流域内城市土地利用扩张多尺度空间分异特征探析——以北京温渝河流域生态廊道规划区为例

以北京东北边缘温榆河沿河道两侧的生态廊道规划区为研究对象,以流域1991年、1996年、2002年三期TM影像、中国资源二号卫星遥感影像等为数据源,分别从区域尺度、土地利用类型尺度及斑块尺度,剖析土地利用变化的多尺度空间分异特征及变化轨迹,结果表明：区域尺度上表现为近期林地面积增加显著,水域面积缩减了近一半;河道附近水域多转为林地,距离远的多转为建设用地;1996年-2002年耕地转为建设用地现象较明显;土地利用格局中经济空间连通度增强;中北部地区土地利用变更现象频繁;各土地利用类型集中度从该类中心到周围300m-400m内迅速减小．但不同土地利用类型集中程度指数下降趋势有各自的距离效应,林地和城市建设用地与其他地类的变化趋势相比有显著差异;各土地利用轨迹在各缓冲带上出现频率的内部差异不大,持续性土地利用轨迹的平均斑块面积沿缓冲带有较明显规律。     

基于县域尺度的土地利用结构特征研究——以福建省松溪县为例

基于五期遥感影像数据,利用RS和GIS技术,采用土地利用的相关计算模型对福建省松溪县的土地利用变化数量、速度及结构等方面进行了定量分析,研究结果表明:1995年-2015年间,松溪县各土地利用类型相互转换频繁,其中林地和草地分别成为面积增加和减少最多的用地类型;从变化速度上看,林地、建筑用地和水域的单一动态度均为正值,其中水域的变化速度最快,动态度为17.83%,草地、耕地和未利用地均为负值,且减少速度较为接近;从土地利用结构上看,土地利用开发指数和垦殖指数呈此消彼长的状态,在2015年分别出现最大值(9.64)和最小值(4.18)。     

基于地形梯度的土地利用类型分布特征分析——以湖南省浏阳市为例

地形因素是影响土地利用空间布局的重要因素之一。以湖南省浏阳市为例,应用TM遥感影像数据及DEM数据,在ArcGIS空间分析模块支持下,采用高程梯度、坡地梯度和地形梯度三种方法对比研究,通过分析不同土地利用类型在三种地形梯度上的分布指数,揭示研究区域的土地利用类型分布的模式及其与地形因素之间的对应关系。结果表明:耕地、园地、其他农用地和建设用地主要分布在较低的地形梯度上,分布指数随着地形梯度的增大而减少,逐渐趋向于0,以上同种土地利用类型在三种地形梯度上的分布具有一定的相似性;林地主要分布在中高等级高程、较高坡度和较高等级地形位上,而未利用地分布区域却相反;对三种研究方法的比较表明,地形位综合了高程和坡度的信息,能更方便地反映土地利用类型随地形变化的分布趋势;而地形位指数则可以更有效地反映土地利用类型的分布特征。本研究可为区域土地利用布局研究提供一种可行的定量分析方法。     

基于DEM的醴陵市土地利用空间格局分析

地形是土地利用空间格局形成的基础,本文利用遥感影像、土地利用现状图、地形图、地貌图,以及野外实际调查资料,通过建立DEM、地貌分区、高程分级、叠加分析等过程,以地貌分区和高程分级区域为基本空间单元,分析了湖南醴陵市土地利用空间格局及与地形因子的关系。结果表明土地利用类型空间分布具有强烈的区域差异性,各地貌分区与高程分级区域的土地利用组合不同,同一土地利用类型在不同地貌分区和高程区域的分布存在差异;土地利用类型空间分布与海拔高程具有显著的相关性,随海拔高程增加,林地分布比例增大,耕地、园地、城乡居民用地、工矿用地、水域和未利用土地均呈减少趋势。在此基础上,构建了研究区土地利用空间格局的三维景观模型,直观地再现了土地利用空间格局与所处环境的关系,有利于辨识不同地貌部位土地利用的分布规律与差异,可为研究区农业结构调整和土地资源可持续利用提供参考。     

