浑善达克沙地土地沙漠化时空演变规律研究

通过建立京津风沙源核心地带-浑善达克沙地土地沙漠化程度五级分类体系和遥感影像解译标志,并对1980年代中期、1990年代末期成像的Landsat-TM数字影像以及1970年代中期成像的Landsat-MSS数字影像进行人机交互式解译,并应用空间分析和转移矩阵的方法对该区土地沙漠化的演变过程进行分析,应用土壤分布图、地形图等相关环境条件数据进行叠加分析该区土地沙漠化演变过程的空间分异规律.结果表明,该区1970年代中期、1980年代中期、1990年代末期土地沙漠化面积占区域土地总面积分别占到50.8%,56.6%和64.7%,1970年代中期至1980年代中期、1980年代中期至1990年代末期土地沙漠化扩张平均速度分别为235km2/a和335 km2/a.在10～15 a的时间尺度上土地沙漠化程度加重与减轻过程中存在渐变与跃变两种变化方式,因此该区的土地开发利用需要极其慎重,防止措施不当导致土地在短时间内发展成为重度或极重度沙漠化土地.在沙漠化演变过程中,土地沙漠化程度加重的区域主要分布在半固定风沙土土壤类型区域内、在坡地与坡脚地形区域内、在沿河谷与河岸地貌区域内,土地沙漠化程度减轻的区域主要分布在河流沿岸、湖泊周围、沙地中的地势较低处;土地沙漠化程度始终保持稳定的区域地形多为山地、丘陵、河岸.土壤类型多为栗钙土和黑钙土.在土地沙漠化的治理过程中,应该针对该特征规律采取相应的开发利用或者治理措施.     

结合SOM与动态度方法的土地利用及其时空演变研究

[目的]验证结合自组织神经网络(self-organizing map neural network,SOM)与动态度的方法在时间序列土地利用地类与结构的交互分析中的适用性,从多尺度展开土地利用地类及其结构演变分析,为城市土地资源可持续开发和利用提供参考。[方法]基于湖北省黄石市2005,2010,2015年土地利用数据,运用土地利用动态度,分析市域层面地类变化和转移特征,构建SOM模型实现乡镇层面结构空间表达,综合二次聚类和动态度分析整体土地利用演变规律。[结果](1)建设用地著增加,贡献者为耕地、林地、未利用地;耕地持续减少,转换为建设用地和采矿用地与裸地;未利用地大量减少。(2)乡镇级土地利用结构变化趋势以耕地型向城镇/耕地型过渡为主。(3)中部、西部及南部乡镇土地利用变化和缓,东北部乡镇土地利用变化活跃,土地利用结构类型也发生了变化。[结论]SOM与土地利用动态度结合的方法适用于多尺度长时间序列土地利用时空演变综合分析。     

新疆艾比湖地区土地沙漠化时空演变及其成因

基于RS和GIS技术,对1990—2010年艾比湖地区沙漠化动态变化进行了监测。研究表明,艾比湖地区分布着大面积的沙漠化土地,主要分布在其东部和西岸地区。20a间沙漠化土地面积明显减少,沙漠化土地面积从1990年的4 426.49km2减少到2010年的637.33km2,减少了3 789.16km2。经历了强烈逆转—稳定发展—基本稳定3个阶段,1990—2001年沙漠化土地面积从4 426.49km2减少到3 713.2 5km2;2001—2007年沙漠化土地总面积保持基本不变,但沙漠化程度稍有加重;2007—2010年沙漠化土地总面积略微增加,沙漠化程度在持续加深。近20a来沙漠化转变尤为显著,气候变化和不合理的人类活动共同导致了研究区东部的沙漠化程度的加剧。     

