基于多源信息的辽东湾顶东部海岸时空变化研究

根据对辽东湾顶东部的实地考察,本文综合利用RS/GIS技术方法,提出了岸线解译原则,采用多期TM/ETM+影像、CEBERS-02B高分辨率多光谱影像等数据,提取了1979年-2011年逐年的矢量岸线,量化分析了综合开发治理下研究区的海岸变化,为综合治理提出了科学建议.研究表明,研究区:①岸线延续增长趋势,曲率变小,由自然圆滑变为平直曲折,围海造陆已逐渐脱颖而出为主要变化形式;②海岸变化时空分异,三角洲湿地退化从面积减少变为自然湿地向人工湿地转化、河口地区围海填土面积趋于指数增加、砂质岸段侵蚀在防浪堤作用下得到有效缓解,反映出在相对稳定的自然条件下,社会因素成为变化的主要推动力,不同政策和规划对岸线形态塑造的巨大差异;③针对强度大、速度快的人类活动,使用时间尺度小密度高的逐年监测与传统大尺度监测相结合的方法分析,对监测海岸线的开发和治理、及时调整应对岸线变化的措施有重要帮助.     

2000-2010年中国耕地变化与耕地占补平衡政策效果分析

本文基于中分辨率卫星遥感数据,深入分析了2000-2010年间中国耕地变化及其空间差异,并对中国耕地占补平衡政策的实施效果进行了评估。结果表明：10年间中国耕地面积有所减少,由2000年的1.85亿hm²,减少到2010年的1.81亿hm²,耕地减少的主要方式为耕地转为城镇建设用地。耕地变化在空间上呈现出西增东减,北增南减,东部沿海自然条件良好地区以及中部生态环境脆弱地区耕地减少,西部水资源缺乏地区耕地增加的基本格局。大部分省份没有实现耕地占补平衡基本目标,有18个省份占补平衡指数小于-50％。建设占用的耕地多适宜农业耕作,而新增耕地只有不到一半适宜农业耕作。研究时段内经济快速发展、人口增加以及城镇化等因素导致的建设用地需求快速增加,决定了东部地区耕地占补平衡很难有效实施。全国耕地总体占补平衡背后存在较为严重的生态风险,耕地增加过于依赖土地开发,对现有耕地的保护亟待加强。     

深圳市1978年至2005年海岸线的动态演变分析

海岸带是目前科学研究的热点区域,海岸线动态演变是其重要研究内容之一。本文以快速城市化地区深圳市为研究区域,以1978年、1986年、1995年、1999年和2005年等5期Landsat MSS/TM/ETM+影像为数据源,利用阈值结合NDVI指数法提取各期海岸线,系统分析海岸线时空动态演变特征,并初步探讨其驱动因素。研究结果表明：①基于该方法的各类型海岸线遥感影像提取精度较高,精度均在70%以上;②研究时段内,深圳海岸线长度呈现先增长后缩短的变化趋势,并且西海岸岸线变化相比东海岸更为显著;③人为造陆是海岸线变化的主要驱动因素,其作用方式包括滩涂围垦和填海造地;④地貌环境由海拔、坡度以及岩性等地貌因子共同作用形成的地形条件和海岸物质组成,通过制约人类活动强度和方式,影响海岸线动态变化。     

2000年至2008年松嫩平原生长季蒸散量时空格局及影响因素分析

蒸散是地表能量平衡与水量平衡的重要组成部分,研究松嫩平原生长季蒸散量时空格局及影响因素对该区农作物生长环境评价、水资源高效利用具有重要意义。本研究以MODIS产品为主要数据源,通过陆面能量平衡算法SEBAL及Penman-Monteith方程估算了松嫩平原2000年-2008年生长季(5月-9月)的陆面实际蒸散量,分析了蒸散量的空间分布特征及时间变化趋势,并在月时间尺度上通过基于像元的相关分析法探讨了蒸散量与主要气候因子(降水量、平均气温、平均相对湿度、平均风速、日照时数)相关性。结果表明:①除水体、沼泽湿地等高蒸散特性地物外,松嫩平原生长季蒸散量具有从西南部向东部、东北部逐渐增加的变化趋势,呈明显阶梯状变化,松嫩平原2000年-2008年生长季蒸散量的区域平均值呈明显下降趋势(P0.05),多年平均值为612.63mm,最大值(669.31mm)出现在2000年,最小值(570.79mm)出现在2005年;②受气候条件、土壤供水状态及植被覆盖度等因素影响,松嫩平原生长季各月蒸散量差异明显,7月蒸散最强烈,高达141.60mm,9月由于降水减少、气温降低,月蒸散量仅81.35mm;③对蒸散量与主要气候因子进行基于像元的相关分析得知蒸散量与降水量、平均气温的正相关性极其明显,而蒸散量与平均相对湿度的相关性在林地、水体分布区以负相关为主,在其他区域则以正相关为主,蒸散量与平均风速、日照时数的相关性相对较弱。     

