小流域土壤侵蚀预测预报基本生态单元生成和模型设计

土壤侵蚀预测预报的目的是为治理水土流失、合理利用土地资源而服务的,所以说土壤侵蚀的预测预报单元应落实到一个具体的土地利用生态地形面上。以黄土高原风蚀水蚀交错带的六道沟为研究区,基于土壤侵蚀的发生学原理,首先将各主要发生因子的图件数字化,并通过GPS对数字化图进行校正;然后,对地形条件、物质组成、土壤相三图件进行制图综合,生成流域侵蚀地块图;在此基础上,迭置土地利用类型图,在GIS平台上,生成土壤侵蚀预测最小单元图——生态地形面图。在每类生态单元内,系统分析土壤侵蚀发生的各环境要素,并确定其权重,应用组合数学原理,建立适合于当地环境整治、水土流失治理的土壤侵蚀生态预测系统,为建立适合我国土壤侵蚀预测预报模型提供一些基础依据。     

基于马尔可夫模型的德化县土地利用结构变化预测

依据德化县2002～2005年土地利用变更调查数据,采用马尔可夫模型对其土地利用结构变化进行了模拟与检验,结果表明,利用马尔可夫过程对土地利用结构进行定量预测是一种可行的方法。用此方法对2010年和2020年德化县土地利用结构的演变趋势进行了预测,并根据预测结果对今后土地利用和管理提出建议。     

闽东南土壤流失人工神经网络预报研究

利用径流实验场观测资料，首次提出应用人工神经网络模型实现土壤流失预测预报，并通过模拟计算进行了检验，与通用土壤流失方程（USLE）比较，人工神经网络模型预报模拟精更高，从而为闽东南土壤流失预测预报提供准确信息。     

川中丘陵区侵蚀产沙的尺度单元及其研究方法

川中丘陵区地表以紫色沙页岩风化形成的紫色土壤为主,基岩风化剥蚀过程与流失过程交替进行.该区垦殖率高,植被盖度低,地形破碎,土地利用结构复杂,土壤侵蚀严重。根据川中丘陵区的景观特征和土地利用格局,认为地块应为该区土壤侵蚀研究的基本单元;探讨了在不同尺度单元上开展土壤侵蚀监测、评价和预测预报的方法。     

土地利用变化与土壤侵蚀关系的研究进展

土地利用变化是全球环境变化研究的核心领域,不合理的土地利用加速了土壤侵蚀.本文从土地利用的方式、数量、质量和空间结构等方面概述了国内外关于土地利用变化与土壤侵蚀关系的研究进展,重点介绍了与土地利用和经营有关的土壤侵蚀预报预测模型.     

基于CLUE-S和Dinamica EGO模型的土地利用变化及驱动力分析

为了探究中国土地利用变化驱动机制和未来土地利用状况,该文利用中国科学院资源环境科学数据库中的2000年和2005年土地利用数据,结合区域土地利用变化与影响模型CLUE-S(the conversion of land use and its effects at small regional extent)和面向地理过程动态环境模型Dinamica EGO(environment for geoprocessing objects)模拟2000-2020年中国土地利用状况,并借助于Logistic回归结果和贝叶斯估计结果,探讨了中国2000-2005年土地利用适宜性和土地利用变化的驱动力空间特征。以2005年土地利用数据对模拟结果进行验证表明,CLUE-S模型和Dinamica EGO模型在LUCC预测上与实际结果一致性较好,并且CLUE-S模型在预测总体精度上优于Dinamica EGO模型。但在土地利用变化类型的数量预测上,Dinamica EGO模型的Markov过程可以准确预测,并且Dinamica EGO模拟的土地利用变化在空间分布上与经验结果较一致。从2020年中国土地利用预测结果来看,耕地、林地、水域和建设用地将会增加,草地会出现大面积的缩减,未利用地在CLUE-S模型预测中出现增加,而在Dinamica EGO模型中减少。该文可为国土资源规划和耕地资源保护政策的制定提供科学依据。     

