒泰山区小”的格局。     

黄土高原近50年降水量时空变化特征分析

为了揭示黄土高原近年来降水量的时间变化和空间分布特征,以黄土高原区域及周边72个气象基准站1961—2012年52 a逐日降水资料为基础,通过泰森多边形法将各雨量站的降水量展布到整个区域,采用M-K趋势检验法分析年降水的年际、年内时空变化特征。结果显示:(1)黄土高原年降水量时间变化呈缓慢下降趋势,UFK曲线小于0且没有超出置信线。空间上整体呈下降趋势,出现阳泉、榆社站两个显著减少中心,β值分别为-3.3 mm·10a-1和-2.1 mm·10a-1。(2)黄土高原春季多年平均降水量整体呈不明显下降趋势,1961—1963年与1966—1987年降水量呈减少趋势,1963—1966年与1987—2012年呈增加趋势。空间上西部、北部地区大部分呈增加趋势,五台山增加幅度最大,β值为2 mm·10a-1。(3)夏季多年平均降水量呈明显下降趋势,2008年左右为突变点,2008年以后降水量下降显著。空间上整体呈下降趋势,较明显的减少中心有环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值分别为-0.9、-0.9、-0.8、-0.8 mm·10a-1和-0.8 mm·10a-1。(4)秋季多年平均降水下降趋势显著,空间变化与夏季类似,减少中心依然是环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值均为-0.8 mm·10a-1。(5)冬季多年平均降水量整体呈明显上升趋势,空间上降水变化呈缓慢上升趋势,最大上升中心华山,β值仅为0.95 mm·10a-1。     

近50年青海降水时空格局变化

利用青海省32个气象站1961-2010年逐月降水资料,结合线性倾向估计、距平分析和Mann-Kendall检验对降水量年际、月际分布及变化趋势进行分析,进而依据功率谱和GIS方法揭示该区降水量的振荡周期和空间格局。结果表明:50年来,青海年降水量总体上呈现小幅增加趋势,线性倾向率为3.3mm/(10a);年内降水主要集中在5-9月,占全年的86.1%,月际正负距平变化相对较大;年代际降水变化阶段性明显,特别是21世纪以来增加态势显著;Mann-Kendall检验表明近20年年降水量和四季降水量(除冬季),均呈增加趋势;青海降水量空间格局基本呈东多西少、南多北少形势,且该区大部分降水量线性倾向率大于1.5mm/(10a);功率谱分析则显示该区降水振荡周期为准2a和3-4a。     

近50年兰州城市空间扩展模拟及其未来预测

利用高分辨率航片、Landsat TM影像和土地利用现状图,建立兰州市1949-2005年城市扩展G IS空间数据库,应用改进的SLEUTH模型,重建兰州市1949-2005年城市空间扩展过程,并情景模拟未来扩展趋势。采用两种不同历史年份跨度情景、校准SLEUTH模型。研究表明:该模型客观地重建了兰州市1949-2005年城市动态扩展过程;两种不同情景预测仍将继续沿河谷扩散发展,在城市增长方式与空间分布上既相似又有显著差异:情景1预测城市扩展趋势快于情景2预测,更接近于现实城市扩展趋势;情景2预测对城市扩展控制较严格,更趋向于可持续发展。建议近期内加强兰州建成区内部土地利用空间结构优化与空间置换,进而加快城市职能的空间置换,同时为未来发展预留一定的土地储备和发展空间。     

内蒙古阿拉善盟2000年土地沙漠化遥感监测

以阿拉善盟2000年TM卫星影像遥感信息为主要依据,根据中国北方土地沙漠化动态分类系统,在遥感影像上进行解译和面积量算,获得了阿拉善盟2000年土地沙漠化状况:沙漠化土地总面积3666232.9hm2,占土地总面积的15.48%。阿拉善盟主要的沙漠化类型为沙丘活化或流沙入侵(1846880hm2)、灌丛(草地)沙漠化(735369.5hm2)、砾质沙漠化(1064944hm2)和耕地沙漠化(19039hm2)。沙丘活化或流沙入侵主要分布在阿拉善左旗境内,巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠和乌兰布和沙漠之间的一些低山丘陵和荒漠干草原上;灌丛(草地)沙漠化主要分布在阿拉善东部;砾质沙漠化主要分布在阿拉善盟的西部,尤其以额济纳旗最多;耕地沙漠化主要集中在额济纳绿洲。     

