神经网络支持下的乌鲁木齐市土地利用格局及其模拟

基于2000年、2010年和2018年的土地利用数据,揭示乌鲁木齐市土地利用格局演变特征;在此基础上运用FLUS模型,模拟研究区2035年在3种情景下土地利用类型的发展趋势。结果表明,2000—2018年乌鲁木齐市土地利用面积呈“三增三减”的变化特征;其中,建设用地面积增长动态度最大,为7.79%,耕地面积减少动态度最大,为1.02%;18年间,草地向未利用地转移面积最多,为435.40 km²,其次是林地向草地和草地向耕地的转移;自然发展情景下,草地转为耕地面积最多,为105.26 km²,其次是未利用地转为草地、草地转为未利用地和草地转为建设用地。基本保护情景下,草地转为建设用地面积最多,为59.91 km²,其次是草地转为耕地、草地转为未利用地和林地转为草地。生态保护情景下,未利用地和林地面积均向草地转移,分别为36.83和25.34 km²。该研究为土地利用规划、可持续发展与资源管理统筹决策提供科学依据。     

基于灰色预测模型的昆仑山区土地利用时空变化研究——以和田地区为例

运用2000、2005、2010和2015年LUCC土地利用数据,采用土地利用动态度模型及土地利用转移矩阵,对处于昆仑山区的新疆和田地区16年来的土地利用变化情况进行分析,并运用灰色预测模型对未来2025、2030年和田地区土地利用类型进行预测。结果表明,近16年来和田地区为代表的昆仑山区土地利用处于快速变化时期。土地利用类型变化速度与幅度反映2000—2015年和田地区各类土地利用变化中耕地和建设用地面积增长较明显,分别增加了985、21 km²,其他各类用地面积都有不同程度的减少,减少最多的是草地,减少面积555 km²,其次是未利用地,减少面积398 km²。从土地利用动态度来看,2000—2015年耕地和建设用地单一动态度较大,其他地类单一动态度较小,表明在研究期间耕地和建设用地面积增长较快,其他地类面积都有不同程度减少。从土地利用转移方面来看,土地利用类型转移主要发生在2000—2005和2010—2015年,转移地类主要是发生在草地—耕地、未利用地—耕地和耕地—建设用地。土地利用转移空间变化主要表现在沿河流纵...     

基于遥感和GIS的朝阳县土地利用变化分析

朝阳县属于丘陵地区,县域荒漠化、沙化严重,农用地出现破碎化和退化,农用地生产效率低下。由于该地区土地利用问题严峻,本文采用遥感和GIS技术,结合土地利用变化幅度、动态度及转移矩阵方法,就朝阳县2005～2020年土地利用总体特征变化、动态变化和转移进行了研究。研究结果表明,受经济、政策、土壤、降雨等自然因素和人文因素影响,2005～2020年朝阳县耕地面积减少了239.786 km²,草地面积减少相对较多,林地面积增加相较多,水域、未利用地和建设用地面积增加;朝阳县2005～2010年土地利用变化强烈,2010～2020年变化趋缓,2015～2020年未利用地面积增加较为明显;16年来,朝阳县耕地较多转移成林地和建设用地;草地较多转移成林地;建设用地、水域和未利用地的主要转移来源是耕地,在推进经济发展进程的同时,要加强对耕地资源的保护与合理利用。     

巴音郭楞蒙古自治州耕地利用转型研究

耕地作为可变性最强的土地类型之一，与人类的生存和发展息息相关。随着城镇化的推进，耕地已经并正在经历着广泛而深刻的变化，及时开展耕地利用转型的空间形态特征研究，对耕地资源优化配置及耕地利用可持续发展具有重要意义。本文以巴音郭楞蒙古自治州(巴州)为研究区，利用1990—2020年的4期土地利用数据，合成3个时间阶段的耕地利用转型过程及转型轨迹，研究巴州耕地利用转型空间形态特征，得出了如下结论：一是1990—2020年耕地与草地之间的转型最显著，其中1990—2000年、2000—2010年及2010—2020年耕地的转入面积分别640 km²、741 km²和2 070 km²，耕地转出面积分别为387 km²、1 km²和468 km²，未利用地转耕地的面积仅次于草地，分别为109 km²、169 km²和1 012 km²；耕地转出林地和建设用地的的面积仅次于草地，1990—2000年和20...     