浙江省水土流失时空演变研究

本文在野外考察和4次遥感调查的基础上,分析了浙江省水土流失的时空演变。结果表明:1987年以后水土流失总体上有所好转,水土流失总面积减少,但强度以上的流失面积有增加趋势,新的人为水土流失未得到有效控制,且有加速趋势。全省11个地区中有9个呈现水土流失面积减少,但强度以上流失面积增加;90个县域中有83个存在水土流失分布。由于特有的自然和社会经济状况,浙江省水土流失一般散布在广大丘陵山区,其绝对侵蚀量小、相对侵蚀量大,潜在危险性很高。     

基于土地利用变化的山东省生境质量时空演变特征

【目的】厘清近20年山东省生境质量演变特征,明确土地利用变化对生境质量的影响。【方法】运用InVEST模型、GIS空间分析方法分析了2000～2018年山东省生境质量的时空演变特征。【结果】研究表明：（1）2000～2018年山东省生境质量整体处于中级水平且空间差异显著,总体呈现中东部高、西部低的空间格局;较低及以下等级生境质量区趋于沿湖、沿海地区及城市市区集中分布,较高及以上等级生境质量区呈现山地、丘陵集聚特征。（2）生境质量指数从0.558下降到0.538,生境质量级差化特征明显,生境质量提升区趋于济南、淄博、潍坊、青岛、临沂等城市边缘区集中分布,生境质量退化区集聚于滨州、东营、潍坊市沿海地区。【结论】山东省生境质量时空变化受土地利用变化影响显著,生境质量提升区主要发生在耕地向林地、草地转化以及未利用地向林地、水域、草地转化地区。     

西藏自治区土地利用/覆被变化时空演变特征及驱动因素

精准把握西藏自治区土地利用/覆被变化特征,探究其驱动因素,对科学预测西藏土地利用变化趋势、节约集约利用土地资源具有重要意义。以2000—2020年5期LUCC数据为基础,从动态度、转化趋势等方面分析西藏自治区LUCC特征。结果表明：(1)研究区LUCC以草地、林地、未利用地为主,时间上2015-2020年变化频率最高,空间上城乡建设用地、耕地及水域用地变化区域较为集中。(2)城乡建设用地持续增长,草地持续缩减,其余地类波动式增长。(3)一江三河流域LUCC种类丰富,成因复杂,其余地区以草地和未利用地变化为主。(4)过去20年间西藏LUCC驱动因素较多,自然因素对耕地、水域的分布等起决定性作用,而社会经济及政策因素对西藏近年来的LUCC起较大影响作用。研究发现,西藏土地利用类型转换复杂,各地类变化特征存在显著差异,其中变化量最大的是草地与未利用土地的相互转换。西藏LUCC的驱动因素较为复杂,气候变化和人类活动对研究区土地利用变化驱动作用显著。     

应用遥感技术研究余江县土壤侵蚀时空演变

以江西省余江县为例,运用1979年、1988年和1996年3个时期的卫星遥感影象进行了土壤侵蚀时空演变研究。结果表明,土壤侵蚀有明显的逐渐减轻趋势;土壤侵蚀与多方面因素有关,尤其与土地利用类型关系密切。     

环长株潭城市群土地集约利用时空演变研究

基于城市土地集约利用的内涵,从土地投入强度、土地利用强度、土地产出效益、生态环境质量与可持续发展4个方面构建评价指标体系,以环长株潭城市群为例,采用主成分分析法和熵值法对2001年、2005年、2008年、2011年4个时点的8个地级市建成区土地进行土地集约利用评价,将评价结果划分4种土地集约利用类别,进而研究土地集约利用的时空差异。结果表明:（1）时间演变。整个区域的土地集约利用水平总体上呈现不断上升趋势;长沙始终处于集约利用水平,且与其他城市保持一定差距;株洲和湘潭基本保持在较集约利用水平;岳阳、常德和娄底的土地集约利用水平不断上升;衡阳和益阳的土地集约利用处于低水平波动状态。（2）空间演变。整个区域的土地集约利用水平存在明显空间差异;东部地区的土地集约利用水平高于西部地区,且以长沙为中心向北、向南递减。     