基于主体功能区划和FLUS-Markov模型的区域国土空间格局模拟--以福州都市圈为例

[目的] 模拟2030年福州都市圈不同主体功能区各土地利用/覆盖类型空间分布，预测研究区国土空间格局未来发展趋势。 [方法] 基于2010和2020年土地利用/覆盖现状遥感监测，OpenStreetMap(OSM)，digit elevation model(DEM)，夜间灯光及气象等多源数据，利用FLUS-Markov模型基于分区模拟和整体模拟方式分别预测研究区2030年的土地利用/覆盖空间结构并进行对比，探讨各主体功能区土地利用/覆盖时空变化强度差异特征。 [结果] ①2020年福州都市圈各主体功能区模拟精度kappa系数均在0.85以上，说明该模型关键参数的组合设置可以有效地模拟不同功能区的土地利用/覆盖空间分布格局； ②与整体模拟相比，分区模拟结果的单一土地利用动态度、综合土地利用动态度和土地利用程度等指标相对较优，故分区模拟更适用于区域未来土地利用/覆盖规划。 [结论] 基于分区模拟方式的福州都市圈2030年模拟结果与主体功能区划的发展目标更加吻合，因此，可以结合各功能区发展特点提出各区域经济发展和生态保护的重点方向。     

村镇土地利用预警系统设计与实现

土地利用的监测、评价、预警是保证土地资源合理配置的技术依据。该文通过总结土地利用预警研究现状,从耕地保护、建设用地节约集约、生态安全3个方面出发,以村镇为研究主体,提出了土地利用预警研究的总体思路。基于已有研究成果,构建土地利用预警指标体系,研究指标值获取、指标预测预警模型选择和警度区间划定等方法,进行土地利用预警系统功能模块设计及实现。最后对北京市房山区2015年耕地利用情况进行预测预警,得出房山区部分乡镇在2015年将可能出现较为严重的耕地利用警情。结果表明,土地利用预警系统具有动态、实时的监测及预警     

基于土地利用驱动力的马尔科夫模型及其应用

马尔科夫模型在土地利用变化的预测中已经得到了广泛的应用,但如何通过区域社会经济指标对马尔科夫模型进行修正,提高其预测精度是一个值得研究的科学问题。本文解译1995,2001,2005,2008四个时相的TM遥感影像得到太仓土地利用结构图,构建基于土地利用驱动力分析的加权马尔科夫模型,对2013年太仓市的土地利用结构(农用地,建设用地等)进行预测。改进后的模型将1995—2001年,2001—2005两阶段转移矩阵作为加权马尔科夫模型的加权因子;再根据GDP、非农人口数量、二产比重的自相关系数确定两阶段转移矩阵的权重,建立基于土地利用驱动力分析的加权马尔科夫模型,以此对2013年土地利用结构进行预测。同时基于城市土地利用现状(2008年)分析,对比上述加权马尔科夫模型预测结果,证明加权马尔科夫模型预测精度较高。     

滑坡的多模型综合预测预报研究

由于滑坡的复杂性以及预报模型和方法的局限性,简单地利用单一的滑坡预测预报模型准确地预报滑坡的滑动时间还很困难。为了提高滑坡预报的准确度,提出了在滑坡原型调研和机制研究的基础上,以滑坡的监测资料为依据,通过监测点的选取、监测信息的处理和变形阶段的判别,选择多个与所预报滑坡相适宜的预测预报模型对滑坡的滑动时间进行预测预报,并对多个模型的预报结果进行综合评判得出预报结果,最后以黄龙西村滑坡实例进行了应用。     