1990—2020年南宁市土地利用时空变化

为揭示南宁市土地利用的时空变化规律,运用地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术和土地利用动态度、利用程度和转移矩阵等方法,深入分析1990—2020年南宁市土地利用的时空演变特征。结果表明,1990—2020年南宁市各土地利用类型的变化明显、土地利用变化的总体速度加快,建设用地和未利用地增加且表现为增速,耕地、林地、草地和水域减少且表现为减速;南宁市的土地利用程度处于中等水平,随着人为活动对土地的不断干扰和影响,土地利用程度水平呈逐渐升高的趋势;30年间南宁市共有1 051.61 km²的土地利用类型发生转移,其中建设用地和未利用地表现为净转入特征,耕地、林地、草地、水域表现为净转出特征。     

大型河道工程对流域LUCC的影响评价——以淮河入海水道二期工程为例

大型河道工程建设对流域内经济社会发展意义重大,但基于其工程特点,会对沿线地区土地利用/覆被（LUCC）造成一定的影响。研究以淮河入海水道二期工程为例,利用Markov-Flus模型预测2018—2030年流域内无河道工程影响下自然发展以及有工程建设下耕地保护、保障发展3种情景的区域LUCC变化情况,以期对流域内土地高效利用、空间协调发展提供参考。结果表明,2010—2018年研究区域LUCC变化主要以耕地转化为建设用地为主要趋势;相较于自然发展情景,保障发展情景下耕地、草地和林地数量分别减少88.70、1.73和2.48 km²,水域和建设用地分别增长79.51和13.40 km²。耕地保护情景下耕地与建设用地分别减少37.55和42.11 km²,草地、林地和水域分别增长0.12、0.03和79.51 km²。对比多情景模拟结果可知,大型河道工程建设占用沿线地区大量土地,主要表现为建设用地供给量减少与耕地流失加剧,短期内会造成区域土地利用结构性矛盾。但其建设能改善农业生产要素以及提升区域经济发展区...     

新疆于田县20a土地利用和覆被变化及预测

基于2000、2005、2010、2015和2020年5期遥感影像数据和社会经济数据,运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵和Markov-FLUS模型,探究了于田县2000—2020年土地利用和覆被变化及其2030年演变趋势。结果表明：于田县主要土地利用类型是未利用地。2000—2020年,耕地、草地、水域和建设用地呈增加趋势,林地、冰川和未利用地呈减少趋势。各土地利用类型变幅程度不同,其中建设用地变幅最大。耕地和建设用地持续增加,主要来源是未利用地;2030年在惯性发展情景下,耕地和建设用地将大幅度增加,林地、水域和冰川变化微弱,草地和未利用地大幅度减少;而在生态保护情景下,耕地和建设用地的扩张将得到制约,增加幅度明显降低,林地、草地和水域面积全部呈增加趋势且增加幅度上升。     

