近 40 年来窟野河流域土地利用类型变化及驱动因素

为分析土地利用变化的内部特征及驱动机制,从土地利用整体格局、土地利用转移方向、转移程度和土地利用单一动态度方面出发,全面分析近40年以来窟野河流域土地利用的时空变化特征,并利用SPSS软件系统地阐述了其驱动机制。主要结果表明:目前,该流域各土地类型面积占比为草地耕地煤矿用地林地沙地居住用地水域未利用土地,耕地主要分布在研究区中部和东南部,煤矿用地主要分布在河流沿岸;在研究时段内,煤矿用地作为动态度最高的土地利用类型,其面积大幅增加,主要流入源为草地和耕地,该流域煤炭的大规模开采已严重影响到该流域的植被覆盖情况以及农业生产活动;经济的高速发展,尤其是第二、第三产业的壮大是导致该流域煤矿用地和居住用地发生明显变化最主要的驱动因子,而耕地、林地、草地和水域的面积变化也与其息息相关,但变化幅度相对较小;此外,人口作为重要因素之一,也在土地利用的变化过程中起到了较为明显的推动作用。     

地形对重庆市土地利用动态变化影响分析

对重庆市2001～2016年的土地利用进行动态变化研究,为该地社会经济发展战略的制定提供科学参考。以Landsat影像为基础,借助RS和GIS技术,分析了重庆市15 a来土地利用的时空演变及地理空间分异特征与规律。结果表明:①重庆市的土地利用类型以耕地和林地为主,耕地、草地面积减少,林地、建设用地、水域和未利用地面积增加,建设用地动态度变化最大,林地最小。②土地利用类型的转移主要存在于耕地和建设用地、耕地和林地之间。③耕地、草地、林地随着坡度的增加,土地利用类型面积变化变慢,未利用地和水域随着坡度的增加,土地利用类型面积变化变快,建设用地在各级坡度上面积变化都快。④建筑用地在各级高程范围内面积增加都十分迅速,在高程小于200 m的地区是各种土地利用类型面积变化最大的区域,各种土地类型在该区域存在最大的竞争关系。     

黔中地区潜在蒸散发的时空变化及对土地利用变化的响应

土地利用变化对潜在蒸散发的影响是水文等相关领域研究的热点问题。基于黔中地区1995-2015年气象数据,应用Penman-Monteith公式估算潜在蒸散发(ET_0),同时利用1995-2015年5期土地利用数据,分析近20年该地区ET_0的时空变化特征以及不同土地利用类型对ET_0的影响。结果表明:1995-2015年黔中地区ET_0总体呈增大趋势,空间分布规律较为明显,即自东南向西北整体呈递减趋势;黔中地区近20年土地利用结构变化明显,林地及建设用地面积的变化趋势以增大为主,草地及耕地则以减少趋势为主;不同土地利用类型的ET_0不同,以林地为最大,其次为耕地、草地、水域以及建设用地,未利用地为最小,草地以及耕地向林地转移面积会使ET_0增大,林地、草地以及耕地向建设用地、未利用地转移面积会使ET_0减小。这表明土地利用变化明显时,ET_0也会随着产生较大的变化。蒸散发研究对反映区域水文过程以及科学管理水资源均十分重要。     

基于地学信息图谱肇州县土地利用时空变化分析研究

本文以肇州县2013年和2020年的Landsat8OLI为主要数据源,在RS和GIS技术支持下,对肇州县土地利用数据进行处理,进行空间分析并探究其时空变化规律。结果表明:从土地利用现状图可知,肇州县以耕地为主,占据优势地位;从土地利用变化图谱分析中可知,草地和未利用地呈增加趋势,转移图谱以耕地→未利用地和耕地→草地为主,转移面积达到354.22km2;2013—2020年间,草地新增面积最大,主要源于耕地、林地及建筑用地的转入;总体来看,土地利用格局趋于稳定。通过构建土地利用变化时空图谱,丰富了LUCC时空分析研究体系,为今后的土地利用研究提供有效的方法。     

