土库曼斯坦典型绿洲土地利用格局变化的地表热环境响应研究

基于遥感和GIS,选择两期遥感影像,对土库曼斯坦穆尔加布—捷詹绿洲的土地利用及其地表热环境的变化进行分析,探讨了不同土地利用类型的空间格局对绿洲热环境的影响。结果表明:2001—2011年间,研究区土地利用变化最显著的特征是耕地的扩大和其他用地的减少,耕地从2001年的4.84×10⁵ hm²增加到2011年的5.82×10⁵ hm²,其他用地从2001年的5.00×10⁶ hm²减少到2011年的3.88×10⁵ hm²;不同土地利用类型上的地表温度具有明显差异,各土地利用类型地表温度平均值排序为:沙地 > 其他用地 > 盐碱地 > 耕地 > 林地 > 草地 > 水域;以耕地为突出特征的土地利用变化影响区域热效应的效果较为显著,具体表现为绿洲热环境效应减弱,冷岛效应增强。     

西部平原区生态用地时空动态特征及环境效应

为了探究生态用地变化特征及其对区域生态环境的影响效应,以西部平原区的四川省广汉市为例,基于土地利用转移概率矩阵和重心迁移模型分析研究区生态用地的时空演变特征,然后从承担生态风险、生态服务供给、均衡生态系统的维度运用生态系统服务价值、生态敏感性和生态协调评估分析评价了研究区生态用地演变导致的生态环境效应。结果表明:(1)2000-2017年,研究区生态用地流失严重,大量城镇边缘的生态用地被快速转化为建设用地。研究区生态用地总面积减少9769.51 hm²,耕地面积减少了10726.91 hm²,生态用地重心向北部迁移。(2)生态用地格局受建设用地扩展的扰动对区域生态环境带来了压力和风险,产生了一定的负向影响。生态系统服务价值减少了17.11%,生态极敏感和高度敏感区面积分别增加1629.47,4294.40 hm²,生态协调度下降了10.36%。西部平原地区在快速城镇化进程中生态用地流失严重,整体生态环境承受较大压力,应加强生态用地科学管控与修复,提升国土空间环境综合治理能力。     

大型山地城市建设用地空间扩展及地形分异

近年来,我国城市化进程已经进入加速发展阶段,城市建设用地日益紧张,对山地城市来讲,建设用地的供需矛盾尤为突出。以城市建设用地扩张的地形梯度变化为切入点,运用重庆市主城区2001年、2007年和2014年的遥感影像数据,通过混合像元分解提取建设用地。通过计算建设用地的分形维数、紧凑度指数和放射状指数分析了主城区城市建设用地扩张水平方向的形态变化特征;结合区域的高程、地形起伏度,分析了建设用地的地形分异特征。结果表明:城市规模扩展迅速,建设用地数量从2001年的237.62 km²增加到2014年的818.85 km²;综合分形维数指数、城市紧凑度指数、放射状指数来看,城市扩展从2001—2007年的紧凑型扩展发展转变成2007—2014年的外延扩展;主城区建设用地的扩展呈从低高程区的增长达到饱和状态向高程较高的区域发展的态势;从起伏度分析来看,建设用地无法向起伏度较大的区域大规模扩展。     

基于灰色模型的长沙市生态足迹与生态承载力预测分析

生态足迹方法是分析区域可持续发展状况的重要方法。基于生态足迹模型对长沙市1996—2008年的生态足迹进行计算,并利用灰色模型对其发展趋势进行了预测分析。结果表明:在1996—2008年,长沙市人均生态足迹由1.232 6 hm²增加到1.872 2 hm²;同期人均可利用生态承载力由0.391 8 hm²逐年下降到0.355 0 hm²,人均生态赤字由1996年的0.840 8 hm²增加到2008年的1.517 2 hm²,呈增长趋势。同时根据预测出的研究区域2011—2020年的人均生态足迹和人均可利用生态承载力,得到2020年研究区域人均生态赤字将增加到2.736 3 hm²,表明当前长沙市处于一种不可持续的发展状态,区域超负荷的生态状态呼吁当地政府部门积极采取有效措施,发展生态经济,建设生态文明,以真正实现资源环境与区域经济的协调发展。     