近50年辽宁无霜期积温时空演变特征

利用GIS技术对辽宁近50 a不同时间尺度无霜期积温的时空演变特征进行了分析,结果表明:辽宁无霜期积温区域平均值年际变异很大,最大值超过600℃·d,近50 a极显著增多,增幅为85℃·d/10a,主要增多时段在90年代以后;其中增幅最大区域分布在辽西南部和中部平原南部,超过90℃·d/10a,趋势极显著,东部山区西部...     

阿拉善地区荒漠化遥感监测及动态变化

以内蒙古阿拉善地区为研究区,利用20世纪70年代末、80年代末、90年代末、2010年4个时期的Landsat MSS/TM遥感资料为信息源,运用人机交互目视解译方法以及地理信息系统的空间分析功能,获得了荒漠化景观数据,并在此基础上进行了阿拉善地区荒漠化现状与动态变化分析。结果显示:20世纪70年代末-90年代末,研究区荒漠化土地面积由168330km2增至178519km2,20年间增加了10189km2,平均每年增加509.5km2;而20世纪90年代末至2010年间,研究区荒漠化发展趋势总体得到遏制,生态环境治理速度超过了荒漠化扩展速度,荒漠化土地面积减少了3175km2。     

西宁市30多年来土地利用/土地覆被变化及城市扩展研究

基于Landsat MSS/TM/ETM＋卫星遥感影像,结合地形图、人口、社会和经济统计数据作为辅助数据,采用土地利用动态度、转移矩阵和城市扩展强度指数等方法,研究西宁市1977-2007年土地利用/土地覆被变化及城市扩展过程,以及两者的驱动机制。结果表明：①1977-2007年,耕地和林地是西宁市面积变化最大的2种土...     

大庆市土地盐碱化遥感监测与动态分析

土地盐碱化是大庆市土地退化的一种主要形式,也是生态环境恶化的一种表现,严重地制约大庆市的农业发展。在分析1986a、1996a和2001a三个时期的多景陆地卫星TM遥感影像基础上,有效地提取大庆市土地盐碱化信息,并对其数量变化、空间变化特征和变化原因进行了分析。结果表明,在1986a到1996a大庆市的土地盐碱化速度较快,而1996a至2001a速度放慢,土地盐碱化是人类活动驱动为主的土地退化过程。     

Characterizing urban expansion of Korla City and its spatial-temporal patterns using remote sensing and GIS methods

Cities provide spatial contexts for populations and economic activities. Determining the spatial-temporal patterns of urban expansion is of particular significance for regional sustainable development. To achieve a better understanding of the spatial-temporal patterns of urban expansion of Korla City, we explore the urban expansion characteristics of Korla City over the period 1995–2015 by employing Landsat TM/ETM+ images of 1995, 2000, 2005, 2010, and 2015. Urban land use types were classified using the supervised classification method in ENVI 4.5. Urban expansion indices, such as expansion area, expansion proportion, expansion speed, expansion intensity, compactness, and fractal dimension, were calculated. The spatial-temporal patterns and evolution process of the urban expansion(e.g., urban gravity center and its direction of movement) were then quantitatively analyzed. The results indicated that, over the past 25 years, the area and proportion of urban land increased substantially with an average annual growth rate of 15.18%. Farmland and unused land were lost greatly due to the urban expansion. This result might be attributable to the rapid population growth and the dramatic economic development in this area. The city extended to the southeast, and the urban gravity center shifted to the southeast as well by about 2118 m. The degree of urban compactness tended to decrease and the fractal dimension index tended to increase, indicating that the spatial pattern of Korla City was becoming loose, complex, and unstable. This study could provide a scientific reference for the studies on urban expansion of oasis cities in arid land.     

