分时序广东省土地利用变化的时空格局和驱动力分析

土地利用变化是全球变化的重要组成部分,土地利用研究也已成为全球变化研究的焦点。广东省作为中国改革开放后的南大门,人口大量聚集,经济高速发展,使其成为了中国土地利用变化最为剧烈的区域之一。因此,对广东省1990—2015年时序的土地利用变化时空特征以及驱动力机制进行分阶段对比分析并揭示了变化规律,从而为日后科学管理全省土地资源提供有价值的科学信息。通过采用基于陆地卫星(Landsat)影像数据提取的广东省1990、2000、2010和2015年土地利用数据,研究广东省1990—2000年、2000—2010年和2010—2015年各时序土地利用变化的时空格局,并对驱动力机制进行分时序的分析对比。研究表明:(1)耕地总量持续减少,建设用地持续增加,且变化速度和变化剧烈程度均为先加速后减速;非人工土地利用类型中,林地总量持续减少;草地先减少后增加;水域先大量增加,后持续减少,且集中在珠三角平原区;未利用地先增后减再增。(2)各时序相比较,广东省土地利用变化在空间格局上呈现出不同的新特征:退耕还林主要集中于1990—2010年期间的粤西沿海区; 1990—2010年,建设用地集中于珠三角平原区加速扩张,而2010—2015年期间,其扩展面积大大减少且其余区域有较大幅度的增长; 1990—2000年,水域用地在珠三角平原区大量占用耕地,而2000—2015年其被建设用地的扩张持续侵占。(3)政策因素、宏观社会经济因素和人口因素的综合作用是影响全省土地利用变化时空格局的主要原因。其中,1990—2010年,社会经济的推动和人口的大量增长加剧了全省尤其是珠三角平原区各种土地利用类型的转移。在国家宏观政策和区域发展政策的持续调控作用下,全省土地资源的利用和管理也变得越来越科学有效。     

合肥市土地利用结构变化规律及趋势预测分析

目的以合理利用土地为目的,探讨土地利用结构变化规律及变化趋势预测。方法以合肥市为研究对象,通过分析数据,从中获得合肥市各种土地利用类型面积的变化情况,利用土地利用面积变化分析、土地利用动态度分析和土地利用率分析等一系列方法,对2000-2010年合肥市的农用地、交通用地、水利设施用地和居民点及工矿用地的面积进行比较分析。由2009年的土地利用情况预测2015和2021年的土地利用状况。结果预测到2015年,合肥市的农用地面积减少了126.28km2,农用地相对减少,减少的速度较缓慢;居民点及工矿用地和交通用地的面积在增长,分别增长96.93km2和44.03km2,居民点及工矿用地和交通用地明显增加,且增加的速度较快;水利设施用地面积减少的幅度较小,在较短的时间内,其变化不明显;未利用用地的面积在不断减少,土地利用率提高。结论农用地向建设用地的转化是合肥市土地类型转变的主流形式。人口、经济、政策、交通等多种因素是影响合肥市土地面积变化和土地利用格局演变的主要驱动力。对合肥市2000-2010年间的土地利用时空动态变化进行分析,预测未来土地利用变化的趋势,为该区域土地可持续管理提供参考依据。     

辽西北土地利用动态变化及影响因素分析

基于3S技术,利用1980～2010年4期遥感影像数据(1980年,1990年,2000年和2010年)及相关统计资料,对典型生态脆弱区辽西北地区的土地利用动态变化及影响因素进行研究。结果表明:该区域的土地利用结构在30年间发生了明显变化。耕地和建设用地面积持续增加,分别增加1601.51km2和332.92km2;林地、水域及未利用地面积持续减少,分别减少925.33,207.85,448.43km2;草地面积呈现增(↑159.71km2)-减(↓643.25km2)-增(↑130.77km2)的变化模式。各土地利用类型在1980～1990年相互转换最多,2000～2010年相互转化最少。30年间林地和草地主要流向耕地,建设用地以占用其他各类土地的方式持续扩张,减少的水域面积主要转化为耕地,未利用地的持续减少则是由耕地和城市的扩张占用所致。研究区总体土地利用变化程度不断减弱,综合土地利用动态度由0.33减小到0.09,且2000年之前的总体土地利用变化程度明显高于后期;单一土地利用动态度的变化,以草地、未利用地、建设用地变化程度较为剧烈。驱动力分析表明,人为和自然两大因素共同驱动了该区域土地利用的变化,两大因素的累积贡献率分别为62.84%和32.42%。其中,干旱化加剧(干燥度年增速率达0.033℃·d·mm-1)是水域面积持续减少及林地恢复较慢的主要驱动因素,人口增加(30年总人口增加了229.16万人)和经济发展(三个产业分别增加了590.58亿元、1523.61亿元和1044.30亿元)及产业经济结构的改变共同驱动了区域内耕地和建设用地的增加,多个林业生态工程的实施是驱动林、草地面积变化的主要政策因素。     