基于多分类Logistic回归模型的张家口市农用地格局模拟

区域土地利用空间格局的模拟与预测是土地利用变化研究的重要内容。本文基于张家口市第二次全国农村土地调查成果,利用地形、降水、道路、人口密度以及城镇和农村居民点等数据,以草地为参照组,构建了张家1：2市农用地分布格局的多分类logistic回归模型,对其耕地、园地、林地和草地的空间分布格局进行了模拟,并采用ROC曲线对模拟结果进行了检验。结果表明：坡度、降雨量、高程、人口密度以及至村庄距离是影响张家口市农用地空间分布格局的重要因素,耕地、园地、林地、草地分布概率的ROC曲线检验结果分别为0．7732、0．8800、0．7432、0．6750。模型模拟的耕地、园地、林地、草地空间分布格局与2009年相应地类的空间分布格局具有很好的一致性。该模拟很好地揭示了张家口市农用地格局形成的内在影响机制,研究结果为张家口市未来土地利用变化情景分析及其土地利用管理决策提供了科学依据。多分类Logistic回归模型充分利用土地利用系统完整信息,实现多种地类的模拟和预测,为土地利用系统研究提供了一种有力工具。     

1995年-2019年内蒙古清水河县土地利用空间格局变化分析

以内蒙古清水县为研究区,基于中国土地利用现状、遥感监测数据库及空间信息技术,采用1995年、2000年、2005年、2010年、2015年、2019年6期30m土地利用栅格数据为基础数据,分析了清水河县土地利用空间格局变化。研究表明:清水河县土地利用主要以草地为主,土地利用类型面积占比为草地耕地林地建设用地水域未利用地。1995年-2019年,耕地面积占比呈现了降低的趋势,林地面积占比呈现了逐渐增加的趋势,草地面积占比呈现了先增加后减少的趋势,建设用地占比呈现了逐年递增趋势,未利用地占比为先降低后增加的趋势。土地利用类型全局空间自相关分析得出,耕地空间分布集聚特征呈先增加后下降趋势,其他五类用地整体上都呈现了空间集聚性下降趋势。土地利用类型局部自相关分析得出,1995年-2019年从整体来看,区域集聚性表现为减少趋势。各类型高集聚区增加的类型为林地、草地、建设用地,高集聚区减少的类型为耕地、水域和未利用地。1995年-2019年各类型低集聚区增加的类型为草地,其他类型均呈减少的趋势。     

元江干热河谷山地土壤资源的垂直分异特征及其合理利用

该文着重阐述了元江干热河谷山地不同生态条件下,土壤资源的分布、特征及其合理利用.由于元江河谷山地地势高低悬殊,相对高差可达2 000m,土壤资源的垂直分异规律非常明显,由低海拔到高海拔依次分布有:北热带干热河谷燥红土带(海拔1 000m以下)、南亚热带丘陵赤红壤带(1 000m～1 300m)、中亚热带低山红壤带(1 300m～2 000m)、北亚热带中山黄棕壤带(2 000m以上)等.土壤资源合理利用的对策是:①按山地垂直分异规律搞好土地利用规划;②搞好植被恢复和生态建设工作,严禁毁林开荒、陡坡耕地要退耕还林还草;③发展可持续农业:搞好合理轮作、套种,提高土壤肥力;集约经营,合理施肥,提高单产.     

三江平原宝清县土地利用变化图谱分析

本文基于地学信息图谱理论,充分考虑土地利用变化的空间位置和空间行为特征，对土地利用变化图谱进行分析。以三江平原宝清县为例，通过1954年 、1976年 、1986年和2000年四期土地利用空间数据叠加分析和编码技术生成三个时段土地利用变化图谱，对研究区三个时段不同土地利用类型的扩张、新生、收缩、消亡和复生的图谱过程及生态环境效应进行分析。结果表明：整个时段耕地和城乡用地面积增加，草地和沼泽湿地面积减少，林地和水域除1954～1976年呈增加外，其他时段呈现减少的趋势。而且1954～1976年耕地以新生为主，新生速率为每年8.77%；1976～2000年耕地以扩张为主。湿地和草地以退缩为主。人类大规模的开垦活动导致沼泽湿地与草地退缩与消失，从而导致区域生态环境恶化与生物多样性减少，同时土地利用生态界面也发生明显变化。     