陕西省果园磷素投入特点及磷负荷风险分析

以陕西果园调查数据为基础,采用盈余法从果树种类和区域尺度分析果园生产体系中的磷素输入输出特点及盈余状况。结果表明:陕西果园磷肥投入过量与不足并存,调查中55.8%果园施肥处于过量,不足占27.8%。化学磷肥平均投入量为366.1 kg/hm²,通过有机肥投入的磷仅为72.8 kg/hm²。果园土壤磷盈余与亏缺并存,80.3%的果园处于盈余,其盈余量超过300 kg/hm²,占43.1%。19.7%的果园处于亏缺,平均亏缺量为-25.8 kg/hm²。不同类型果园比较,猕猴桃果园盈余量较高,为472.3 kg/hm²,而葡萄园和苹果园盈余量分别为365.9 kg/hm²,355.6 kg/hm²。不同区域比较,关中灌区盈余量（351.8 kg/hm²）高于渭北旱塬（315.5 kg/hm²）。调查区果园磷肥的不合理投入将会给果园土壤环境带来较大的环境负荷。     

雄安新区生态支撑区水土保持功能时空格局及人为驱动因素分析

水土保持功能是生态系统重要功能之一,关系着区域生态安全和水环境质量。利用通用水土流失方程(RUSLE)对雄安新区生态支撑区2000—2018年水土保持功能进行评测,分析了该区水土保持功能时空格局与主要人为驱动因素。结果表明:(1)研究区水土保持功能多年均值呈西高东低的空间分布格局。西部太行山区多年均值为191.10 t/(hm²·a),中部丘陵为119.25 t/(hm²·a),东部平原为30.25 t/(hm²·a)。(2)2000—2018年,研究区水土保持量年均值整体呈显著增加趋势,年际间变化较大,介于39.78～135.62 t/(hm²·a); 像元尺度上,水土保持功能呈增强趋势区域占比为63.89%,通过显著性检验的为28.75%; 呈退化趋势区域占比为36.11%,通过显著性检验的为8.2%。(3)水土保持功能变化的人为驱动因素主要包括生态建设活动、农业生产活动和建设用地扩张以及采矿业扰动生态系统稳定性等。该研究为雄安新区生态支撑区的生态保护和修复工作提供科学依据。     

线性规划方法在丹江口库区小流域土地规划中的应用研究

把线性规划法运用于丹江口库区小流域土地规划,以便实现资源的合理配置,发挥最大效益。求解此线性模型,可得规划后流域耕地面积为203.26 hm²,林地面积1 700.37 hm²,生态林面积24.93 hm²,经济林面积41.75 hm²,非生产用地51.06 hm²,坡该梯29.2 hm²,生态修复829.03 hm²。     

1990—2020年淮河生态经济带耕地资源分布变化特征与驱动机制

探索淮河生态经济带耕地资源分布变化特征,可为保护耕地、保障国家粮食安全提供规划和决策依据。基于1990—2020年遥感影像数据,利用空间探索、统计分析等方法,揭示该区域耕地资源在过去30年的时空分布变化及其驱动机制,并进一步对2030年土地利用进行情景预测。结果表明：1)淮河生态经济带土地利用结构以耕地为主,平均占比为68.70%;近30年来研究区耕地面积剧烈缩减8.63×10⁵ hm²,年均减少2.88×10⁴ hm²,其中旱地减少占耕地总减少量的81.69%;耕地的流失主要在于建设用地的侵占。2)耕地资源具有明显的集聚特征,以淮河为分界线集聚分布,呈现“东南水田、西北旱地”的典型分布特征。3)耕地资源分布变化的主导驱动因子包括农业机械化水平、粮食产量、人口等社会驱动力;生态驱动力各要素对耕地资源变化的驱动力则相对较为稳定。4)自然发展情景下,2030年耕地面积持续减少110 011 hm²,在积极的耕地保护情景下,耕地面积将显著增加529 309 hm²     