安宁河流域土地利用地形梯度分异及其转型驱动因素

【目的】研究安宁河流域土地利用的时空演变、地形梯度分异特征及其转型的驱动因素，为区域土地利用规划及土地资源管理提供理论依据。【方法】选取海拔、坡度和地形起伏度3个地形特征，基于土地利用、自然环境和社会经济数据，借助CA-Markov模型、PLUS模型和地形分布指数等方法，分析2000—2020年安宁河流域土地利用时空演变特征、驱动机制和地形梯度分异，并进行2030年未来情景模拟。【结果】2000—2020年，安宁河流域土地利用以林地和耕地为主，二者分别占61.74%和24.86%以上；其次为草地和建设用地，分别占8.40%和1.02%以上；水域和未利用地面积较少，占比均低于1.13%。2000—2020年林地和建设用地迅速增长，其余地类不同程度减少，耕地、林地和草地与其他地类转化强烈。2020—2030年建设用地和林地有缩减趋势，其余地类呈增长趋势。耕地、建设用地和水域集中在地形起伏较小的低中海拔河谷地带，林地、草地和未利用地集中于地形起伏较大的中高海拔山区。海拔、坡度和人口密度是影响耕地、林地和未利用地变化的主要驱动因素，GDP、距水域和高速公路距离为草地、水域和建设用地变化的主要驱...     

基于PLUS-InVEST模型的生态脆弱区生境质量时空演变分析

基于PLUS模型预测阿坝州生态脆弱区2030年土地利用情况,并利用InVEST模型计算2000年、2010年、2020年及2030年生境质量,对其时空演变进行分析。结果表明,研究区草地、湿地退化情况显著且裸地持续增加,预计2030年裸地面积将达334.38 km²;与2000年相比将会有204.55 km²湿地退化。驱动因子中,降雨是限制林地、湿地扩张的主要因素,侧面反映水源涵养功能的重要性;草地受各项因子的影响程度相差不大,一般生长在远离政府的地方,且其面积扩张受DEM限制;气温是导致裸地增加的主要因素。生境质量总体较高但空间分布差异较大,且有缓慢变差的趋势,预计2030年生境质量低的区域面积将比2000年增加670.28 km²,主要由扩张的耕地、建设用地造成。未来生境质量降低的速率将有所减缓,但仍需加强人工措施来阻止降低。     

开孔河流域土地利用/覆被变化的区域生态系统服务价值变化

基于1990～2015年开孔河流域不同时期的遥感影像数据对各土地利用类型进行了分类,对生态系统服务价值系数进行了修正,分析了开孔河流域生态系统服务价值变化与土地利用/覆被变化之间的联系。结果表明:25年内,开孔河流域耕地、湿地、沙漠和建设用地面积增加,草地、林地、水域、未利用地及盐碱化地面积减少,呈"四增五减"的状态;研究期间,各土地利用类型的生态系统服务功能价值由高到低分别为:草地、湿地、林地、水域、耕地、未利用地、沙漠、建设用地及盐碱化地;通过敏感性分析得出各土地利用类型敏感性指数均小于1,表明各土地利用类型生态系统服务价值对生态系统服务总价值的影响较小,缺乏弹性,研究结果可信。     

长江流域土地利用景观格局时空演变及驱动因子——以2008-2018年为例

分析长江流域土地利用景观格局时空变化,为区域土地利用和生态环境保护提供依据。采用2008、2013、2018年3期Landsat 8 TM遥感影像资料为数据源,依托ENVI与Arcgis技术,对研究区土地利用和景观格局时空演变进行分析,并对产生变化的驱动因子做深入分析。结果表明:1）2008-2018年,长江流域（912 510 km²）林地、耕地与草地面积占据较大优势,2018年林地、耕地与草地面积分别为874 019 km²（49.08%）、428 188 km²（24.04%）、247 435 km²（13.89%）。研究期间,土地利用结构类型总体变化为“林地（0.133%）、草地（0.246%）、湿地（0.319%）、建设用地（5.591%）面积增加明显,耕地面积减少,未利用土地保持相对平稳”的特点。2）斑块类型分析表明,林地景观类型的破碎化程度降低;草地景观类型的破碎化程度增加;建设用地景观类型面积扩大,但在空间布局上更加集中。3）景观格局指数分析表明,人类活动与城镇化建设活动导致土地空间不断分散和破碎化,景观异质性增加。长江流域土地利用景观格局主要驱动因子分别为城镇建设与经济发展、城乡人口结构、工业污染物排放。基于上述分析,对研究区土地利用和生态环境保护提出长江中下游地区土地利用应减量优化与高效;上游、西北与西南等地推进草原景观生态环境保护;城镇化水平较高地区应加强工业用地的整治;科学规划长江流域土地空间布局,构建长江生态大廊道。     