基于遥感影像的1992-2006年昆明市城区扩张及驱动力分析

以TM＼ETM＋遥感影像为数据源,利用ERDAs软件经过几何校正、图像增强等处理,得到比较清晰的昆明市的遥感影像,再对其进行非监督分类,得到昆明市土地利用分类图,在土地利用分类图的基础上进行二值化处理,提取出1992年-2006昆明市主城区图,并把二者叠加,生成1992-2006年昆明市城区城市扩张图,通过计算得出：1992年面积约为193．16km2,同样可计算出2006年面积为330．01km2,以年平均增长率为3．9％的速度迅速扩展,建成区扩展弹性系数为O．38,处于相对协调期,但要略低于合理值。扩展方向主要为以老城区为核心向东南、西南和东北三个方向呈“星形”扩展。通过综合分析影响昆明市扩展的各种因素发现：自然因素、交通因素是城市扩展的基础,社会经济是推动城市扩展的内在动力,规划、政策等对扩展起引导作用。     

1961-2010年黄淮海流域旱涝时空变化特征

本文选取标准化降水指数(SPI),以黄淮海流域145个气象站点1961-2010年逐日降水资料为基础,选取旱涝频率和旱涝范围作为评价指标,结合morlet小波分析法和经验正交分解函数(EOF),从时间和空间两个方面对黄淮海流域旱涝变化特征进行分析。结果显示:研究时段内,黄淮海流域气候总体呈暖干化趋势,除中度干旱主周期为10年外,其余各级干旱、洪涝范围的主周期分别为20~25年、25~33年,另外除极度洪涝外,其余各级旱涝的突变年份均在1977-1978年左右;空间上,流域内洪涝频率总体上低于干旱频率,在大尺度气候异常影响下,黄河、海河流域旱涝变化基本同步,淮河流域与其它两流域旱涝变化相反。此外,受纬度和季风气候等因素的综合作用,流域内旱涝变化呈纬向分布特征。     

2001-2010 年东北三省植被净初级生产力模拟与时空变化分析

本文基于改进的CASA光能利用率模型,利用遥感数据、气象数据、土地覆盖类型数据作为模型输入参数,估算了中国东北三省2001-2010年的植被净初级生产力(NPP),并利用MOD17A3 NPP产品与本文估算NPP进行了精度对比分析。结果表明,东北三省10a平均的植被NPP为304.643g C/(m2·a)。不同土地覆盖类型NPP差异明显,阔叶林>混交林>针叶林>农田>灌木>草地>城镇>未利用地>水体。年NPP在2001-2005年间出现了上下波动的趋势,且不同土地覆盖类型NPP的时空变化趋势不同,森林覆盖区域具有明显的逐年下降趋势(-1.217g C/(m2·a)),未利用地则具有明显的逐年上升趋势(2.35g C/(m2·a))。通过对3个气象因子(降水、辐射量、温度)、3个模型参数因子(APAR累积量、光能利用率ε、NDVI累积量)与NPP的相关性分析可知,APAR累积量与NPP的相关性最大,研究区平均相关系数达到了0.703,温度与NPP的相关系数最小,研究区平均相关系数为0.011。     

黄河三角洲湿地资源时空变化分析

采用遥感与CIS相结合的方法,以1985年、1995年、2000年和2009牟为时间节点对黄河三角洲湿地资源的数量、变化速度、类型转换、重心位移等进行了提取和定量分析。研究结果表明,黄河三角洲湿地在研究期内的变化较为显著,各个时段的变化特点各有异同。整体上人工湿地呈逐年增长的趋势,1985年仅为零星分布,到了2009年则已处于主导地位,而且呈加速增长的趋势,2000年至2009年的增长速度达到了29．19km^2／a;近岸湿地、沼泽湿地等自然湿地整体上呈逐年退缩趋势,其中沼泽湿地的退缩最为显著,多转变为了人工湿地和农业用地;黄河三角洲湿地变化的主要驱动力为养殖等人工湿地的扩张,另外黄河口的改道对湿地格局的变化也有一定的影响,尤其对近岸湿地影响最为显著,而湿地重心的空间变化在1995年-2000年间也显著受到黄河口改道的影响;由于整体上湿地的转出数量大于转入数量,且以陆域湿地的转出为主,造成湿地重心呈向海一侧的“东向模式”变化。     