长沙市1990～2010年土地覆被变化及其预测

以长沙市作为研究对象,利用1990、1995、2000、2005、2010年长沙市5期的Landsat TM/ETM遥感影像数据,计算出了1990~2010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及2010~2030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市1990~2010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市1990~2010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在2010~2020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为2000~2010年的两倍,此期间的主要变化表现为林地面积的减少;(3)到2020年左右,长沙市各个地类的土地利用趋于一个稳定的状态;(4)耕地减少和建设用地增加的主要社会因素为人口增长以及经济快速发展。     

土地利用时空格局演变及影响因素分析：以惠水县为例

【目的】探明土地利用时空格局演变及其影响因素,为惠水县土地利用调控提供理论参考。【方法】以贵州省惠水县为例,利用1990年、2000年、2010年、2016年的遥感影像资料和地形图,依托人机交互目视解译及地理信息系统的空间分布和统计功能,根据收集到的惠水县的土地利用动态度、土地利用空间分布图、土地利用综合指数图等数据,结合人口增长和经济发展分析惠水县土地利用时空分布情况。【结果】惠水县耕地面积持续下降,未利用地和水域面积呈先增后略减少趋势,且变化比例相对较小,草地与建设用地呈持续增加趋势;1990－2016年,主要的土地利用变化是林地与草地、林地与建设用地、耕地与草地、耕地与建设用地间的相互转换。【结论】不同种类用地的需求量,随人口数量不断增多呈上升趋势,土地利用变化的速度和人口数量发展呈正相关性;经济发展会促进惠水县土地利用变化。【建议】优化土地利用结构,促进经济健康发展;加强土地整理,提高土地利用率;关注人口变化,促进城镇土地集约利用,以利于惠水县土地利用调控。     

土地利用变化对长沙市生态系统服务价值影响

分析了1995—2005年长沙市快速城市化的5城区土地利用/覆盖变化,参照谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,计算并研究了土地利用变化引起生态系统服务价值的变化以及生态系统服务价值与土地利用结构的关系.结果表明:研究期内,研究区耕地、园地、林地、水域和未利用地减少,耕地减少最多,草地和建设用地增加,建设用地增加最多;研究区内土地利用程度存在明显差异,其中芙蓉区土地利用程度最大,开福区最小;生态系统服务价值由1995年的655.15×106元减少到2005年的589.26×106元,年变化率-1.01%,水域和林地面积减少,建设用地面积大幅度增加是ESV减少的主要原因;研究区单位ESV与林地、水域、建设用地所占比例明显相关,用多元线性回归方程可很好地表示.由此预测2010年长沙市城区的单位ESV将进一步下降,总ESV将减少为541.47×106元.     

基于GIS和RS的郑州市城区土地利用变化研究

以郑州市城区为研究对象,基于1988,1992,2001年的TM影像和2006年的中巴地球资源卫星影像,在遥感和地理信息系统软件支持下,采用土地资源数量变化模型、土地利用程度变化模型和转移矩阵分析了郑州市城区18 a间土地利用的时空变化情况.研究表明,郑州市城区土地利用变化较大,主要表现在耕地面积的减少与城镇用地、农村居民用地和工矿及交通用地面积的增加.引起土地利用变化的主要有经济发展、政策因素、城市化和人口增加等社会经济因素.     