高分遥感在黄河流域水土流失动态监测中的应用

[目的]总结和分析黄河流域水土流失动态监测项目所采用的遥感监测技术,为流域水土流失动态监测探索和推广一种崭新、高效的方法。[方法]基于资源3号高分辨率卫星影像,采用面向对象的影像分类方法对准格尔旗2014年的土地利用信息进行半自动分类,并构建植被覆盖度回归模型,对项目区植被覆盖度进行反演研究。[结果]面向对象的土地利用半自动分类结果和植被覆盖度回归模型反演结果,其野外验证精度达到90%以上,满足水土流失动态监测高解析度和高精确度基础数据获取的需求。[结论]面向对象的土地利用分类方法和植被覆盖度回归模型计算,能够有效避免传统人工目视解译导致的成果误差,节约人力成本和时间成本,提高数据获取的精度和效率。     

鲁中南山丘区耕地地力的遥感反演模型与应用

耕地地力是耕地生产能力的重要表征,地力的遥感快速准确反演是耕地资源利用管理的客观需求。该研究针对鲁中南山丘区,选择东平县和滕州市2个代表性县市,利用东平县的TM影像构建与筛选光谱指标,通过经典统计分析（一元线性回归、曲线回归、多元逐步线性回归）和机器学习（BP神经网络、极限学习机）方法构建与优选反演模型,进而在滕州市进行模型的验证和应用,同时对不同时相的反演模型进行了比较分析。结果表明：5类光谱指标与耕地地力综合指数均有显著的相关性,其中改进型光谱指数的r均>0.684,能更好地反映耕地地力状况;最佳反演模型为经典统计分析方法中的改进指数组-多元逐步线性回归（IIG-MLSR）模型（R2=0.684,RMSE=5.674）和机器学习算法的改进指数组-BP神经网络（IIG-BPNN）模型（R2=0.746,RMSE=5.089）;模型在山丘区具有较好的普适性,地力反演与评价的结果具有相似的空间分布特征、相近的耕地面积比例和较高的空间契合度。其中2个最佳模型的高中低3级耕地的面积比例差普遍低于5.55个百分点,空间契合度分别为84.50%和88.76%;模型动态反演分析结果显示,2007—2016年滕州市耕地地力不断提升,高级地由67.30%增加至80.72%;不同时相模型比较结果显示,多时相遥感反演耕地地力具备可行性,4月份冬小麦返青拔节期是反演的最佳时相,10月份裸土时相次之,8月份夏玉米时相最差。该研究提出了山丘区耕地地力快速定量遥感反演的有效方法,对完善遥感反演指标与模型,提高评价效率有参考价值。     

基于夜间灯光遥感数据的城市土地集约利用评价模型

该文利用夜间灯光遥感数据和城市建城区统计数据进行城市土地集约利用研究,构建基于城市灯光强度的土地集约利用评价模型,并对城市夜间灯光和土地城市化的异速生长特征进行分析;考虑到城市灯光数据反映出的土地城市化可能存在滞后效应,提出一种顾及滞后效应的城市灯光-土地城市化水平土地集约利用评价模型,选择江苏省不同发展水平的典型城市,分别进行基于滞后项系数的灯光与存量用地和新增用地之间的制约关系分析。试验结果表明:夜间灯光遥感数据能较好反映城市土地利用水平,城市灯光相对于土地城市化存在滞后现象,相比于传统的异速生长模型,该文提出的顾及滞后效应的异速生长模型在城市土地集约利用的研究中拟合优度有较明显的提高,在江苏省5个典型城市的对比试验中平均提高4.0%,并且江苏省"1+3"新功能区格局在异速生长模型特征分析中也有明显的地区特征,验证了模型的适用性。该研究可为中国城市化过程中的土地集约利用评价方法提供参考。     

沈阳市城市土地利用效率评价及影响因素分析

以沈阳市13个区县的城市土地为研究对象,运用超效率DEA测算了各区县2004—2010年城市土地利用静态效率并利用Malmquist模型进行了动态对比评价,最后以基于面板数据的Tobit模型探讨效率的影响因素。结果表明:（1）沈阳市各区县的城市土地整体上均达到高效利用;（2）全要素土地利用效率主要受技术进步指数的影响;（3）城镇化率、非农产业比重及地均固定资产投资对城市土地利用效率影响显著,且均为正相关。     