巢湖水环境质量时空演变特征及成因分析

以巢湖湖体12个监测点多年监测资料分析巢湖水环境时空分布特征,并探究其成因。结果得出,在时间序列上,巢湖水体高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)浓度在1995—2007年间变幅不明显;而总氮(TN)和氨氮(NH3—N)浓度下降趋势显著;叶绿素a(Chla)指标除2003年外变幅较微弱。空间分布上,比较1995—1999年和2000—2007年2个时段,CODMn高浓度地区在西湖区有所扩张,TP向西湖区有所收缩,NH3—N高浓度地区从派河入湖口、塘西一带转至南淝河、桥南且面积收缩,TN和Chla在西湖区浓度仍高于东湖区,而pH值在东湖区的槐林地区较高。总体而言东湖区水环境质量好于西湖区,近年来水环境有改善趋势。巢湖水环境时空演变缘由可能是丰富的外源汇入加剧水环境压力,持续的内源释放加重富营养化程度和适宜的生长环境易诱发大规模蓝藻爆发。     

2007-2015年东莞市土地利用及其生态系统服务价值的时空演变

[目的] 研究2007-2015年东莞市的土地利用和生态系统服务价值的时空变化情况，以反映土地利用变化产生的生态效应，为区域土地资源可持续利用和生态环境保护决策提供参考。[方法] 运用土地利用及生态系统服务价值相关理论与方法，利用遥感、地理信息技术，分析土地利用与生态系统服务价值的时空变化情况。[结果] ①2007-2015年间，东莞市建设用地占研究区总面积50%以上，且持续增加，增加的面积以耕地、林地的转入为主，水域和林地面积先增加后减少，耕地和草地面积不断缩小。②研究期内，生态系统服务价值整体呈现下降趋势，总价值减少1.97×10⁸元，林地、水域的生态系统服务价值系数较大，价值的损益变化大，2015年，林地和水域价值共减少1.40×10⁸元。③从空间分布看，东莞市的生态系统服务价值以中部地区为中心，向东西延伸，形成了"高-低-高"的空间分布格局，主城区是整个东莞市生态系统服务价值的低值中心。[结论] 研究时段内，东莞市土地利用变化显著，生态系统服务价值整体下降，生态系统服务价值在空间上呈现出异质性，分布不均衡。     

广东省裸地和草地地表温度时空分布特征

利用广东省86个站点裸地和草地2006-2008年自动观测资料,分析了两种下垫面地表温度日、年变化特征及其空间分布规律。结果表明：（1）裸地和草地温度（0cm）的日变化趋势一致,其日最高温度出现时间较日最高气温分别提前1.18±0.95h和1.37±1.05h,日最低温度出现时间比日最低气温分别提前0.20±0.66h和0.45±0.80h。（2）裸地和草地作为透水性下垫面,其日平均温度、日最高温度、日最低温度和日较差具有相同的温度变化趋势,但草地有草皮覆盖,日较差低于裸地。（3）广东裸地和草地日平均温度、日最高温度和日最低温度均有明显的纬向分布特征,日平均温度和日最高温度在夏半年由南向北递增,冬半年相反;受城市热环境的影响,广州及其附近的站点裸地和草地的温度指标也相应高于周边地区。     

近57年甘孜州气候干湿状况的时空演变

基于甘孜藏族自治州18个国家气象站1961-2017年实测资料,采用《生态质量气象评价规范》中的方法计算甘孜州及其所属县（市）月、季、年湿润指数,分析气候干湿时空演变特征,为防旱减灾、合理利用气候资源提供科学依据。结果显示：（1）甘孜州近57a年平均湿润指数在0.67～1.33,以1965年最高,1973年最低;季平均湿润指数在0.07～1.86,以夏季最高,秋季次之,冬季最低;月平均湿润指数在0.05～2.17,以9月最高,12月最低;湿润指数大小在年际间、季节间和月份间差异很大。（2）州内各县（市）平均湿润指数在0.23～1.73,地区间差异大,其中东南部和北部相对湿润,西南部相对干燥。（3）甘孜州年降水量的气候倾向率为13.4mm·10a-1,湿润指数的气候倾向率为-0.003·10a-1,气候呈微弱的“暖干化”趋势,主要原因是气候变暖导致潜在蒸散显著增加。（4）甘孜州2/3的县（市）平均湿润指数小于1,季节性干旱特征显著,生态环境脆弱,生产中应遵循开发利用与建设保护并举原则,强化防旱减灾、农田水利建设和生态修复等工作。     