1980-2015年江西省土地利用迁移变化分析及驱动机制研究

厘清江西省土地利用转换时空特征,明晰驱动因子,可为该区土地资源的合理开发和生态环境保护提供科学依据。基于Landsat遥感影像,利用ArcGIS空间分析和SPSS主成分分析等方法,通过土地利用单一和综合动态度、土地利用转移矩阵和土地利用程度综合指数,以及土地利用重心迁移等,研究了1980—2015年江西省土地利用时空变化,并探究了驱动机制。结果表明：(1) 1980—2015年江西省土地利用综合动态度为0.168%/a,类型主要为林地和耕地,两者面积占总面积的89.85%,其中建设用地面积变化最大,期间共增加了2 241.01 km²,为主要变化类型。(2) 1980—2015年江西省土地利用转出和转入面积最大的分别是耕地3 190.67 km²和建设用地2 325.20 km²,而林地和草地也分别转出2 830.77 km²,885.18 km²,迁移变化总体上为居民建设用地大量扩张,耕地和林地面积均大为减少。(3)江西省土地利用重心随土地利用变化发生相应改变,其中建设用地和...     

基于ANP-GIS的长春市城市建设用地生态适宜性评价

基于城市建设用地的生态适宜性对建设用地资源进行合理有效开发利用是缓解城市化进程与土地资源有限性矛盾的根本途径。因此,在前人研究的基础上,提出了结合网络分析法（Analytic Network Process,ANP）与GIS的城市建设用地生态适宜性耦合评价模型,并结合长春市的自然、社会和经济特点对长春市城市建设用地生态适宜性进行案例研究,最终获得了可视化的长春市城市建设用地生态适宜性空间分布图（5个适宜度）。结果表明:对于长春市建设用地的选取最适宜的土地面积约为1 289.3 km²,适宜区域6 662.7 km²,较适宜区域9 461.4 km²,一般适宜区域2 848.2 km²,不适宜区域303.4 km²,而且长春市建设用地生态适宜性较高的地区（最适宜区域和适宜区域）分布在长春区域的腹地,处于长春市市区以及九台区、德惠市、农安县的交汇的区域,该地区自然、社会和经济各项指标的生态适宜性度均相对较高,表明长春市未来的城市发展以及城市建设的重点可以向生态适宜度较高的中部地区偏移。研究结果说明了ANP-GIS耦合模型的可靠性,同时也为长春市的建筑用地的选取和长春市的城市规划提供决策依据。     

银川市近30年城市扩展时空演变

应用1991年、1999年、2006年、2011年和2017年五期Landsat TM/ETM/OLI影像数据,在遥感和地理信息系统软件支持下,人机交互提取5个时期银川市建成区边界,通过城市空间扩展强度、重心坐标、紧凑度指数和分形维数等指标,对银川市城市空间扩展的时空演变特征进行了定量分析。结果表明:（1）时序上,除1991—1999年慢速扩展外,其余3个时段都为快速扩展期,扩展强度为20.32%,扩展速率7.88 km²/a,至2017年银川市建成区面积净增了204.96 km²,为1991年的6.29倍。（2）空间格局上,银川市建成区由“东、西分离”扩展成“整体发展”,城市重心总体往东南偏移,扩展的主要方位在东南、正东,分别增加了45.44 km²,41.49 km²,而正南、正北扩展较少,仅增加6.26 km²,8.05 km²。（3）城市形态上,紧凑度逐渐增加,由0.17上升到0.32,分形维数逐渐减小,由1.71下降至1.25,说明在研究期间,扩展以内部和边缘填充为主,随着城市的扩展银川市空间形态日趋简单,稳定。     

