塔里木河下游输水区景观与植被变化分析

对塔里木河下游输水区植被分布主要区域2000、2002年ETM、2004、2006年ASTER影像景观特征值、景观格局分析,结果表明:2000年输水后,研究区(193726hm2)天然植被面积迅速扩大并呈连片趋势,沙地斑块数量增加但面积减少、聚集度明显减小;除了沙地外其他各地类斑块密度、数量减少,平均斑块面积扩大,各景观类型呈聚集趋势,景观分布趋于连片.转移矩阵计算表明,2000～2006年输水区4275hm2疏林地转化为有林地;4573hm2中、低覆盖度灌草地转化为高覆盖度灌草地;18729hm2低覆盖度灌草地转化为中覆盖度灌草地;2230hm2沙地转化为灌草地,输水后研究区植被面积增加了7345hm2.生态输水有效地遏制了沙漠化扩展.     

基于遥感的干旱区典型绿洲LUCC研究

以干旱区典型的条带状且末绿洲为例,采用1973年MSS、1991年TM、2001年和2008年ETM+遥感影像为数据源,结合野外考察数据,选择适宜的分类指标体系,对遥感图像进行了监督分类,并获得了研究区土地利用/覆盖转移矩阵。 研究结果表明:近35 a 来耕地面积一直呈现出增加的趋势,增加了105.32 km²,耕地面积的增加量主要是由草地和林地的转化而来,是增加最快的土地利用类型;林地和草地面积一直呈逐渐减少的趋势,其中减少最多的土地类型是林地,减少了69.459 km²,林地面积的减少是由于林地转移草地、水体和耕地的比例超过草地转移林地的比例所致;草地面积减少了63.093 km²,主要是由一部分草地转移耕地、未利用地而引起;水域面积总体上有增加趋势,增加了22.073 km²,主要由草地和未利用地转移水体而引起;未利用地变化幅度不大,有缓慢增加的趋势,增加5.093 km²。     

基于面向对象分类的土地利用信息提取及其时空变化研究

基于面向对象的影像分类技术与土地利用变化模型,选取处于剧烈变化环境下的东江流域为研究对象,对其1980~2008年的土地利用变化特征进行了研究。结果表明:(1)面向对象的遥感分类方法在SPOT5高分辨率遥感影像分类中具有较高的精度(总体精度达87.7%),可以有效避免"椒盐现象"发生;(2)1980~2008年东江流域的土地利用方式和空间格局发生了显著变化。耕地面积急剧减少了2 854.4km2,流失的耕地主要转化为了林地、城镇建设用地;园地面积减少了667km2,流失的园地主要转化为了林地;林地面积增加了1 988.7km2,呈波动变化;草地面积比由4.9%缩减为2.0%;水域面积先减少后增加;城镇用地呈快速增长趋势,年增长率高达186.23%。加强耕地保护和适度限制城镇用地增长对区域可持续发展至关重要。     

基于RS与GIS的典型地区土地利用/覆盖变化研究——以三江源生态环境重点保护区玛多县为例

典型地区和脆弱区的土地利用/覆盖变化是区域性研究的重要内容。三江源地区是国家级自然保护区,生态系统异常敏感和脆弱。以典型地区玛多县为案例,基于RS和GIS技术,系统研究了该地区土地利用/覆盖变化及其对景观格局的影响,探讨了生态环境演化过程,可为更广泛的区域性综合提供基础。研究发现:①10 a间,该地区湿地、水体和天然草地明显减少,湿地减少比例达到36.63%,大于6 hm²的湖泊减少近半数;沙地,裸地和盐碱地等明显增加,草地退化、沙漠化严重;②天然草地、裸地、沙地、水体、湿地和盐碱地之间的类型转化较为明显,且与水资源又有密切的关系。③多样性、均匀性指数和景观异质程度提高,土地趋于多样化和均匀化;裸地、沙地优势度增加,湿地、水体和天然草地优势度减少;整体破碎化程度呈缓慢减少趋势,而湿地、沙地破碎度增加。④综合土地利用动态度为0.98,天然草地、裸地、湿地、沙地动态面积变化较大。⑤研究区的土地利用/覆盖变化将深刻影响该地区的生态过程,同时还将影响三江源地区的水源涵养和供给。     

基于RS和GIS的上海市植被覆盖变化特征研究

利用1997、2000和2002年的Landsat TM/ETM 遥感数据,计算了归一化差异植被指数(NDVI)并剔除植被伪变化信息,同时结合GIS空间分析功能较为详细地研究了近几年来上海城市植被覆盖的动态演变特征.结果表明:市区植被覆盖变化不大,面积总体呈现增加趋势;与市区相比,郊区的植被覆盖变化较为明显且减少面积较多;植被减少部分主要为耕地,主要对应城镇和工业用地的扩展区,增加部分主要是林地和草地;市区和浦东新区一些工矿用地和未利用地转化为草地在很大程度上增加了植被面积.     