陕西省植被覆盖时空演变特征及其与气候因子的关系

利用2000-2012年SPOT VGT NDVI数据,通过差值及相关分析法,对陕西省植被覆盖的时空演变进行研究,并对植被指数（NDVI）与气候因子的关系进行分析。结果表明：（1）2000-2012年,陕西省植被覆盖改善区域明显大于退化区域,植被覆盖增加区域主要分布在陕北风沙过渡区和黄土高原地区,减少区域主要分布在关中平原地区和陕南部分地区。（2）月平均NDVI与月平均降水量和气温呈极显著相关关系（P＜0.01）,相关系数分别为0.875、0.885。（3）2000-2012年,陕西全省NDVI增长速率为0.109·10a-1,说明生态恢复建设取得一定成效。（4）陕西NDVI变化具有明显的季节性,夏季和秋季NDVI增加最快,冬季增长最慢,且NDVI对降水、气温的响应存在时滞性。     

基于ESDA的费县土地利用时空演变研究

以费县土地利用规划修编过程中的现状数据（2005年、2009年）和规划数据（2020年）为数据源,根据土地利用总体规划规范标准和土地利用程度分级指数,利用ArcGIS、GeoDa空间统计分析软件,分别计算了费县乡级和村级两种尺度下的土地利用程度Moran’s I指数。结果表明,土地利用变化呈现出明显的集聚分布特征,空间自相关指数会随着研究区域尺度的变大而变小,同时也揭示了费县各地区土地利用程度分布不均,未来费县土地开发利用将主要围绕费城街道和探沂镇两个中心,由点及面地呈现出双中心发展的格局,本研究对于调整优化土地利用结构和布局具有重要参考意义。     

区域土地集约利用程度及其时空差异研究——以安徽省11个地级市为样本

从利用强度、社会效益、经济效益和生态效益4个准则层、8个指标层构建区域土地集约利用程度评价指标体系,运用多因素综合评价法对安徽省11个地级市2010年、2012年、2014年三年的土地集约利用程度进行评价,揭示各地级市土地集约利用程度的时序变化和空间分异特征。结果表明:(1)安徽省各地级市土地集约利用程度总体较低;(2)从2010年到2014年安徽省各地级市土地集约利用程度总体提升幅度较小;(3)安徽省各地级市土地集约利用程度存在明显的区域差异。因此,要实行差别化的城市发展战略,充分考虑各地级市的土地利用现状和自身特点,遵循因地制宜原则,采取差异化措施积极提高各地级市土地利用集约度;同时,各地级市之间应加强经济等方面的合作,减少城市间的"两极分化",共同提升土地利用集约度。     

1990-2018年河湟谷地耕地的时空演变

[目的]研究河湟谷地的耕地变化,为研究河湟谷地土地利用现状、农业发展规划、耕地可持续利用和生态环境保护等提供依据,也为全球耕地变化研究提供参考.[方法]采用遥感影像处理、空间统计学并结合ArcGIS空间分析等方法多角度地对河湟谷地的耕地格局进行分析,得到1990-2018年河湟谷地耕地时空演变规律,分析了耕地空间变化与...     