快速城市化背景下天津市城市景观格局时空动态分析

以Landsat卫星TM影像为数据源,选取天津市中心城区及环城四区(北辰区、西青区、东丽区、津南区)为研究对象,利用RS和GIS等技术手段,通过梯度带和梯度方向分析,对研究区2000、2005和2010年的城市景观格局及其变化进行了定量研究。结果表明:文中采用的景观指数能够准确地反映城市空间特征及其动态变化,10年间天津市中心城区及环城四区景观格局变化较大,城市化较高区域主要以建设用地为主,尤以外环附近建设用地增长最快,并出现不断向外转移的趋势,具体扩张方向以东南和西侧为主,主要归因于天津市城市规划政策和经济发展等因素的影响,面对快速城市化的响应,区域绿地/农田与河流/湖泊用地遭到大范围侵占,两个时期变化强度中,2005～2010年变化最大,且最高强度值不断向滨海方向转移。     

内蒙古镶黄旗草原资源现状与动态的遥感监测

利用 2 0 0 2年的 TM影像 ,结合地面 GPS精确定点调查 ,在 GIS平台上对镶黄旗草原资源现状进行监测 ,对比 1 989、1 996两期 TM影像和 80年代调查等历史资料 ,进而得出镶黄旗近期草原资源的变化状况     

过去50年西安气候演变趋势的研究

本文利用1951-2000年西安市气候观测数据,分析了过去50年来西安市气温、降水、相对湿度、日照百分率、晴空指数以及直接散射辐射比等参数的多年和季节变化趋势。分析结果表明:在过去50年中,西安市年平均和各季节平均气温均呈现出明显上升趋势;降水量尤其是年平均值和冬季平均值下降明显;相对湿度、日照百分率和晴空指数年平均值和季节平均值也都表现出明显下降趋势;直接散射辐射比的增加间接证明了西安市云量在过去31年里呈减少的趋势。过去50年西安市的气候演变趋势表明,人类活动的加剧已经对西安市局地气候变化产生了重要的影响。     

张掖绿洲冷岛效应时空格局的遥感分析

地表温度是生态系统中极其重要的环境因子,中小尺度区域的热量资源和热场分布对绿洲冷岛效应的研究以及评价绿洲的稳定性具有重要意义。利用LandsatTM卫星影像,采用单窗算法,反演了张掖绿洲1999年和2007年两个时期的陆地表面温度(LST),构建了绿洲"冷岛"比例指数,定量分析了张掖地区近8年来绿洲冷岛效应的时序变化,并且通过对张掖热场的分析,揭示了冷岛效应的空间变化特点。结果表明:①张掖绿洲冷岛效应明显,但近8年来有减弱的趋势;②南北向绿洲内部和荒漠内部温度差异均在减小,城区温差在扩大;东西向绿洲内部和城区内部温度差异均在减小,荒漠温差在扩大;③水体、耕地、草地、建设用地和林地的平均LST有所降低,荒漠等未利用土地LST有所升高,其中建筑用地的LST减幅最大。为研究绿洲的光、热、水、土的空间分布及区域变化,评价绿洲的稳定性提供了一种新的角度,同时对绿洲与荒漠之间的大气物理模型及动力学有一定参考意义。     

遥感技术在松嫩平原西部半干旱区扎龙湿地调水中应用研究

黑龙江扎龙自然保护区是我国最大的以鹤类等大型水禽为主体的珍禽鸟类和湿地生态类型的国家级自然保护区。为了迅速查清2001年4月至2002年7月间先后两次对扎龙湿地调水情况,我们采用了美国陆地卫星影像Landsat-ETM对调水前后四个时相进行了解译,在GIS支持下,结合扎龙遥感野外验证对扎龙湿地变化进行了科学分析,在较短时间内取得了可靠数据,为下一步扎龙湿地水资源规划提供了科学依据。