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。     

基于Landsat-8数据的土壤颜色预测方法研究

选择黑龙江省292个自然风干土壤样品,室内测定土壤高光谱反射率,然后依据三刺激值法计算土壤CIE XYZ色彩空间各颜色分量,用于土壤颜色预测和验证.同时,提取各样品采集点位的Landsat-8 OLI原始反射率数据,计算归一化差值植被指数、归一化差值水体指数、归一化差值湿度指数、归一化差值不透水面指数,并据此提出建模光...     

基于系统动力学的土地利用结构多目标优化

土地利用结构优化是编制土地利用总体规划的基础和核心。该文以吉林省西部为例,利用2000年和2010年2期TM遥感影像数据,结合野外调查及社会经济统计年鉴数据,基于经济-生态双重目标,利用SD-MOP（system dynamics-multi-objective programming）整合模型,对2020年吉林省西部土地利用结构进行了仿真与优化。结果显示,到2020年,在经济效益、生态效益分别增长7.43%、3.09%条件下,建设用地和耕地分别增加了349.89和2 705.74 km2,而林地、草地、水域、未利用地分别减少了12.75、11.51、270.43和2 772.56 km2;与利用单目标SD（system dynamics）模型优化方案相比,建设用地、耕地增幅分别下降了31.55%、14.97%,而林地、草地、水域和未利用地减幅分别下降了42.70%、20.99%、42.68%、29.34%。研究表明,SD-MOP优化方案优于单目标的SD优化方案。     

基于数据包络分析法的吉林省土地利用生态效率时空演化规律研究

[目的]分析吉林省土地利用生态效率时空演化规律,提出土地利用优化方案。[方法]利用数据包络分析(DEA)的CCR-I模型,对2002—2011年吉林省9个地市(州)的土地利用生态效率进行评价。[结果](1)2002—2011年吉林省松原、白城、延边3个地市(州)土地利用生态效率均为DEA有效;而长春、吉林、四平、辽源、通化、白山这6个地市的土地生态效率呈波动式变化;(2)吉林省的土地利用生态效率呈现中部低而东、西部高的空间分布规律.[结论]氨氮、COD、二氧化硫、废水、烟尘等排放量是影响土地利用生态效率低下的主要因素。     

无人机遥感解析田间作物表型信息研究进展

田间作物表型信息是揭示作物生长发育规律及其与环境关系的重要依据,传统的田间试验取样和车载高通量平台测定作物性状参数的方法耗时耗力,且空间覆盖不全,限制了作物科学研究的快速发展,而以无人机为代表的近地遥感高通量表型平台凭借机动灵活、成本低、空间覆盖广的优势成为获取田间作物表型信息的重要手段。该文根据国内外无人机遥感平台解析作物表型信息的最新研究成果,针对不同传感器类型分析了无人机遥感解析作物表型信息的应用及其不足,总结了遥感定量反演作物表型信息的方法体系,展望了无人机载遥感技术在作物表型信息解析方面的应用前景。该项研究成果对推广无人机遥感平台获取田间作物表型信息、提高复杂农田环境作物长势信息的解析和辨识能力具有重要意义。     

中国耕地低碳利用效率时空演变及其驱动因素

探究耕地低碳利用效率演变规律及其驱动因素对实现耕地利用高效低碳、助力农业绿色发展具有重要意义。该研究构建耕地低碳利用效率评价体系,采用超效率SBM模型测度1998-2018年中国30个省级行政区耕地低碳利用效率,分别采用核密度估计、可视化制图和总体分异测度指数刻画耕地低碳利用效率时序特征、空间格局和区域差异,进而采用地理探测器模型识别耕地低碳利用效率演变驱动因素并剖析各因素驱动机制。研究结果表明：1）研究期内中国耕地低碳利用效率逐步提高并呈现\