青藏高原土地利用/覆被时空变化特征

在对公开的土地利用数据集精度评价的基础上,选用较高精度的青藏高原科学研究所300 m土地利用数据(简称TPDC_LUCC),采用土地利用时空分布和变化率等指标,分析青藏高原1992—2015年土地利用变化特征,并结合气候数据集及社会经济数据对土地利用变化归因进行了分析。结果表明:①公开数据集中,TPDC_LUCC数据集序列最长,精度最高,尤其是对耕地、城镇用地及水体分类精度较好;欧洲航天局300 m 土地利用数据(ESA_LUCC)对草地的分类精度最高,耕地精度最差;中国科学院空天信息创新研究院30 m土地利用数据(CASearth_LUCC)对冰川和城镇用地的分类较准确,未利用土地误差较大;②青藏高原草地分布最广,多年平均占比约70.02%,其次是沙地、裸地等未利用土地,约占15.81%;城镇用地扩张较快,1992—2005年、2005—2015年两期增长率分别是2.34%、4.69%;1992—2015年,青藏高原未利用土地的9.14%转为草地,灌丛和耕地的3.27%转为林地,冰川的5.5%转为水体;③1992—2018年,青藏高原平均气温上升了1.17 ℃,降水和气温增加,是东部区域草地、灌丛、林地增加的主要驱动因素,气温明显上升致使西北部冰川融化,城市化促使城镇用地增加、耕地减少,实施生态保护政策对青藏高原草地、林地的恢复有显著推动作用。     

赣江流域土地利用迁移变化分析

土地利用/覆被变化是人类与自然环境相互作用的重要表征，其变化特征深刻影响着区域的生态安全和社会经济可持续发展。基于赣江流域1980—2018年土地利用数据，利用ArcGIS空间分析方法，分析赣江流域土地利用的时空变化特征。结果表明：赣江流域1980—2018年土地类型以林地和耕地为主，林地和耕地面积呈减少趋势，建设用地面积不断增加；流域土地利用综合指数呈增加态势，表明土地利用变化加快；土地利用转换类型以耕地和林地向建设用地转移、林地和草地相互转移以及林地向耕地转移为主，部分耕地转化为水域；草地、水域、建设用地重心变化较明显，草地的重心在向西偏北方向迁移，水域的重心在向西偏南方向迁移，建设用地重心在向东偏南方向移动，移动速度均具有阶段性。可为赣江流域生态环境保护、水土资源规划与管理提供科学依据。     

南水北调中线水源区土地利用结构演化特征

通过测算南水北调中线工程水源区土地利用结构熵和土地利用类型转换关系,分析了水源区土地利用结构演化特征,指出水源区土地利用结构在2012年以前稳定性较高,但是2012年以后因丹江口水库蓄水而对水源区土地利用结构产生了一定影响,导致水源区土地利用结构稳定性偏弱;水源区土地利用类型的数量变化主要表现为水域、建设用地面积增加,耕地、林地、草地、未利用地面积减少,空间位置变化主要表现为耕地与林地、林地与草地、草地与水域之间空间位置的变换;利用主成分分析方法对水源区土地利用结构演化的影响因素进行了研究,指出经济发展水平、社会生活和土地利用以及生态环境为其主要影响因素。     

渭河流域土地利用变化特征及驱动力分析

基于GIS和RS技术,通过1990年、2000年、2005年、2010年的土地利用现状图,定量分析渭河流域土地利用动态变化及其自然因素和人类活动的驱动作用。研究表明:1990—2010年,渭河流域的土地利用类型以草地、耕地、林地为主;在自然和人类活动综合作用下,土地利用类型以草地、林地、耕地和建筑用地之间的相互转化为主;耕地、未利用地、湿地占比呈逐渐减少趋势,草地和林地占比呈增加趋势;自然条件制约土地的开发利用程度,人类活动尤其是宏观政策影响土地利用的结构与方式。     