宁夏黄河流域土地利用时空变化特征分析

在RS和GIS技术的支持下,基于多期Landsat-TM卫星遥感影像,对宁夏黄河流域1985-2010年间的土地利用时空变化特征进行分析.结果表明:1)在1985-2010年间流域主导土地利用类型是草地和耕地;面积呈增加变化的是林地、水域、建设用地和耕地,呈减少变化的是草地和未利用地,变化最剧烈的是建设用地.2)不同土地类型间的转移变化主要体现在草地向耕地、未利用地向草地和耕地以及耕地向建设用地和草地的转变.3)1985-2000年和2000-2010年两个时段综合土地利用动态度分别为0.26%和0.56%,空间分布差异明显,动态度较大的区域均分布在流域北部和中东部,后期强度和范围也均明显强于前期.4)流域土地利用变化的热点地区在1985-2000年有4个,2000-2010年增加到9个,主要是耕地和建设用地增加变化的热点,均分布于流域中部和北部.5)在流域土地利用变化中,自然因素制约着不同土地利用类型的分布和转变,而人为因素对其变化起到直接的推动作用,因此要充分考虑各种人为和自然因素,合理地对未来土地进行开发利用.     

鄞州区土地利用变化及其生态效应

摘要：基于鄞州区2000,2003,2007年3期的土地利用变更调查数据,利用土地利用动态变化模型、生态效应评价模型以及主成分分析方法,定量分析了鄞州区2000-2007年土地利用动态变化特征及其驱动因素,并衡量了土地利用变化所引起的生态服务价值及碳排放的变化。结果表明,2000-2007年鄞州区土地利用发生了显著变化,耕地和未利用地大量减少,居民点及工矿用地、交通运输用地等各类建设用地大面积增加。GDP增长、固定资产投资、产业结构变化、人口增长等社会经济发展因素与土地利用变化密切相关,是区域土地利用变化的主要驱动因素。从生态系统服务价值变化来看,虽然森林生态系统的生态服务价值略有增长,但区域总体生态系统服务价值呈减少趋势。从碳排放变化来看,建设用地作为主要的碳源,2003-2007年间碳排放量大幅增加,导致区域总的碳排放量翻了一番。建议加强生态用地保护,提高存量建设用地集约利用水平,减少碳排放。     

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。     

山区城市土地利用空间结构特征分析——以贵州省六盘水市市区为例

利用1990、2000、2010年3个时相的遥感影像对贵州省六盘水市市区土地利用进行监测,运用土地利用类型多样性指数、土地利用程度指数和生态价值,以1 km×1 km网格为统计单元,对土地利用空间结构变化进行分析.结果表明,研究区城市中心及城乡结合部区域的多样性下降,离市中心较近的独立乡镇多样性快速上升,功能转变为城乡结会部;研究区整体土地利用程度不断提高,土地利用程度从市中心向外围逐渐减小,土地利用程度较高的网格逐渐连通;研究区内生态价值较低,生态环境脆弱.20年间土地利用空间结构变化较大,高利用程度、低多样性、低生态效益的网格逐渐相互连通,形成大的斑块,对研究区土地利用景观格局及生态环境造成较大影响.     

快速城镇化地区土地利用动态变化的空间测算分析——以北京市顺义区为例

为深入探索城镇化空间推进的过程及其特征,利用顺义区1992、1999和2009年3期遥感土地利用/覆盖解译数据,采用土地利用动态度和土地利用变化空间分析模型,以及土地利用空间变化率指数,并运用900m×900m网格分析方法,对研究区土地利用空间动态变化和建设用地扩张进行定量、定位分析。研究发现:1)耕地在研究期间减少突出,减少幅度达24.26%,建设用地和林地增加幅度明显,分别上升了15.34%和11.37%;其他土地、水域和林地的动态度相对突出,分别为5.82%,4.16%和2.78%;林地在空间上新增和减少的规模变化最为明显,空间分析模型显示为20.52%;相对于整个研究区而言,耕地和建设用地的空间变化率突出,分别为1.98%和1.21%。2)网格分析显示,由城镇化推动的土地利用变化在1999—2009年间表现突出,在西南部区域呈现集中爆发态势。3)顺义区建设用地扩张呈现出由西南向中西部区域推进的空间特征,其城镇化进程带有明显的"摊大饼"式的特征。     