浙江大陆淤涨型海岸线的变迁遥感调查

浙江沿海由于滩涂淤涨与围海造地等因素引起海岸线的剧烈变迁,研究海岸线的变迁规律,对浙江生态环境安全、经济持续发展有深远意义。本文利用遥感方法对浙江省海岸线的变迁幅度与速度进行了调查研究,与传统方法相比,具有宏观、快速、实时、直观、动态性和空间定位准等特点,克服了传统海岸线变迁调查方法费时、费力的缺点。通过对各岸段在不同时期海岸线变迁的幅度与速度进行了数量化的分析与比较发现,一千多年里,浙江整个海岸线变迁幅度与速度都呈现由南至北逐渐变小的趋势,海岸线变迁速度近代大于古代,在1960-1990年期间,海岸线变迁速度最快,近十年有速度变慢的倾向。     

基于多源遥感影像的锦州湾附近海域围填海动态演变分析

填海造陆在增加土地资源的同时也对生态环境带来了深远的影响,对填海造陆的监测和研究成为现实需要。本文以1991年、1995年、2000 年的Landsat TM 影像数据,2005年SPOT卫星影像和2010年环境卫星HJ-1 CCD及2014年SPOT遥感影像数据为主要数据源,构建了基于元胞自动机模型（CA）的岸线提取方法,并对锦州湾附近海域的围填海分布、强度指数、质心坐标及其利用情况等方面进行深入分析。研究结果表明：①23年间锦州湾附近海域海岸线共增加了20.07km,在1991—1995年和2005—2010年两个时间段增加较快;②锦州湾中部北港镇、牛营子及西海口等地区海岸线位移量相对较大,围填海强度较高;③锦州湾新增围填海面积50.67 km²,城市建设、港口用海及围海养殖用海为围填海的主要类型,盐业用海面积相对减小,未利用类型面积增加;④锦州湾围填海重心总体往东北方向偏移。     

陕西省土地利用/覆盖变化以及驱动机制分析——基于遥感信息与文献集成研究

地理结论的可靠性一直以来是地理学家关注的焦点问题。本研究建立了基于高分辨率遥感信息获取的土地利用/覆盖变化数据和参考文献集成与再分析方法。以陕西省为例,通过土地利用/覆盖变化动态数据分析结果与研究区40篇参考文献分析结果进行相互验证,提炼土地利用/覆盖变化以及驱动机制的知识规律。结论表明,基于土地利用/覆盖变化数据的分析结果与参考文献集成分析的结果基本一致。1990年-2005年陕西省耕地总面积减少,耕地呈先增加后减少的趋势;林地和草地面积逐渐增加;建设用地快速增长。人口、经济、政策与城市化是该省土地利用/覆盖变化主要驱动因子。2000年以来实施＂生态退耕＂工程对土地利用/覆盖变化的影响程度较大     

基于RS和GIS的鄱阳湖天然湿地边界确定及季节变化分析

鄱阳湖星子站1951年-2008年57年长系列记录的7月份平均水位(该月水位一般为一年内最高月平均水位)为17.69m(吴淞高程),选取与该水位最接近的洪水期ETM影像为底图,并结合鄱阳湖的圩堤分布图,确定鄱阳湖天然湿地的范围;在此基础上采用决策树分类方法分别对代表逐月状况的12幅TM/ETM遥感影像进行解译,将鄱阳湖天然湿地分类为:水体、泥滩、草洲和沙滩四类;最后以ArcGIS为技术平台对12幅影像的解译结果进行分析。结果表明:鄱阳湖天然湿地总面积为3635.52km2;除1月份外其余各月份水体面积均大于其它三个类型,且与水位值呈显著的正相关关系,沙滩面积最小且与水位值呈显著的负相关关系,草洲和泥滩面积与水位值均呈负相关关系,但显著性较低;各湿地类型在年内均呈现出动态变化的特点,泥滩年内面积变化的最大,水体和草洲次之,沙滩最小,但沙滩的变化率较其它各类型高,且秋冬季湿地类型间的动态变化强度明显高于春夏季。     

蚯蚓资源在海冰水改良渤海湾滨海盐渍土壤中的应用前景

海冰在其成冰过程中盐分大量析出而盐度较低,可能成为干旱季节的一种灌溉水资源。海冰水改良滨海盐渍土是在渤海湾地区利用海冰融解的低盐水灌溉和淋洗高盐土壤的一种措施,该措施应用的同时也产生土壤熟化时间慢、土壤结构恶化、土壤养分的流失和土壤生物种群数量减少等问题。本文在收集和分析大量资料基础上,论述了蚯蚓与盐渍土壤的相互关系:盐碱地土壤中蚯蚓种类和盐渍土壤对蚯蚓的影响因素。根据在盐渍土壤中,蚯蚓活动能够增加有机物的分解和养分释放,同时使盐碱地土壤的团聚体结构、渗透率、生物数量和活性得以恢复和改善,进一步阐述了在海冰水改良滨海盐渍土壤中引入蚯蚓的可行性,并探讨引入蚯蚓改良滨海盐渍土壤的研究方法和存在的问题以及今后的研究方向。     

