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。     

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。     

黄淮海平原风沙化土地利用时空变化研究

利用3S技术,分析了黄淮海平原风沙化土地典型区内的内黄、滑县和延津三县1979—2009年夏季土地利用变化特征。结果表明:该区近30 a的土地利用类型变化显著,变化趋势为耕地、水域和未利用地面积持续减少;林地和建设用地面积不断增加。黄淮海平原以风沙化土地为主的未利用地的利用,对研究区各土地类型之间的平衡起至关重要的作用。研究区土地利用演变规律性较强,社会经济的发展对该区林地、建设用地和耕地变化影响明显。     

黄河下游典型滩区土地利用变化及防洪影响

针对黄河下游典型滩区最近几十年的土地利用变化进行分析,发现耕地面积变化不大,建设用地呈现明显增加趋势,而未利用地面积明显减少。随着未利用地的大量开发利用以及耕地面积的缓慢增长,黄河下游濮范台滩区的土地利用强度逐步增加,而土地利用类型更加趋于单一。流量6 000 m~3/s洪水影响的主要土地利用类型是旱地和河渠未利用地;流量8 000 m~3/s以上洪水对建设用地影响较为明显。     

1962—2019年巢湖流域土地利用变化遥感监测及驱动因素分析

为掌握巢湖流域土地利用类型变化及驱动因素,给巢湖流域生态环境保护和产业发展规划提供参考,基于1962—2019年巢湖流域10期遥感影像,解译了耕地、林草及未利用土地、水域、建设用地4种土地利用类型,分析了巢湖流域近60年来土地利用类型变化和转移情况,重点探讨了改革开放后不同年份农业联产承包责任制、城镇化、生态恢复等因素对流域土地利用变化的影响。结果表明：建设用地面积逐年增加,耕地、水域面积逐年减少。城镇扩张、生态恢复、农业开发是影响巢湖流域土地利用变化的3个主要驱动因素。     

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。     

基于RS和GIS的土地利用变化碳排放现状及预测分析

根据2000年和2010年2期拉萨地区的遥感数据,在erdas平台上将该区域分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6类土地,利用ArcGIS的空间分析技术,得出这2期的土地利用现状分布和土地利用转移矩阵,并利用马尔科夫模型对2020年、2030年、2040年土地利用变化进行预测。以此为基础,计算出该地区标准年中每1 a的碳排放量,及预测每10 a碳排放量。结果显示:生态用地结构改变、林地面积增加是碳吸收的主要原因;过度放牧、畜牧业消费需求的增加、旅游业的开发是土地利用变化碳排放的主要原因。最后提出建议:注重保护生态环境、限制过度放牧、低碳旅游, 可以有效抑制生态用地的减少和控制碳排放总量。     

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。     

渭河流域土地利用变化对径流的影响

近年来土地利用变化在人类活动影响下越趋明显,对其引起的水文循环变化的研究也受到越来越多的重视。为定量分析渭河流域咸阳站以上流域土地利用变化对径流的影响,根据1965—2015年径流长系列数据分析径流变化趋势及突变点。基于1986年、2000年和2015年3期土地利用数据,分析了土地利用面积及动态变化特征,结合SWAT模型,在1986年和2015年土地利用情景的基础上,定量分析了土地利用变化对径流的影响。结果表明:20世纪90年代初期流域径流发生突变;SWAT模型在渭河流域适用性良好;林地、草地和耕地为流域主要用地类型,耕地面积减小22%,主要转化为林地和草地,城镇用地增加显著;渭河流域土地利用变化对径流存在抑制作用,其影响小于10%。     

黄河流域能源富集区土地利用与生态系统服务价值分析

黄河流域能源富集区资源利用和生态保护矛盾突出，为厘清其土地利用和生态系统服务变化特征，综合土地利用、社会经济统计等多源数据以及土地利用动态度、土地利用转移矩阵、修正的生态系统服务价值评估方法和灰色关联法等，对黄河流域能源富集区1990—2018年土地利用和生态系统服务价值的时空变化特征及其关联性进行了量化和分析。结果表明：1990—2018年黄河流域能源富集区以草地、未利用地和耕地为主；土地利用变化越来越活跃，以耕地和草地开发为建设用地，以及草地退化为未利用地为主；生态系统服务总价值呈现先减小后增大的变化趋势，1990—2018年总体减少了112.905亿元，其中气候调节、水文调节、废物处理和保持土壤服务对研究期内生态系统服务价值减小的贡献较大；研究期内生态系统服务价值的空间分布格局基本保持稳定，高值区主要位于研究区西北部，低值区主要包括宁夏全区以及甘肃白银、山西朔州和内蒙古呼和浩特等；1990—2018年草地和耕地与生态系统服务价值的关联度较高。     