1998-2018年永寿县景观格局变化及驱动力分析

探究黄土丘陵区景观格局的时空演变规律和驱动力,对该区土地资源的合理利用和生态环境的优化建设提供指导意义。以陕西省永寿县1998、2008、2018年遥感影像数据为基础,借助ArcGIS和FRAGSTATS等软件,运用景观转移矩阵、景观格局指数对其进行了分析,并运用主成分分析法讨论景观变化驱动力。结果表明:1）从土地利用景观格局变化状况来看,研究区的主导景观由耕地变为林地,主要变化为林地、园地面积的增加。林地面积增加了177.88 km²,园地面积增加了128.66 km²,主要是由耕地转换而来。2）从斑块水平来看,林地在各景观类型中占据主导地位;建设用地、林地、未利用地受到人为干预,斑块形状趋于简单;林地、园地、草地的景观异质性在逐渐增强。3）从景观水平来看,整体景观连通性变差,各斑块类型面积比重趋向平衡,景观的破碎化程度逐渐增大,各景观类型逐步分化为更小的斑块。4）从景观格局变化的驱动因素来看,气温和降水等自然因素对景观格局的演变具有一定的影响,而社会经济因素及政策导向是永寿县景观格局变化的主要因素。     

天山大峡谷国家森林公园土地景观格局及生态风险分析

[目的]研究土地景观格局变化和生态风险进行分析评价,为天山大峡谷国家森林公园生态建设提供依据.[方法]以研究区1990年、2000年、2010年和2018年4期土地利用数据,利用ArcGIS和Fragstats软件计算分析景观格局指数和生态风险指数,进行景观生态风险评价.[结果]1990-2018年,区域以耕地、林地和...     

兰白经济区城市群景观生态系统格局演变及驱动因素分析

采用生态系统变化幅度、变化率及景观格局指数分析兰白经济区2010-2020年景观生态系统格局演变特征,定量分析各驱动因素对生态系统类型变化的贡献,对优化区域土地利用格局,降低城镇发展生态风险,促进兰白经济区生态保护和高质量发展具有重要意义。结果表明：1)兰白经济区景观生态系统以草地、农田为主,约占64%,其次为裸地和灌丛,约占20%,森林、湿地、荒漠占比相对较小。研究期内草地和耕地均减少了150 km²,城镇和裸地分别增加了212 km²和60 km²。2)景观生态系统格局整体破碎化程度加剧,生态系统完整性下降。草地破碎化加剧最为明显,增加斑块数量约占研究区斑块总增加数量的97%。3)主要生态系统类型之间相互转换面积420.58 km²,主要表现为耕地、稀疏草地、裸地向居住地、工矿交通用地的转换。4)城镇化建设是兰白经济区景观生态系统格局演变的首要驱动因素,贡献率为53.38%,土地退化是第2驱动因素,贡献率为31.09%,农业开发和生态保护与修复贡献率分别为9.39%和6.14%。     