基于OLI影像的环渤海湾不透水面提取及空间格局分析

不透水面的分布规模、空间格局和变化是影响区域生态系统和环境变化的重要指标。Landsat 8卫星的成功发射使得基于Landsat系列遥感影像的陆地生态环境监测及其科学研究得以延续。本研究以该卫星搭载的陆地成像仪(OLI)影像为遥感数据源,基于植被-不透水面-土壤(V-I-S)模型,采用最小噪声分离法(MNF)和支持向量机(SVM)相结合的方法实现地表信息遥感影像分类,并提取高反照和低反照覆盖初步提取不透水面,利用遥感指数去除水体、阴影等干扰物后,得到研究区不透水面的分布现状,在此基础上分析其空间格局。结果表明：相较于TM影像,OLI影像辐射分辨率提高为16bit,其波段范围普遍变窄,影像经大气校正后色彩丰富度提高,其不透水面提取精度较高;2013年,环渤海湾海岸带不透水面比例达到16.74%,其空间分布集中于城市中心城区和临港产业区;岸线向陆10km的海岸带区域和岸线外围填海区的不透水面面积达到1 794.30km²;与历史时期TM遥感影像提取结果相比,环渤海湾不透水面分布的趋海化现象明显,不透水面斑块聚集程度增加。     

北京市1990年～2000年土地利用变化机制分析

根据1990年、1995年和2000年3期影像资料，运用遥感平台获取了北京地区90年代的土地利用变化时空数据，结合历史气象数据、水文数据及其它空间、属性数据，运用GIS空间分析方法及数理统计方法，全面分析了北京市1990年～2000年间土地利用变化的空间特征及其驱动力。揭示该区各类土地利用数量变化的幅度、速度和区域差异。针对变化幅度最大的城镇用地运用空间重心转移模型、分形模型分析90年代北京城镇用地扩张的空间变化特征和区域方向。研究结果表明：北京地区1990年～2000年间土地利用变化的主要方向为城乡居住建设用地不断扩张，林地与耕地变化类型占土地利用图斑总数的5.5%以上。全区耕地面积减少93 749hm²，林地、园地面积增加了12 106hm²，居民点等建设用地面积大幅度增加77 674hm²；北京地区10年来土地利用年变化速度达到0.95%。耕地以平均每年1.60%的速度减少；城镇建设用地和水域面积年变化率分别达到5.28%和2.86%；1990年～1995年间城镇用地重心转移方向为西北，1995年～2000年城镇用地重心转移为东南方向，城镇用地空间形态不规则程度逐渐降低；通过对影响城市用地扩展的城市人口、GDP因子的偏相关分析发现，经济的发展是城市用地扩展的根本驱动力，第三产业的发展是土地利用多样化转变的外在驱动力，交通条件、环境条件及前期土地利用方式是这一转变的主要内在影响因素。     

东北地区湿地资源动态分析

该文以1986年和2000年遥感影像作为基本信息源,在遥感和GIS技术支持下,建立了东北地区湿地空间数据库,分析了该区湿地资源动态变化情况,并从土地利用方面阐述了其变化原因.得出的基本结论为:①15年来,该区人工湿地增加,天然湿地减少,反映了人为干扰不断加强,湿地生态系统服务功能下降.其中,人工湿地中灌溉水田增加尤为突出,天然湿地中沼泽地的减少最为明显;②15年间,湿地资源的动态变化具有区域性,虽然总体而言,三省天然湿地都在减少,人工湿地都在增加,但黑龙江湿地类型变化幅度最大,辽宁次之,吉林变化较小;③东北湿地变化的原因在于气候变化、人口增长和土地利用方式的改变,其中土地利用主要包括大量开垦、土地改良、围湖造田、农业产业结构调整、城市化等原因.     

北方农牧交错带土地利用/覆被变化分析

以地处北方农牧交错带的西辽河流域为案例区,利用ArcGIS9.2软件平台,对1995年和2005年两期Landsat TM、MSS遥感影像进行目视解译,获取了西辽河流域10年间隔的土地利用,覆被遥感资料,分析了西辽河流域主要土地利用类型的数量及空间转移规律.研究结果显示:①1995年和2005年,西辽河流域土地覆被以草地和耕地为主,二者面积分别占全区的2,5和3,10,10年间土地利用整体特征并未发生重大改变;②西辽河流域绝大部分土地利用变化发生在耕地、草地和未利用土地3个地类,三者的变化绝时值约占全区的93.77%;③10年间北方农牧交错带各种土地类型之间发生了复杂的转移变化,其中草地是变化最剧烈的地类,共有7900.57km~2草地转出和5417.20km~2其它地类转入革地;④政策和人口增长可能是西辽河流域近年来土地利用变化的主要驱动力.