武川县土地利用类型与地形因子的关系研究

以内蒙古呼和浩特市武川县为研究区,利用数学统计、外业调查与内业成图的方法,基于武川县2015年土地利用现状图和DEM数据,分析统计土地利用类型对于不同地形因子的分布情况。研究结果表明:(1)在坡度选择上,耕地和草地集中分布在0~5°,且随着时间变化面积在不断扩大。林地分布随着坡度增加分布范围也增大,且随着时间变化在0~15°范围内面积在不断增加,在15°~90°面积在不断减少,城镇、未利用地及水域在整个坡度范围内的变化比较平缓,均是随坡度的增加所占面积先增加后减少;(2)在坡向选择上,除水域、耕地和城镇在平坡分布占有明显优势以及林地在半阴坡占有明显优势外,其他土地类型在各坡度分布较为平均。地形因子对土地利用类型的分布影响为坡度大于坡向。     

陕北农牧交错带土地利用变化及驱动机制分析

利用1986年、1993年及2003年3期Landsat TM遥感影像,借助遥感和GIS技术及回归分析方法,对陕北农牧交错带1986年～2003年土地利用变化及驱动机制进行了分析。结果表明,陕北农牧交错带土地利用综合程度总体较高,2003年达到36.5%,且土地利用正处于发展期;1986年～2003年土地利用变化以林地和建设用地大幅度增加和耕地、水域、未利用土地与沙地面积不断减少为主要特征。其中林地面积增加了44.18×10⁴hm²,主要由耕地、草地和未利用土地转化而来;建设用地面积以近0.27×10⁴hm²/年的速度增加,主要由耕地、草地、未利用土地和沙地转化而来;耕地面积减少了10.52×10⁴hm²,减少的面积主要转化为林地和草地;沙地面积减少了20.67×10⁴hm²。在空间上土地利用变化以南部和东南部黄土丘陵区沟壑区和毛乌素沙漠边缘地带最为明显。自然、人文和社会经济因素共同影响了土地利用变化,其中气候因素是驱动土地利用变化的重要自然因素,人口增长及社会投资的增加,工、农业产业化的发展直接驱动了土地利用变化。     

兰西城市群土地利用/覆被变化模式特征——基于强度分析框架

【目的】基于土地利用转移矩阵提出土地利用/覆被变化（LUCC）强度分析框架，从绝对和相对强度两个角度分析地类之间的转换趋势及其对土地利用/覆被结构的影响。【方法】构建土地利用/覆被变化强度图谱以直观展现区域LUCC关键模式，并以兰西城市群为例进行实证研究。【结果】土地利用/覆被变化强度图谱融合绝对和相对强度信息，既可反映如耕地倾向于转化为建设用地、水域向林地转化的强度较低等LUCC的区域共性规律；也能较好地揭示兰西城市群作为西部生态脆弱区中城市化重点区的特异性变化模式，如2010—2020年期间，兰西城市群在未利用地向水域、草地向耕地及建设用地向未利用地的转化过程中均表现出倾向性的变化模式，但受气候变化、占补平衡政策及土地整治项目管护不周等因素影响，分别表现为系统倾向性、绝对倾向性及相对倾向性的变化特征。进一步与转移矩阵及桑基图对比解析可知，绝对强度和相对强度间不存在直接关联性，所构建的强度分析框架及图谱受地类比例和区域整体LUCC强度的影响相对较小。【结论】本文提出的强度分析框架具有可行性，可为识别及解析区域LUCC关键模式及规律，优化土地资源管理政策提供科学支撑。     

中国北方农牧交错带生态退耕时空分异及驱动因素

厘清生态退耕时空格局及驱动因素对中国北方农牧交错带生态系统结构调整与生态修复具有重要意义。基于退耕指数、空间自相关分析、地理探测器等方法模型,剖析2000-2020年中国北方农牧交错带生态退耕时空分异特征,探究其驱动因素。结果表明：①2000—2020年中国北方农牧交错带生态退耕面积为27617.84 km²,年均退耕面积为1380.89 km²,退耕指数为10.27%,退耕耕地主要转化为草地、林地和水域,占退耕总面积的75.20%。②2000—2020年北方农牧交错带生态退耕空间集聚特征显著,高值集聚区趋于山区集中,并由东北向西南扩展,低值集聚区趋于省际边缘、市区及周边地区集中分布,呈现向东北转移态势。③生态退耕时空分异受自然因素、社会经济因素及政策因素的共同影响。坡向、海拔高程、生态工程数量、路网密度、年均降水量的影响程度不断增强,生态管控面积比、城镇化水平、年均气温的影响程度有所降低。各驱动因子交互作用对生态退耕时空分异呈现双因子增强和非线性增强效应。本文结果可为北方农牧交错带科学推进生态系统结构优化与生态文明建设提供参考。     