基于GIS的抚仙湖流域土地利用时空变化研究

高原湖泊是流域内生产生活的重要水源地,维系着当地经济社会的发展,对于调节气候和美化环境起着不可替代的重要作用。由于城镇化的推进和旅游产业的发展,湖泊流域空间格局发生变化,高原湖泊环境污染加剧。以云南省抚仙湖流域为研究对象,运用GIS空间分析技术和数理统计方法,基于2005～2015年3期遥感影像从土地利用幅度变化、土地利用转移类型和土地利用动态度3个方面分析了流域10 a来土地利用时空变化特征。结果表明:①抚仙湖流域土地利用类型以湖泊水面、有林地、旱地、水田和草地为主,水田、有林地和建设用地面积增长,旱地、草地和灌木林地面积减少,园地、湖泊水面和未利用地面积先增后减,水库坑塘先减后增;②土地利用转换类型以农用地向建设用地转移、耕地内部转移和耕地向林地转移3类为主;③不同时期不同地类不同区域的土地利用动态度存在较大差异,2010～2015年与2005～2010年相比,变化更为剧烈,其他建设用地动态度最高,湖泊水面动态度最低,动态度较高的区域分布于湖泊北岸以及西岸中部,而流域北部边缘、西部边缘的动态度较低。研究成果可为该流域生态环境的保护和土地资源的可持续利用提供理论参考。     

多种土地利用情景下汾河流域径流响应

为研究汾河流域未来土地利用变化及其对流域径流过程产生的影响,利用FLUS模型模拟2040年在自然发展、耕地保护情景下的土地利用情况,载入SWAT模型模拟多种土地利用情景下的径流过程并进行对比.结果表明:耕地、林地、草地是汾河流域主要用地类型,其变化的主要特征是耕地减少、建设用地增加;汾河流域土地利用变化引起流域年、季径...     

基于GIS的松花江流域土地利用变化的研究

在GIS支持下,基于1996和2005年IandsatTM卫星遥感数据完成对研究区域土地利用信息的提取,通过空间叠加提取土地利用动态变化和相互转化的信息。结果表明：林地面积增加的最多,耕地面积减少的最少;林地、水域和建设用地具有较高的保留率,草地、未利用地和耕地具有较高的转换率;草地和耕地是林地的主要来源;开展土地利用时空格局动态变化研究,有助于实现土地资源利用的可持续发展及维持区域生态平衡。     

基于RS和GIS的土地利用信息提取——木兰县实例

以研究区域2007年的Landsat TM遥感影像为主要数据源,借助于RS和GIS技术对遥感图像的处理,获取土地利用类型及其现状分布特征,完成对研究区域的土地利用/土地覆盖分析,结果表明:林地和耕地面积之和占总面积的86.66%,处于绝对优势的地位;区域自然景观(林地、草地、未利用地和水域)占据一定的比例,而半自然景观和人为景观(耕地和居民工矿用地)占据较小的比例。     

雨强和土地利用对豫西南山区氮磷流失的影响

为了掌握雨强和土地利用方式对丹江口水库水源区养分流失的影响,通过室内人工模拟降雨试验,对从豫西南山区采集的5种常见土地利用类型的表层土壤,开展了6种雨强下TN(总氮)、TP(总磷)的流失规律研究。结果表明:1地表产流中,雨强对TN的平均含量影响显著,雨强大于1.0 mm/min时才会对TP的含量产生影响;不同用地产生的泥沙中,雨强大于等于3.0 mm/min时才会对TN、TP的含量产生显著影响。2土地类型对TN、TP的流失量也有极大的影响,乔木林、灌草地因其具有较坡耕地、梯田与荒草地更好的土壤结构,TN、TP的流失量相对较少,但前两者之间与后三者之间的差异不大。3对径流中TN、TP的含量与雨强作回归分析,除乔木林地和灌草地略有不同外,其他各用地类均为对数拟合的效果最差,多项式拟合的决定系数较高;不同用地产沙中TN、TP含量与雨强的关系,均以多项式拟合的效果为最好。     

基于RS和GIS肇东市生态环境质量综合评价

以2011遥感图像为主要数据源,借助于RS和GIS技术,构造以栅格数据为主多源空间信息,基于GIS空间叠加分析基础上,完成研究区域生态环境的综合评价。研究结果表明,旱地和草地两者比例之和为70.49%,表明旱地和草地是该区域土地利用的主要类型;研究区域生境较差的面积最大,生境一般的区域面积最小,仅为0.14%;研究区域整体生态环境质量不高,多数区域处于较差水平,该生境的评价结果与实际情况基本相符,但具有较高生态价值的林地和湿地对局部区域生态环境的改善具有很积极影响。     

基于SCS模型的岩溶地区生态恢复的水文响应研究

生态恢复是目前岩溶地区生态环境保护和水土流失治理的主要手段.为寻找相关生态恢复项目的理论指导,在遥感和地理信息技术的支持下,采用SCS模型对贵州平湖流域进行不同生态恢复情景下的土地利用覆被变化的径流深水文响应进行模拟.研究结果表明:平湖流域林地和草地对水源涵养具有重要作用,且林地的涵养作用大于草地,而耕地的增加使径流深...     

