近20年渭干河流域土地利用与生态系统服务价值时空变化

基于遥感与GIS技术,选择地处天山山脉中段南麓塔里木盆地北部的渭干河流域为研究区,以新疆1990、2000、2008年遥感影像和地面实测数据为主要数据源,利用GIS空间分析、数学统计分析方法提取渭干河流域近20年各种土地利用类型的面积变化、净变化速度等动态变化信息;在总结生态系统服务价值国内外研究进展的基础上,参照谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积服务价值系数和Costanza等的生态系统服务价值计算公式,结合当地粮食产量和粮食平均收购价格,分析渭干河流域生态服务价值的时空变化特征,揭示渭干河流域生态系统服务价值和时空分布的不平衡状态.结果如下:(1)草地和未利用地所占比重超过70％,其他土地利用类型所占比重不到20％,各种土地利用类型分布和面积变化存在时空差异.(2) 1990-2008年研究区的生态系统服务价值总量减少了59 633万元,其主要原因是草地、林地和沼泽面积的减少.流域生态系统服务价值结构变化较大,其提供的支持服务功能最强,供给服务功能相对较弱.(3)下游的单位面积生态系统服务价值大于中上游地区,研究期内流域中、下游生态系统服务价值减少较大,上游地区的生态系统服务价值略有增加.     

新疆渭干河-库车河三角洲绿洲土地利用时空变化特征分析

基于GIS平台,以新疆各县市统计资料及Landsat TM影像解译得到的3期土地利用数据为基础,结合统计分析工作,对渭干河-库车河三角洲绿洲1996～2004年土地利用数量、类型及其变化进行了分析.分析得出,前后2个4年间,渭干河-库车河三角洲绿洲耕地为先增加后减少,园地和林地则是先减少后增加.在8年尺度上土地利用总的动态特征是,耕地、园地、林地、水域及建设用地面积增加,草地和未利用土地面积减少.8年尺度渭干河-库车河三角洲绿洲综合土地利用动态度为0.61.前4年综合土地利用动态度为0.55,耕地及建设用地的年变化率较大,园地和林地的年变化率较低.后4年渭干河-库车河三角洲绿洲综合土地利用动态度为0.38,园地与耕地的年变化率较大,水域和未利用土地的变化率较低,前4年变化程度比后4年明显.最后引入单一土地利用类型相对变化率反映出渭干河-库车河三角洲绿洲土地利用变化存在明显的区域差异.政策变动、经济发展、城市化水平、市场需求和人口增长是渭干河-库车河三角洲绿洲土地利用变化的主要原因.     

新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州土地利用时空变化特征

基于GIS平台,以新疆各县市统计资料及Landsat TM影像解译得到的3期土地利用数据为基础,对克孜勒苏柯尔克孜自治州1996-2004年土地利用数量、类型及其变化进行分析.结果表明,前后2个4年间,林地和建设用地是先减少后增加,草地则是先增加后减少.在8年尺度上土地利用总的动态特征是:耕地、建设用地和未利用土地面积减少,园地、林地、草地和水域面积增加.8年尺度综合土地利用动态度为0.32.前4年综合土地利用动态度为0.17,园地与建设用地的年变化率较大,林地的年变化率较低.后4年综合土地利用动态度为0.19,耕地与园地的年变化率较大,未利用土地和草地的变化率较低,后4年变化程度比前4年明显.最后引入单一土地利用类型相对变化率,反映出土地利用变化存在明显的区域差异.政策变动、经济发展、城市化水平、市场需求和人口增长是克孜勒苏柯尔克孜自治州土地利用变化的主要原因.     

巴尔喀什湖流域土地利用/覆被变化过程与趋势

巴尔喀什湖流域是跨越中国新疆(境内)和哈萨克斯坦(境外)的重要流域。利用1970s、2005年和2015年3期土地利用/土地覆被(Land Use and Land Cover, LULC)数据与马尔科夫模型等方法,分析1972年流域内最大的水利工程卡普恰盖水库建成和前苏联解体以来流域LULC变化过程和趋势,并对比流域境内外差异,为该地区土地资源管理及生态环境保护提供依据。结果表明:巴尔喀什湖流域LULC变化呈现出耕地和林地面积先减后增(总体增加)、水域和未利用地面积先增后减(总体减少)、草地和城乡建设用地面积持续增加的变化趋势。这表明后期LULC变化对整个研究期LULC变化影响更大。以上变化以双向转换为主,因此,整个研究期内全流域变化过程始终处于平衡状态。境内外LULC类型结构和变化过程均不相同,境内分配比境外均匀,单一类型和区域LULC变化趋势与状态指数均表明境内LULC类型变化过程比境外稳定,但由于境外面积占全流域86%,主导了全流域LULC类型结构和变化过程。全流域在研究期内始终处于平衡状态。     