环渤海区域土地利用景观格局变化分析

利用环渤海区域1985年、1995年和2000年3期TM卫星遥感解译数据,在GIS和景观格局分析软件支持下,对该区域1985年~2000年的土地利用景观格局及其变化进行了模拟分析。结果表明: 耕地是区域主导的景观类型,1985年、1995年和2000年耕地分别占景观类型总面积的55.96%、53.70%和55.64%;林地、建设用地是区域优势景观类型,林地分别占景观类型总面积的21.12%、22.13%和20.95%,建设用地分别占景观类型总面积的10.48%、11.83%和11.70%;1985年~1995年、1995年~2000年两个时期,林地和建设用地景观的变化趋势是先增加后减少,与耕地景观变化趋势正好相反,在一定程度上反映了耕地与林地、建设用地景观类型之间的互动转换关系;两个时段土地利用景观斑块数、斑块密度、边界密度、多样性指数、聚集度和均匀度指数的变化表现为先增后减的过程,分维数、蔓延度指数和分离度的变化呈现出先减后增的过程。1985年~2000年土地利用景观斑块数、分维数、多样性指数、分离度和均匀度指数处于降低趋势,而斑块密度、边界密度、蔓延度和聚集度指数呈现出增大趋势,反映了该区域内土地利用景观类型之间存在较大差异,各组分的复杂性降低,大斑块增多,各景观之间的不均匀性增大,不稳定性增强。     

哈大齐工业走廊土地利用变化的遥感监测

选取1990年、2000年、2005年Landsat TM、ETM+影像,采用相对辐射校正不同时相的影像,用最佳波段指数选取波段进行RGB融合,将监督分类和目视解译结合有效提取哈大齐工业走廊土地利用数据,通过土地利用变化模型分析土地利用的数量变化和空间分布特征。结果表明,1990年-2005年哈大齐工业走廊的林地、草地和水域面积逐年减少、居住用地、盐碱地小幅增加、耕地涨幅明显;15年间各用地类型单一变化度波动较大,土地综合利用度明显增加。     

泾河流域土地利用格局的时空变化分析

本文以泾河流域为例,应用遥感与GIS方法,对该流域1986年、1995年和20∞年3个时期的土地利用变化情况及其特点进行了分析.结果表明:①从1986年至2000年,泾河流域土地利用结构变化不大,均以草地和耕地为主,二者始终占流域总面积的85%以上;其次是林地,占流域总面积的10%左右,其他3种土地利用类型仅占流域总面积的5%左右;②土地利用变化总体来说,林地和草地呈现减少趋势,建设用地和耕地则呈增加趋势;未利用土地和水域面积变化不大;③从1986年至2000年这15年间不同土地利用类型间的相互转化比较复杂,主要发生在林地、草地和耕地三者之间,以草地一耕地转型为最大,达14.87×104hm2.值得注意的是,在草地的亚类间发生的变化,要远大于大类间的相互转化,转化面积均在53×104hm2以上,占草地总面积的1/6,这一变化过程虽然没影响到草地的面积,但却暗示了草地质量先退化后恢复的演变趋势;④政策、城镇扩张和人口增加是造成泾河流域土地利用变化的3个主要原因.     

东江流域近20年土地利用变化的时空差异特征分析

根据1990年、2000年和2009年3期LandsatTM/ETM影像的土地利用分类结果,综合运用地理信息系统空间分析工具、变化指数对比分析等技术和方法,对东江流域1990年-2009年间的土地利用变化及其区域差异特征进行了分析。结果表明:①1990年以来,东江流域土地利用变化的特点表现为城市化过程显著、非城镇用地结构变化明显,以及林地和灌草地大为减少的总体特征;②流域的上游、中游、下游三个区域在1990年-2000年和2000年-2009年两个时段,城镇用地增加量表现出相同的空间分异特征,而年增长率却表现出不同的空间分异特征,其中非城镇用地的转化在3个区域差异明显,自然植被退缩的程度表现为下游>上游>中游;③东江流域2000年-2009年时段的土地利用变化速度较之1990年-2000年时段整体上有所缓和,但在程度上仍具有区域差异性,显示出土地利用程度进一步向高度集约化发展;④人口增加、经济增长、区域发展政策的变化叠加在区域自然差异之上是东江流域土地利用变化及区域差异产生的主要原因。     