基于SCS模型的岩溶地区生态恢复的水文响应研究

生态恢复是目前岩溶地区生态环境保护和水土流失治理的主要手段。为寻找相关生态恢复项目的理论指导,在遥感和地理信息技术的支持下,采用SCS模型对贵州平湖流域进行不同生态恢复情景下的土地利用覆被变化的径流深水文响应进行模拟。研究结果表明：平湖流域林地和草地对水源涵养具有重要作用,且林地的涵养作用大于草地,而耕地的增加使径流深增大,加剧了水土流失,因此岩溶地区在生态恢复过程中退耕还林（草）十分必要的。     

Modelling the impacts of grassland to cropland conversion on river flow regimes in Skunk Creek watershed,Upper Midwest United States

Conversion of grassland to cultivated cropland has been linked to downstream alteration of flow regimes. This study used the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to construct seven “what if” scenarios for quantifying the impacts of grassland to cropland and vice versa conversion (i.e., replacement of grassland with selected agricultural crops) on river flow regimes in Skunk Creek watershed. The Cropland Data Layer for the year 2011 in conjunction with historical climate data was used to create SWAT models for scenario simulations over 19 years, from 1996 to 2014. The model developed for the historical climate records (baseline) was compared with the scenarios examined using stream flow metrics for a range of flow regimes, including magnitude, duration, frequency, and timing of annual low‐ and high‐flow conditions. The simulation results suggest that grassland conversion to cultivated cropland would generally increase river flows compared with conversion of cultivated cropland to grassland, which may reduce flows in the watershed. Low and moderate flows increased by 2–8% from the baseline scenario with conversion of grass crop and by 1–20% decreases with crop–grass conversion. High flows increased by 3–7% and decreased by 1–18% when grass is converted to crop and crop to grass, respectively. The analysis also suggests that grassland establishment may attenuate the peaks of prolonged small floods and shorter but earlier large floods.     

1980-2015年黄河流域土地利用变化特征与驱动力

采用1980-2015年共6期黄河流域土地利用数据,对全流域土地利用类型的面积与时空变化进行分析,利用动态度指标进一步研究流域土地利用的变化率;基于行政分区,采用转移矩阵对全流域及流域内各省(自治区)1980-2000、2001-2015年2个时期土地利用的转移类型和数量进行分析,探究了影响土地利用的主要驱动因子。结果表明:黄河流域的土地利用在数量和结构上都存在显著特征,草地、旱地、林地一直是该流域的主要土地利用类型,1980-2015年,旱地、草地、水域、未利用土地的面积减少率分别为1.60%、1.23%、6.66%、1.84%,水田、林地、城乡土地的面积增加率为8.22%、2.53%、44.32%;在单一土地利用类型方面,城乡用地的变化率较大,其余相对较小;黄河流域内发生土地利用转变的区域主要集中在中部和东部,中下游省(自治区)转变明显;气候变化、人口增加和人类经济发展等都是黄河流域土地利用变化的主要驱动因子。     

基于SWAT和GIS的洱海流域土地利用变化对径流影响的研究

利用DEM、土地利用、土壤、气象等时空数据并结合GIS和RS技术,建立洱海流域SWAT模型,分析了2000年和2010年不同土地利用情景对径流的影响,其结果为洱海流域土地利用变化引起径流的变化率为2.46%。以《云南省土地利用总体规划大纲(2006—2020)》为依据,结合洱海流域土地利用分布的实际情况,设置3种土地利用情景,研究不同土地利用情景对径流的影响。结果表明情景1中,66.06 km²的耕地转林地和89.16 km²的耕地转草地,模拟的年均径流值增加75.73 mm;情景2中,100.13 km²的裸地和105.74 km²的草地转为耕地,年均径流增加39.89 mm;情景3中,138.72 km²的草地和292.86 km²林地转耕地,年均径流减少20.36 mm。模拟表明在坡度15°以上,洱海流域森林和草地面积的增加将会增加径流量;在坡度15°以下,耕地的增加会一定程度上减少径流量。研究成果为洱海流域水资源空间合理调配提供参考依据。