基于CWSI的汾河流域干旱时空变化特征

基于MOD16数据,计算作物缺水指数(Crop Water Stress Index, CWSI),结合汾河流域气象站点数据、植被指数数据和土地利用数据,采用差值法、线性趋势法和相关分析法,分析汾河流域2000—2021年干旱时空变化特征。结果表明：（1）CWSI能有效监测汾河流域旱情,其与10 cm土壤相对湿度呈显著负相关。（2）汾河流域CWSI空间分布差异明显,呈现出南湿北旱的特点。（3）汾河流域CWSI年际变化较为平稳,而月变化波动较大,5月CWSI达到年内峰值。（4）汾河流域不同生长期内干旱情况差异显著,生长季前期（4—5月）特旱区占汾河流域总面积的48.55%;生长季中期（6—8月)基本全域无旱;生长季后期（9—10月）,仅11.17%的地区发生干旱。（5）不同土地利用类型干旱程度不同,CWSI从小到大依次为：林地（0.686）<草地（0.749）<耕地（0.751）<未利用地（0.758）<城镇（0.765）。本研究结果可为汾河流域旱情监测和抗旱决策的制定提供科学数据支撑。     

生态脆弱区土地利用时空格局变化分析——以宁夏中部干旱带为例

利用1978年MSS及1987、1996和2007年Landsat TM/ETM遥感影像,借助GIS技术,对宁夏中部干旱带土地利用时空演变格局进行了分析.结果表明,1978～2007年,城镇用地增加最显著.变化率达58.03%;耕地面积变化率为1.61%,林地、草地、水域、未利用土地和沙地总体上呈减少趋势,变化率分别为...     

县域土地利用的地形特征分析——以陕西省户县为例

基于GIS技术,利用地形位指数和土地利用程度综合指数,探讨了陕西省户县土地利用格局的空间分布,并分析了该区地形梯度上的土地利用程度.结果表明:户县耕地、园地和建设用地在1～6地形位上的优势明显,而林地和草地的分布指数则随着地形位的升高而增大;根据地形梯度上土地利用程度的定量表达,将研究区地形位划分为3个区段:1 ～6、...     

干旱地区土地利用/土地覆盖变化研究——以黑河流域为例

土地利用/土地覆盖变化作为国际上全球变化研究的前沿与热点课题,是所有可持续发展相关问题的核心。区域案例研究是土地利用/土地覆盖变化研究的重要方法。本文以位于西北内陆干旱地区的黑河流域为例,阐明该流域土地利用/土地覆盖变化的过程,揭示其土地利用/土地覆盖变化的动力机制,分析土地利用/土地覆盖变化对该流域自然环境与社会经济的影响,从而提出该流域土地可持续利用对策。     

基于RS 与GIS 的石家庄市区土地利用／土地覆被变化研究

以1993年TM和2000年ETM＋图像为信息源,分析了石家庄市区1993～2000年的土地利用变化情况,结果表明,土地利用类型以居民点和耕地为主;7年间,研究区土地利用程度加强,土地利用程度指数增加了5.49%;耕地、林地和园地减少,耕地减少最多,耕地和园地主要转为居民点,林地转为居民点和未利用土地。     

汾河流域50年降水量时空变化特征

运用线性倾向估计的方法,利用汾河流域1957~2006年逐月观测的降水资料,分析了汾河流域降水量的时空分布规律和长期变化趋势。结果表明:近50年来,汾河流域降水量年内分配不均、年际变化小,总趋势以21.49mm/10a的变化率减少,特别是20世纪90年代以来降水明显减少,这种减少主要是由夏季降水量减少所引起的,变化率为-9.04mm/10a,而在春、秋两季降水量则呈现出增加的趋势,变化率分别为8.36mm/10a和2.28mm/10a;空间分布表明该区域降水量的地理分布不均,南北梯度大,东西差异小,有阶段性和周期性比较明显等特点。     

松嫩高平原土地利用类型变化特征及时空格局研究

土地利用类型变化能够揭示自然条件变化状况和人类活动干扰程度。文中以松嫩高平原典型区域巴彦县为研究区,运用GIS、RS技术,采用Matlab编程,测算不同时段(1979-1991年、1991-2003年和2003-2015年)单一土地利用动态度、土地利用相对变化频率和不同时点(1979年、1991年、2003年和2015年)各种土地利用类型区位指数,利用半方差函数挖掘土地利用信息图谱,深入分析研究区土地利用类型变化的数量特征和时空格局特征。结果表明:(1)单一土地利用动态度、土地利用相对变化频率和地类区位指数的空间异质性由结构性因素、随机性因素引起或由二者共同作用引起,其土地利用过程受自然因素和人文因素影响程度不同。(2)土地利用类型不是以均匀、连续的方式发生变化,而是随着土地利用类型的变化呈现快速和不连续的转变。水田、草地的土地利用变化速率最高,园地、水域和其他用地的土地利用变化速率较高,建设用地、旱地和林地的土地利用变化速率较低。(3)研究时段内区域土地利用相对变化频率越大,地类区位指数越小,该区域与其他区域的土地利用类型相比,区位优势更加明显。     