2005—2030年无定河流域土地利用变化对径流的影响

为探究无定河流域2005年以后不同土地利用变化方式对径流的影响，运用CA-Markov模型模拟2025年和2030年两期土地利用数据，并利用2005年、2015年、2020年及模拟的2025年和2030年土地利用数据构建了4种土地利用变化方式(C1、C2、C3、C4),构建无定河流域的SWAT模型，分析C1～C4对径流的影响。结果表明：(1)2005—2030年无定河流域草地、耕地和未利用地面积占90%以上，且小范围内相互转化；未利用地持续减少，主要转为耕地和草地；居民用地分布在河道两岸且扩张迅速。(2)率定后的SWAT模型在无定河流域模拟效果良好。(3)径流均有不同程度的增加，其中居民用地增加是径流增加的关键因素。(4)C1～C4对下半年径流的促进作用均大于上半年，C2对各月径流的促进作用最显著。(5)C1～C4均使径流年内分配不均匀，C1、C3使径流年内分配不均匀程度小于C2、C4。(6)C4未利用地虽然减少但是向东北部转移，引起径流总量增加，使上半年径流减少且年内分配不均，应引起关注。     

官厅密云流域土地利用/覆盖与景观格局分析

通过对1980年、2000年和2008年3期遥感影像数据进行解译,结合土地利用/覆盖和景观生态学中的研究方法,利用ArcGIS等软件分析了官厅密云流域1980—2008年的土地利用/覆盖和景观格局指数变化。结果表明:1980—2008年,流域土地利用/覆盖类型以旱地、林地和草地为主的格局并没有随时间的改变而改变,三者面积之和约占流域总面积的93%左右。林地和草地的面积总和略有下降,流域植被覆盖处于退化的趋势;建设用地面积不断增加。28 a来,流域内建设用地、水田和水域的动态度一直较大,变化较为明显;土地利用程度综合指数一直增加,说明官厅密云流域土地利用/覆盖一直处于调整发展时期。水域的分维数最大,建设用地的分维数一直在增加;建设用地、未利用土地和水域的破碎度较大;香农多样性指数和香农均匀度指数略有下降,说明流域内景观类型多样性降低、分布出现不均衡化特征。     

基于LCM模型的黄河三角洲土地利用变化预测

为探讨黄河三角洲地区土地利用演变规律及驱动机制,以东营市为例,采用1989年、1999年和2009年遥感影像解译土地利用类型,结合土地利用变化影响因子分析,构建土地利用变化预测模型(LCM)。以1989—1999年土地利用变化为基础,采用LCM模型模拟2009年土地利用变化,Kappa系数为0.877,验证了LCM模型具有较强的预测能力和可靠性。在此基础上,预测2019年土地利用变化,结果显示耕地、草地、未利用土地将持续减少,建筑用地、水域面积将有所增加。     

岷江上游土地利用变化的地形梯度效应分析

地形对土地的利用方式和空间格局有着直接作用,是丘陵山区土地利用空间格局的重要影响因素。以岷江上游为例,应用GIS分析土地利用格局在地形综合指数分级上的变化趋势。结果表明：(1)研究区主要土地利用类型为草地和林地,近年来林地和未利用地减少,耕地、草地、建设用地等增加。(2)土地利用空间分布存在明显地形梯度效应;耕地和建设用地优势区集中于低地形区,林地和未利用地优势区集中于中地形区,草地优势区集中于高地形区,水域优势区则低、高地形区均有。(3)土地利用程度综合指数随地形位指数增加而下降,2020年低地形位梯度区土地利用程度显著高于2000年。     

黑河流域土地利用变化研究

研究土地利用变化对科学合理地进行土地利用规划及地区可持续发展具有重要意义。以黑河中游张掖市甘、临、高三县(区)的绿洲作为研究对象,在"3S"技术支持下,以二期遥感影像为信息源,研究其调水前后土地利用变化。得出的结论是:①土地类型年变化率差异很大。年变化率增加的土地类型是城镇用地、农村居民点用地、耕地;年变化率减小的土地类型是草地和滩地;年变化率差异最小的是难利用土地,差异最大的是城镇建设用地。②耕地的总量是呈增加的趋势,但质量却在下降。③林草植被面积增加既是农业产业结构调整的结果,又是人们重视生态环境保护的结果。而面积减小与黑河调水后地下水位下降有关,也与全球气候极端变化有关。     

汾河上游土地利用变化对径流的影响研究

为研究土地利用变化对流域径流的影响,以汾河上游为研究区,利用1951—2016年的水文气象资料,结合不同土地利用类型的时空变化特征,进行SWAT模型的构建,设置1978年、1998年和2016年3种土地利用情景,模拟土地利用变化与径流的关系。结果表明:模型在研究区具有很好的适用性,可以精确地模拟汛期月径流量及全年径流量,年平均径流量呈下降趋势;1978—2016年研究区林草面积占比显著提高,农用地面积占比呈下降趋势;土地利用变化使汛期径流量、最大月径流量减小以及汛期径流系数减小。     

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。     

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。