重庆市主城区土地利用时空变化的图谱分析

利用重庆市主城区1988、2000、2007年3期TM影像,通过监督分类和目视解译相结合获取3期土地利用空间数据。基于地学信息图谱分析方法,合成了一系列土地利用格局变化图谱及转移矩阵,定量分析了重庆市主城区土地利用空间格局和变化过程。结果表明,重庆主城区在1988～2007年20a间土地利用格局发生显著变化。在1988～2000年间,灌木林大幅度减少,减少面积达760.59 km2,旱地增长幅度达829.31 km2。在2000～2007年间,旱地大幅度减少达428.80 km2,而灌木林增长了206.03 km2。1988～2007年,水体整体变化不大,有林地开始呈现增长趋势,城市建设用地一直呈增长趋势并且在2000～2007年的增长速度明显大于1988～2000年,表明重庆市城市化进程进一步加速。     

基于GIS的伊犁河谷2000-2010年土地利用的动态变化

在遥感和GIS技术的支持下,运用图像分类、叠加和空间分析等方法,对伊犁河谷2000-2010年10年土地利用变化进行分析研究.结果表明,①2000-2010年10年间,伊犁河谷耕地面积和城乡、工矿、居民用地面积不断增加,草地和未利用地不断减少,各类用地变化区域主要沿伊犁河谷分布;②2000-2005年5年间伊犁河谷土地利用动态变化较大,变化区域占土地总面积的1.36%,其中变化最大的为耕地,其次是草地和未利用地的转化,变化区域位于伊犁河与特克斯河交汇的新源县卡拉布拉乡;③2005-2010年5年间土地利用变化较2000-2005年5年小,变化区域占总面积的0.41%,其中变化最大的是耕地,其次为草地和未利用地,主要变化区域位于特克斯河沿岸及伊犁河上游.2000-2010年10年土地利用由0.2436%下降到0.0374%,变化趋势趋于平缓.     

北京市郊城市化过程土地利用变化研究

本研究在利用多种数据源获取快速城市化过程中不同阶段的土地利用变化信息的基础上,重点研究城市化过程中土地利用结构变化。结果表明:研究区城市化发展在不同的阶段显示不同的特征:1990—1995年,建设用地面积大幅度增加;1995—2000年,建设用地内部结构调整,建设用地盲目扩张的现象得到有效的控制。建设用地面积变化不大,耕地面积也有所恢复;2000—2006年,建设用地发展重点由建成区转移到远郊区县,建设用地又有所增长。同时从空间角度分析建成区空间分布变化、高速公路周边5 km范围内城市扩张强度变化,揭示了城市化过程土地利用的空间演变规律。     

基于生态服务价值的德州市土地利用评价

以德州市土地利用动态数据为基础,采用Costanza等和谢高地等确定的生态服务价值评估方法,对不同土地利用类型单位面积生态服务价值进行了校正,对德州市因土地利用变化引起的生态服务价值进行估算。结果表明,1996～2008年,德州市农田、未利用地面积减少,城乡建设、交通用地面积增加;研究期内,因土地利用变化生态服务总价值也不断变化,1996年为114.540×108元,2008年为172.347×108元,净增57.807×108元,生态系统服务总价值年变化率为4.206%;不同生态服务类型价值中气候调节功能最大占22.08%,其次是废物处理功能占16.70%,生物多样性维持功能有增加趋势,年变化率为0.127%;林地面积的增加对生态服务功能的增加贡献较大,城市建设用地和交通用地的增加降低了区域生态服务功能的总价值。根据结果分析了德州市土地利用结构变化的原因,提出了土地利用基本建议。     