土地利用变化与经济发展关系的理论探讨——以陕北黄土高原为例

目前国际土地利用/覆被变化的研究趋势是强调土地利用变化的综合性研究和土地利用变化与人类活动的协同演进研究。文章统地分析了土地利用变化与产业经济发展之间关系的研究现状、土地利用变化与产业经济发展之间相互作用的理论机制,并以陕北黄土高原为例做了实证分析。可以看出随着社会经济的发展,土地利用目标、利用方式和开发水平的变化以及各产业部门间对土地利用的特殊要求和比较经济效益的差异,导致土地资源在不同产业部门间流转和重分配,从而引起土地利用变化,反之,土地利用变化又会影响区域经济发展水平、经济产业结构、产业布局的演进和变化,二者是一种协同、互动的演进关系。在陕北产业经济类型的转变过程中,土地利用变化的主导机制也由国家计划调配主导型转变为土地利用的经济效益竞争机制主导型、经济效益最优机制及各种政策主导型、经济效益和生态效益最优机制主导型,土地利用变化表现出显著的阶段性特征。     

渭干河-库车河三角洲绿洲近10年地下水位及水质时空变化特征

利用渭干河-库车河三角洲绿洲30个观测井近10a的统计资料,分析了该三角洲地下水位和水质的时空变化特征及其成因。结果显示:(1)地下水埋深的基本规律是西部灌区、渭干河古河带和冲积扇上部地下水位较深,东部灌区、农牧交错带和冲积扇下部地下水位较浅;研究区地下水海拔高程自南向北升高;地下水埋深受制于局部地形和土地利用方式,与区域地势关系不大。(2)近10 a来,研究区地下水位下降了1.00 m,西部灌区下降了1.34 m,农牧交错带下降了0.41 m;矿化度平均降低了0.54 g/L,农牧交错带降低了1.36 g/L,渭干河古河带矿化度升高了0.43 g/L。(3)研究区年内最高地下水位和最低水位平均相差0.84 m,冲积扇中部相差1.04 m,冲积扇上部相差0.73 m,2月出现最低水位,4月出现最高水位;地下水质年内最高和最低矿化度季节相差0.21 g/L,冲积扇下部0.51 g/L,中部为0.17 g/L。(4)人类农业生产活动和蒸发作用是地下水埋深及水质时空变化的主要原因;研究区骨干排水沟渠的开通运行,降低了相应地域的地下水位和矿化度。     

东北典型农区土地利用变化的生态效应研究——以公主岭市为例

在人为活动占优势的景观内,不同土地利用方式和强度产生的生态效应是不同的,并且可以直观地反映在生态系统的结构和组成上。因此,本文利用Landsat TM和MSS遥感数据,以具有相对完整的自然生态过程的小流域作为评价单元,借助GIS空间分析和地统计分析功能,从景观生态学角度提出了景观生态指数来反映LUCC变化所带来的生态效应。研究发现,公主岭市1975—1986年间由于土地利用/土地覆被变化造成的生态风险不断增加,随后逐渐减小,到2000年局部地区又有所回升,这种变化与该地区土地利用类型的变化,特别是耕地、林地和草地的变化趋势呈高度相关,说明该地区土地利用/土地覆被变化对生物多样性及生态安全具有重要影响。     

县域土地利用/土地覆被时空转换研究--以杜尔伯特蒙古族自治县为例

在遥感和GIS支持下 ,利用TM、MSS、地形图及相关资料 ,研究了 1 95 4 - 2 0 0 1年杜尔伯特蒙古族自治县土地利用时空转换形式 ,运用稳定性的概念来解释土地利用变化趋向稳定与否的。结果表明水域和与人类活动关系密切的城镇及居民用地 ,耕地最为稳定 ,其次稳定的是盐碱地和其他难利用土地 ,湿地 ,林地 ,草地稳定性较差。这充分说明了人类在土地利用中一旦开垦耕地一般就不会放弃耕种 ,水域和湿地不能轻易改为它用 ,土地退化了的盐碱地因改良难而较稳定 ,湿地和草地因受降水量的影响 ,较不稳定。     