快速城市化背景下的建设用地扩展类型格局及驱动力分析

过去30a是深圳经济持续高速增长的阶段,也是深圳市建设用地快速扩展的重要时期,因此对建设用地时空格局的研究,可加强对这一区域人类干扰土地覆被系统强度的认识。根据建设用地扩展斑块和旧有建设用地斑块之间的边界拓扑关系,把建设用地扩展类型分为填充型扩展、边缘增长型扩展和外延型扩展3种,并对深圳市3个辖区、5个时间段建设用地及其扩展类型的分布和变化进行了分析。研究表明:人口、经济、政策等因素影响着建设用地数量和扩展方式的变化。由前期外延型为主到后期填充型为主的扩展方式的转变,体现着深圳市土地集约节约利用水平的提高。     

基于InVEST模型重庆市建设用地扩张的碳储量变化分析

建设用地的扩张是影响陆地生态系统碳储量变化的重要驱动因素。以重庆市为研究区域,基于重庆市土地利用数据、土壤数据、植被数据,从建设用地扩张的视角,采用InVEST模型,结合收集的碳密度数据,对重庆市2000年、2005年及2010年碳储量的变化进行了分析。结果表明:2000-2010年重庆市土地利用变化显著,建设用地是主要的转入者,共增长1 505.58 km²,其中90%以上的区域来自耕地以及阔叶林,造成碳净损失1.796 Mt。2005-2010年重庆市建设用地变化更加剧烈,这期间建设用地共扩张998.19 km²。建设用地主要是由西部中心逐渐向四周扩张,且增长速率加快。建设用地由2000年的598.88 km²增加到2005年的1 097.27 km²,扩张导致总碳储量减少了1 169 982.18 t,其中阔叶林的碳损失达到72%;2010年建设用地增加至2 095.46 km²,占用耕地以及阔叶林是主要的扩张形式,扩张导致总碳储量减少了1 169 982.18 t。可见,建设用地扩张过程中,碳损失的主要来源为耕地及阔叶林,其次是针叶林、草原、草地等。选择固碳能力较弱的裸地与草甸作为建设用地的扩张目标,有利于重庆市碳储量的保护与增长。     

基于生态足迹的鲁西北生态经济可持续发展研究——以德州市为例

生态足迹方法是一种定量衡量人类对自然资源利用程度以及自然界为人类提供生命服务功能的新方法。将该方法应用于鲁西北地区的德州市生态经济发展分析,结果表明2002-2006年德州市人均生态足迹由1.373 5 hm²增长到3.703 6 hm²,年均增长33.93%;人均生态承载力由0.493 7 hm²增长为0.560 2 hm²,年均增长2.69%;人均生态赤字由1.174 hm²增加到3.067 hm²,年均增长32.25%,人类活动对自然生态系统的影响已超出了当地生态承载力的限度,并不断加速,人地关系趋于紧张。     

基于多时相TM/ETM+数据的浙江省沿海地区土地利用变化研究

Landsat Thematic Mapper （TM） and Enhanced Thematic Mapper Plus （ETM＋） images in 1985, 1986, 1993, 1994 and 2001 were used to quantify the land use and land cover changes （LUCC） in the Zhejiang coastal region with a stratified unsupervised classification technique in conjunction with visual interpretation and to attempt an identification of the socioeconomic driving forces. In level I an overall accurate classification was achieved using a modified Anderson＇s Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ-level classification scheme. The overall accuracy of the land use classification at Anderson level Ⅰ were 89.7% （1985）, 91.6% （1993）, and 90.4% （2001）. The most rapid land use change was a dramatic increase in urban or built-up areas, which quadrupled from 1985 to 2001. Over 90% of this newly expanded built-up area was originally paddy fields or other croplands. In different parts of the Zhejiang coastal region, urban land expansion was spatially uneven. Temporally, land use development did not stabilized, and the two study periods of time （1985-1993 and 1993-2001） had different transition styles. Socioeconomic factors, such as gross domestic product, total population, and financial expenditure, were all highly correlated with the expansion of urban or built-up areas. Based on the degree of urban sprawl and socioeconomic factors, cities and towns were further divided into six subgroups, which may help decision makers improve land use for the region.