近35年松嫩沙地风沙-植被动态演变及模拟预测

在全球气候变化与人类活动影响下,松嫩沙地风沙—植被发生了明显变化。基于Landsat系列影像与该区气象、社会经济数据,分析了1980—2015年松嫩沙地风沙—植被动态演变过程及驱动因素,并对其未来发展变化进行了模拟预测。结果表明:近35 a该区风沙地貌面积呈波动增加趋势,净增355.00 km²,变幅21.43%,其中2000年达最大值,而后持续减少;植被覆盖面积总体减少了812.29 km²,其中,高、低植被覆盖区面积呈波动减少趋势,分别减少了7 919.35,15 479.84 km²,而中植被覆盖区面积呈增加趋势,净增22 587.90 km²;风沙覆盖面积与低植被覆盖区面积呈显著负相关。根据预测,到2020年松嫩沙地风沙地貌面积仍呈减少趋势,植被覆盖面积有所增加,尤其低植被覆盖区面积增长明显,达4 292.95 km²。松嫩沙地风沙—植被动态演变受控于区域气候变化和社会经济发展,且与社会经济因素相关性较强。研究为松嫩沙地风沙治理及区域持续发展提供科学依据。     

土地利用水平的遥感动态监测

应用遥感技术,对位于福建闽江下游、土地利用变化率极高的福州地区,进行长达一十年的土地利用水平动态监测实验。研究结果表明,采用航空和资源卫星遥感获取的图象与资料,与地面建立动态监测网调查资料配合,所获得的土地利用水平动态信息可靠,且费用低,监测方法切实可行。     

多方法支持的重庆市土地利用格局时空演化及驱动力

[目的]研究重庆市土利用格局时空演化规律,为促进该地区土地资源可持续利用及社会经济可持续发展提供科学依据。[方法]以位于山地高密度区的重庆市为例,基于1995—2020年土地利用遥感监测数据,从数量结构和空间布局两个方面定量分析重庆市土地利用时空演化特征,并通过地理探测器分析不同时间尺度下重庆市土地利用变化驱动力。[结果]研究期内重庆市土地利用变化速度加快,城乡居民用地、工矿建设用地持续增加,草地面积大幅缩减并集中向林地转化;25 a以来,重庆市土地利用程度逐年提高,整体处于发展期,热点区主要集中在主城及其周围地区;渝西水田密度降低,渝东南林地高值密度面积增加,但草地高值密度区大幅缩减;城镇及农村居民用地高密度核心位于主城区,工矿建设用地高密度核心为星点状分布,增长幅度大;社会经济因素对重庆市土地利用变化影响显著,其中人口密度为主导性因子。[结论]重庆市土地利用变化区域间差异明显,土地利用变化主要受社会经济因素的影响。     

毛乌素沙地砒砂岩改良风沙土后土壤质量的演变

[目的] 研究毛乌素沙地砒砂岩与沙复配土壤长期作物种植后质量的演变,旨在为了解复配土壤结构发育状况及可持续利用提供科学依据。[方法] 基于2010—2018年对砒砂岩与沙体积比为1：1,1：2,1：5复配土壤的田间小区试验,主要分析不同种植年限下复配土壤水稳性团聚体、有机质含量及作物产量的动态变化特征。[结果] 随着试验开展,3种比例复配土壤>0.25 mm粒径水稳性团聚体含量、平均重量直径（MWD）值和有机质含量整体呈增加趋势,与种植前相比,种植9 a后,1：1,1：2,1：5比例复配土壤>0.25 mm粒径水稳性团聚体分别增加了2.71,3.31和4.24倍,成为团聚体的主要组成部分;1：1,1：2,1：5比例复配土壤有机质含量分别提高了8.24,10.62和13.76倍。2011年不同比例复配土壤马铃薯产量大小顺序为：1：2>1：1>1：5,种植8年后1：1,1：2,1：5比例复配土壤马铃薯产量分别增加了3.27,4.25和6.96倍,产量大小顺序为：1：5>1：2>1：1,其中1：5复配土壤马铃薯产量提升速率最显著,多年平均产量高达53 850 kg/hm²,与当地高产田产量持平。[结论] 随着马铃薯种植年限的增加,3种比例复配土壤理化性状得到改良,复配土壤结构得到日益优化,尤其是能有效促进1：5复配土壤有机化和水稳性团聚体的形成,并且马铃薯增产的效果最优。因此1：5复配比例适宜马铃薯生长。