基于遥感、GIS的旗县域土地利用变化研究-以内蒙古奈曼旗为例

遥感及 GIS技术是土地利用变化研究的重要手段之一。文章选取位于我国北方农牧交错带的内蒙古奈曼旗为研究对象 ,利用研究区 80年代末 TM影像及 2 0 0 0年 TM影像数据 ,对该区十多年的土地利用变化进行了全面分析。结果表明 :随着土地利用强度的不断增加 ,奈曼旗土地利用产生了显著的变化 ,主要体现为水浇地旱地化、草地退化、耕地及草地沙漠化。     

黄土区不同土地利用类型下砂质壤土地表CO2通量变化特征——以清凉寺沟流域为例

利用LI-8100A土壤碳通量自动测量系统对晋西北黄土丘陵沟壑区清凉寺沟流域地表土壤CO2通量进行测量,探讨了 CO2通量时空变化特征、不同土地利用类型下的CO2通量特征以及环境因子对CO2通量的影响,对于晋西北黄土丘陵沟壑区小流域地区地表土壤CO2通量的研究进行补充.结果表明:(1)CO2通量在生长季呈现单峰变化,于...     

2001—2014年博斯腾湖流域地表温度时空分异特征及归因

以3S技术为支持,在MODIS地表温度产品精度验证的基础上,采用空间分析、统计和趋势分析法,探讨了博斯腾湖流域2001—2014年不同土地利用类型下地表温度的差异性变化特征,辨析了地表温度的时空分异特征及归因。结果表明：(1) MODIS LST产品在博斯腾湖流域的精度（平均R²=0.96）总体上满足要求,可用于地表温度的时空分布研究。(2) 流域内平均地表温度的年际波动较大,以2002、2007年和2013年尤为突出,分别超出多年平均值0.45℃、0.59℃和0.29℃;年内地表温度呈单峰型分布,季节性变化明显,地表温度高值主要集中在3—8月,最高值出现在7月。(3) 地表温度空间格局呈东南高于西北的变化趋势,尤其在植被覆盖度低的区域地表温度较大;土地利用覆被类型影响着地表温度的时空分布状况,各种土地覆盖类型的年均地表温度排序依次为沙漠>裸土>旱地>稀疏草地>湖泊>草原>草本沼泽>草甸。(4) 博斯腾湖流域地表温度变化趋势呈严重减少、轻微减少、基本不变、轻微增加和显著增加的区域面积分别占5%、13%、39%、36%和7%,以基本不变和轻微增加为主。地表温度的时空变化不仅受大尺度气候变化的影响,还主要受土地类型性质等差异的影响,二者共同作用构成了不同地理区域及景观的温度场格局,绿色植被对区域地表温度的时空分布具有重要的调节作用。     

青海湖沙柳河流域蒸散发时空变化特征

蒸散发(Evapotranspiration,ET)是植被和地面整体向大气输送的水汽总通量,其作为能量平衡及水循环的重要组成部分,不仅影响植物的生长发育,还可通过影响大气环流从而调节气候。本研究基于MODIS影像数据,结合数字高程模型(DEM)数据和气象数据,采用ArcGIS空间分析和数理统计方法对2000—2019年青海湖沙柳河流域近20 a的蒸散发时空特征进行了研究,并探究了流域蒸散发和气象因子的相关关系及其地形和海拔效应。结果表明：(1)青海湖沙柳河流域年均蒸散量在379.7～575.4 mm,平均蒸散量为501.9 mm,年均蒸散量呈显著的增加趋势(P<0.01),线性斜率为5.98 mm·a^-1。(2)青海湖沙柳河流域多年平均蒸散量空间差异显著,其值表现为“中间高,两端低”的分布格局,即河源地区和下游河口三角洲地区低于中游地区。从不同植被类型带的多年平均蒸散量来看,高山草甸带>高山寒漠带>高山草原带。蒸散量较显著增加的区域主要分布在流域下游河口三角洲地区,占流域面积的9.7%,较轻微增加的区域占据流域主体,占流域81.2%。(3)年均蒸...     

新疆城市土地利用与城市发展和谐度及时空分异

构建城市土地利用指标体系和城市发展指标体系,采用因子分析法计算土地利用综合分值和城市发展综合分值,再通过协调度、耦合度和耦合协调度三个指数衡量两者和谐关系。研究发现:在研究阶段内,新疆18个绿洲城市协调度、耦合度和耦合协调度三项指标总体呈现递减态势,城市系统的同步性、适用性、有序性处于下降阶段,城市系统和谐度较弱,城市发展与土地利用的矛盾正不断加剧,其复杂关系在很长时间将是新疆城市面临重要难题。城市系统和谐程度时空分异客观存在,北疆城市和谐性整体增强,南疆和东疆城市整体减弱,其中北疆上升2.62%,南疆、东疆分别下降51.67%和56.13%。