中国核心生态空间的现状、变化及其保护研究

本文综合中国目前的国土区划和生态工程,提取包括水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等6类国家核心生态空间,划定维护国土安全的生态红线。结果表明,中国核心生态空间面积为339.77万km2,主要分布在中西部地区。核心生态空间内的土地利用构成以林地、草地和湿地为主,耕地和城乡工矿建设用地等比重较低。1980-2008年近30年间,发挥重要生态功能的用地呈减少趋势,而以生产、生活功能为主的用地呈增加态势,区域生态调节、防护和屏障功能削弱。因此,核心生态空间内应严格控制耕地、建设用地的增长,采取有效措施使其"零增长"乃至"负增长",强调生态红线内林地、草地和湿地的绝对保护。     

基于最佳分析粒度的巴彦县土地利用景观空间格局分析

适宜的分析粒度是保证土地利用景观格局分析准确的重要环节.本文以黑龙江省巴彦县为研究区,应用遥感、GIS手段及景观指数法,探讨景观指数随分析粒度变化效应,综合面积精度损失评价,确定最佳分析粒度.从景观要素空间组成、空间形态、空间关系及空间构型4个方面分析研究区土地利用景观空间格局.结果表明: 部分景观指数与粒度可拟合为数学函数关系,并确定最佳分析粒度为100m;研究区主要土地利用景观类型为旱地和林地,旱地景观优势明显,是基质景观;水域空间形态最复杂,林地、旱地等农业用地景观形状较不规则,建设用地和园地形状最简单;旱地、建设用地分布很均匀,水田、其他用地分布较合理,各乡镇间林地、草地及水域分布差异较大,园地分布差距极悬殊且斑块间分布离散;景观整体主要由团聚的大斑块组成,异质性小,形状复杂程度适中,破碎化程度不严重,稳定性差,不利于现状土地利用景观空间格局的维持.     

天山北坡不同景观区域土地利用与生态系统功能变化分析

本文以1989年、2000年两期土地利用／覆被数据为基础,对天山北坡山地、绿洲、荒漠3个带状区域的土地利用与生态系统服务功能价值变化及其空间差异做了对比分析。结果表明：①1989年到2000年,绿洲带土地利用变化强度明显高于山地带与荒漠带,草地处于3个区域土地利用变化的核心,山地带的耕地与林地、荒漠带的未利用土地、绿洲带的未利用土地与耕地是参与变化较多的类型;②草地在3个地带中一致减少,水域、建设用地、耕地一致增加,尤其是建设用地在山地带、绿洲带的增加幅度较大,林地在山地带、荒漠带增加,绿洲带减少,未利用土地则呈现出与林地相反的变化特征;③山地带、绿洲带、荒漠带生态系统系统服务功能都在增加,增幅分别为0．78％、2．44％、0．57％;研究区整体生态环境保持了相对稳定,但局部地区恶化,绿洲带受到了最强烈的扰动,山地带相对稳定,荒漠带扰动最轻。基于3个地带在整个区域承担的不同生态功能,不同区域的开发利用要采取不同的发展政策。     

低丘红壤地区土壤养分分布状况及施肥策略研究

以浙江省金华市为例,应用GIS技术,结合相关的土地利用现状图,高程、坡度、坡向图,选择金华市低丘红壤地区代表性的土壤,对土壤有机质、有效N、有效K的分布状况进行研究。结果表明:在有机质含量的分布上,耕地>林地>园地,水稻土>红壤>紫色土>粗骨土;在低缓区域,随着海拔的升高而升高,在陡坡区域,随着海拔的升高而降低;在相同的海拔范围内,缓坡>陡坡,阴坡>阳坡。土壤有效N水平的趋势和有机质大体一致。土壤有效K的分布状况为:耕地>园地>林地;红壤>水稻土>粗骨土。此外,本文还对影响土壤养分分布的驱动力进行了初步的研究,通过对不同的四个驱动因子(土壤养分属性自身的特点、不同土壤质地、土壤类型、不同的土地利用现状、不同的高程、坡度、坡向地形因子)分析,得到金华市低丘红壤地区土壤养分分布的规律,结合研究区的土壤养分现状,总结出合理、有效的施肥策略,有利于改善现有的土壤养分状况,促进作物高产、稳产、优质。