1978~2018年喀什地区土地利用及其生态服务价值变化

【目的】 研究土地利用变化背景下生态系统服务功能改变对干旱区生态建设与区域可持续发展的影响,为新疆喀什地区土地利用规划提供依据和参考。【方法】 以1978、1988、1998、2008和2018年5期的土地利用遥感解译数据为基础,采用我国陆地生态系统服务价值测算方法,估算新疆喀什地区1978~2018年41a间各土地类型变化及其生态系统服务产生的影响。【结果】 (1)41a间,耕地、林地、湿地、建设用地和沙地面积扩大,而草地、水域、未利用地和盐碱地面积缩小;(2)41a间喀什地区总生态系统服务价值呈“减少—增加—减少”的变化趋势,呈现减少趋势。总生态系统服务价值从1978年的593.23×10⁸元减少到1988年的585.06×10⁸元,在1998年增加到592.89×10⁸元,而到2018年的生态服务价值又减少到552.70×10⁸元;(3)水源涵养和废物处理功能的价值贡献最大,而食物生产和原材料的价值贡献最小,新疆喀什地区生态服务功能属于调节性功能;(4)41a间,新疆喀什地区各土地类型各年份的生态系统服务价值敏感性指数均小于1,新疆喀什地区总生态系统服务价值对其价值系数缺乏弹性。【结论】 近41a来喀什地区土地利用变化与社会经济建设活动相吻合,引用生态服务价值系数运用于喀什地区土地利用变化对其生态系统服务功能变化的研究,有助于定量的分析喀什地区土地利用结构变化的生态效应。     

苏南水网地区景观格局演变分析及其驱动因素探究——以七都镇为例

景观格局指数是反映景观结构与空间特征的量化指标,通过景观特征的指数化来描述景观格局现状。选取苏州市吴江区七都镇2000、2010、2020年3期土地利用数据,借助ArcGIS、FRAGSTATS、SPSS等软件,对其景观格局演变特征进行分析比较,并对该地区景观格局演变的驱动因素进行探究。结果表明,1）通过土地利用转移矩阵发现,耕地和林地面积呈减少趋势,分别减少了872.28 km²（-13.85%）和7.92 km²（-15.94%）,部分耕地和林地转化为了建设用地,相应的建设用地面积占比由10.35%提升至19.45%,农用地被侵占的现象显著。2）通过景观格局演变分析发现,水域、草地以及林地破碎化程度增强、边界被割裂的程度加剧,景观复杂程度增加;建设用地破碎化程度有所减弱,空间分布上趋向集中,斑块类型复杂程度下降,边界变得更加简单和规则。2000-2020年,七都镇景观多样性增强,景观整体向着均衡化发展。3）通过驱动力分析发现,城镇建设经济发展以及产业结构调整等因素累积贡献率达到96.74％,是导致七都镇景观格局变化的主要因素。     

基于形态学空间格局分析与CA-Markov模型的武义县绿色基础设施时空格局变化及情景模拟

在全球城市化快速发展的背景下,绿色基础设施(GI)因其良好的生态环境效益而在城市规划与建设中受到重视。以浙江省金华市武义县为研究区,采用ArcGIS、GuidosToolBox、Conefor 2.6等软件对武义县1990、2005、2018年的3期土地利用类型图进行形态学空间格局分析,并设置城市发展优先、生态保护优先、自然发展3种情景,运用CA-Markov模型分别预测3种情景下的未来绿色基础设施空间格局。结果显示:1990—2018年武义县的绿色基础设施面积占武义县面积的比例在不断降低,重要核心区、孤岛面积不断减少,桥接区、孔隙、支线面积不断增大,景观破碎化问题加重。在2030年的情景模拟中,自然发展和城市发展优先情景下的武义县GI面积分别减少171.79 km² 和225.73 km²,核心区面积分别减少84.81 km²和126.76 km²。生态保护优先情景下,武义县GI面积增加25.52 km²,核心区面积增加69.60 km²。结果表明,如果一味追求粗犷式的经济发展,忽视生态保护,武义县的景观破碎化问题将进一步加剧。基于此,武义县应以生态保护优先为前提,适度开发中部、南部地区的旅游资源,以实现经济增长与环境相协调的可持续发展战略。     