城市土地利用变化对生态系统服务的影响——以淮北市为例

城市是一类以人类活动为中心的社会-经济-自然复合生态系统.城市的快速蔓延及强烈的人类活动显著地改变了城市的土地利用结构,进而严重影响了城市生态系统服务及人居环境.通过遥感、GIS技术及生态系统服务价值评估等方法,对淮北市1987年、2000年和2007年3个时期20a间的土地利用结构及生态系统服务价值的演变进行定量评价.研究结果表明:1987-2007年间淮北市生态用地空间结构和面积发生剧烈变化,生态用地占城市面积的比例由91.45％降低至71.86％.1987-2000年,农田面积大幅度下降,而林地和水体都呈不同程度的增加趋势,建设用地面积增长迅速.2000-2007年,农田面积有所增加,林地和水体面积却明显下降,建设用地总面积虽然没有明显变化,但其聚集度显著增加.20年间,城市生态服务功能的价值呈现先增加后减少的趋势,在2000年达31.32亿元.2000-2007年,以废物处理和水源涵养功能退化最为严重.可见,城市土地利用结构的变化与生态服务功能密切相关,此结果可为淮北市景观格局优化及土地合理调控和管理提供一定的科学依据.     

30年来北京市土地利用时空变化特征

基于1980、1990、1995、2000、2005和2010年6期土地利用类型图,利用数理统计与空间分析相结合的方法分析市域、主体功能区的土地利用数量结构及类型转化的时空差异,以期为北京市实施土地利用精准调控提供科学依据。结果表明:1)研究期间全市耕地减少1 462.11km~2,建设用地增加1 344.64km~2,林地和草地略有增减;各土地利用类型面积变化呈"先加速后减速"趋势,1990—1995和2000—2005年建设用地扩张和耕地缩减尤为严重;2000年前,耕林草之间相互转化较活跃,后趋于稳定,2000年后耕地转为建设用地成为最主要的转化方向;2)城市功能拓展区和城市发展新区耕地降幅分别为61.75%和22.28%,建设用地增幅分别为84.32%和109.16%,较其他功能区更为剧烈;3)耕地缩减及建设用地扩张多发生在距城市中心较近(30km)的区域,且随时间变化向外推移,距城市中心65~70km有密云、平谷和延庆区建成区,耕地缩减和建设用地扩张也相对明显。过去30年北京市建设用地激增,耕地锐减,土地利用结构失调,未来应控制建设用地占用耕地,全国其他地区在城市化进程中也应重点协调建设用地扩张与耕地及生态空间保护的矛盾。     

快速城市化地区城市森林景观破碎化的动态演变分析

【目的】综合分析城市森林景观破碎化的动态演变趋势,为快速城市化地区的城市总体规划、绿地系统规划、森林城市建设、城市可持续发展提供科学依据。【方法】基于广东省惠州市1990、2000、2010年Landsat TM/ETM+卫星影像,采用景观格局数量分析和转移矩阵从中心区、近郊区和远郊区3个梯度分析城市森林景观破碎化动态特征及演变。【结果】惠州市城市中心区斑块密度由1990年的0.08个·hm~(-2)增加到2010年的0.25个·hm~(-2),平均斑块面积由11.81 hm~2下降到3.92 hm~2;近郊区的斑块密度和平均斑块面积也呈相似的变化趋势,但2000—2010年间的变化相对较小,说明破碎化斑块逐步缩小;在远郊区,景观破碎化趋势较为缓慢,斑块密度由0.18个·hm~(-2)增加到0.30个·hm~(-2),再降至0.11个·hm~(-2),平均斑块面积由9.12 hm~2减小至3.51 hm~2。在1990—2000年期间,城市无序和快速的扩张,城市绿地的斑块数量增多,面积减小;但在2000—2010年期间,通过城市公园、人工荒山绿化、生态修复等人工绿地的有序建设,城市绿地斑块面积逐渐增大,斑块整合逐渐加强,景观破碎化程度逐步降低,表现出典型的逆破碎化趋势。【结论】人为有序和有规划的生态修复和重建可以有效地改善城市森林景观状态,提高城市森林覆盖率。     

大余县土地利用空间格局变化分析

利用遥感技术与G IS技术,对遥感解译得到的大余县1990、2000年2期土地利用数据,在空间图形库系统支持下,从数量及空间变化两个方面对其进行分析,以及通过景观空间格局特征指标、空间转化类型及强度等,分析该区土地利用空间格局变化。结果表明：研究时段内,耕地、林地和水域面积减少,草地和城乡建设用地面积增加;景观多样性指数、破碎度指数和斑块伸长指数上升,同期景观优势度指数和均匀度指数下降;土地利用空间变化内在过程基本以耕地、林地、草地、水域、建设用地间相互转化为主导。