中国陆地区土地利用/覆被时空格局变化及驱动力分析

为了揭示21世纪初的10年,中国陆地区域土地利用格局的时空变化,基于全球30 m地表覆盖遥感数据产品(GlobeLand30),采用定性分析与定量分析相结合的方法,在中国陆地区域和流域尺度上,对10年间的土地利用转移矩阵与土地利用动态度进行实证研究。结果表明：研究区内土地利用类型主要以草地、森林和耕地为主,其中草地、耕地和湿地面积不断减少,分别减少了140413、20480、692 km ²,裸地和人造地表的面积增长的比较明显,增长了99645、26302 km ²;草地—裸地、草地—森林之间的转化较为剧烈,灌木地和人造地表的变化速率最大,达1.80%。各子流域内,土地利用类型时空格局变化不同,大部分流域以草地、耕地和森林为主。区域内草地、裸地和人造地表类型的变化明显,人为因素对土地利用格局的影响较大且活跃,自然因素的影响较为持久和稳定。     

基于CA-Markov模型的锡林河流域土地利用变化及预测分析

研究土地利用变化特征及预测未来土地利用变化的趋势,对经济平衡发展、提高生态环境质量、实现土地资源合理利用具有重要意义。以锡林河流域为研究区,对Landsat 2000、2005、2010年和2015年4期遥感数据进行目视解译,采用土地利用结构分析方法、重心迁移模型和CA-Markov模型,分析研究区16 a间土地利用演变特征,并对2030年土地利用情况进行预测。结果表明:1)2000-2015年,草地、林地和耕地呈波动变化,水域面积缓慢增加,建设用地不断扩张,未利用地面积在不断减少。建设用地、耕地和未利用地重心具有明显的方向性移动,耕地先向南后向北移动,建设用地主要向西北方向扩张,未利用土地重心持续向北移动。2)研究区综合土地利用动态度为5.70％,变化速率较快;锡林浩特市和各苏木土地利用变化速率差异较大,总体表现为中游＞下游＞上游;不同土地利用类型动态度为建设用地＞水域＞林地＞耕地＞未利用土地＞草地,即建设用地变化最快。3)研究区土地利用变化的主要方向为草地和未利用地的相互转换、耕地和草地的互相转换以及建设用地的不断扩张。4)2030年预测结果表明,耕地面积继续增加,速率有所下降,重心向西南方向移动;林地延续之前变化趋势,稳中有升;草地和未利用地面积继续减少,且未利用地重心持续向北移动;建设用地扩张明显,重心向锡林浩特市中心移动,速度减缓;水域有少量增加。CA-Markov模型与土地利用重心迁移模型相结合,实现了对未来耕地、建设用地和未利用土地的迁移方向的预测,可以为研究区提高草地退化防治效果、土地管理政策的制定和实施、城乡建设、土地利用规划等提供理论指导。     

干旱区生态弹性度与土地利用分析

【目的】 研究新疆鄯善县土地利用变化和生态弹性度,为鄯善县的生态建设提供参考。【方法】 采用GIS技术,生态弹性度,分析鄯善县近35年间生态弹性度和土地利用变化及生态效应,并利用Markov模型对2025年土地覆盖状况模拟预测。【结果】 鄯善县土地覆盖转换程度较大,土地利用指数变化比较明显。在一、二级分类对比情况下,1980~2015年土地利用动态指数的变化趋势,草地中动态指数最高的是中覆盖度草地、高覆盖度草地最低,林地中动态指数最高的是其它林地、灌木林和疏林地次之、有林地最低,水域中动态指数最高的是湖泊、水库坑塘最低;年均土地利用程度综合指数为109.38,各土地利用类型中只有林地面积和未利用地面积随年份减少,其他各土地类型面积随年份增加;各研究年分的生态弹性度分别为1.49、1.51、1.51、1.65、2.34,整体呈现增大趋势。鄯善县生态价值整体增长,土地生态价值的变化和土地利用类型面积的变化相互对应。2015~2025年耕地、林地、草地和建设用地面积在缓慢持续增加,水域出现少量减少的趋势。【结论】 鄯善县各土地类型剧烈转换,土地利用现状不稳定状态。生态弹性度和生态价值指数整体增大趋势,其中水域情况的改善会促进生态环境呈良性循环发展的趋势。