利用Landsat影像构建河西绿洲土地利用信息图谱——以张掖市甘州区为例

基于地学信息图谱理论,结合GIS和RS技术,利用河西绿洲甘州区1975年、1987年、1999年和2009年四期Landsat影像作为土地利用信息提取的基础空间数据,构建了一系列土地利用信息图谱,通过图谱来分析研究区的土地利用时空变化规律。结果表明:1975年～2009年河西绿洲甘州区的土地利用发生了显著变化,耕地、建设用地和未利用地呈现出持续的增加态势,其中耕地主要来源于草地、林地和未利用地的转化;林地、草地和水域面积呈减小趋势,主要表现为草地退化、开垦为耕地。     

张掖市土地利用/覆盖变化模拟

土地利用/覆盖变化是全球变化的主要原因,也是与可持续发展密切相关的课题。土地利用/覆盖变化模拟是预测未来土地利用/覆盖变化的重要方法。将国际上先进的CLUE-S模型应用到位于黑河中上游的张掖市,模拟该地区的土地利用/覆盖变化。模拟时段为2001～2020年。模型中将土地利用类型分为:①耕地;②林地;③草地;④水域;⑤城镇用地;⑥未利用地。用回归分析的方法,选择了对该地区土地利用/覆盖变化有重要贡献的7种驱动因子,分别为:与城市的距离、与河流的距离、与道路的距离、人口密度、海拔、坡度、坡向。模拟结果显示:到2020年,林地、草地、水域和城镇用地面积增加,耕地,未利用地面减少。     

山地新城市化进程的地表热通量时空演变——以悦来新城为例

山地城市通常因为地形复杂、气候多变使得局地的地表热通量分布规律与平原城市有较大区别。为探求山地新开发区城市化进程中的地表热通量时空演变规律,利用卫星遥感影像资料和LUMPS、SEBS模型,对代表重庆市未来发展窗口的悦来新城不同土地利用类型的热平衡过程和城市化前、中、后3期的各热通量过程时空演变规律进行了分析,并探讨了土地利用/植被覆盖对各地表热通量的影响,结果表明：（1）悦来新城各土地利用类型的净辐射通量及差值在7月份最大,1月份最小,植被覆盖度是不同土地利用类型显热通量存在差异的因素之一,潜热通量依次为：林地>农田>未利用土地>居民用地,土壤热通量依次为：未利用土地>居民用地>林地>农田;（2）城市化进程使得悦来新城的净辐射低值区域增多,显热通量呈增加趋势且在能量输出中占比最多,潜热通量的低值区有向南北逐渐扩张的趋势,在潜热通量较低的地区土壤热通量和显热通量较高;土壤热通量与显热的分布规律基本一致,均呈增大趋势;（3）土壤热通量与土地利用面积的相关关系是各能量输出因子中最好的;植被覆盖度对各热通量的影响远大于土地利用面积,居民组合用地与植被覆盖度关...     

基于遥感与GIS的青海湖地区土地利用变化及其对生态环境影响的研究

根据1986年和2000年TM影像资料,运用遥感信息解译与地理信息系统技术,结合数理统计知识,分析了青海湖地区1986~2000年土地利用类型在数量与空间结构上的变化以及土地利用变化对青海湖地区生态环境产生的影响。土地类型转换结果分析表明:耕地、水域和城乡居住建设用地分别增加了5 930.82 hm²、2 218.75 hm²和382.68 hm²。而林地、草地和未利用土地分别减少了7 542.64 hm²、894.34 hm²和95.28 hm²。在减少的7 542.64 hm²草地面积中,有6266.56 hm²草地被开垦成耕地,601.40hm²草地净转换为沙地。     

半干旱环境下的土地利用/覆被时空变化研究-以吉林省通榆县为例

通榆县作为松嫩沙地的重要组成部分，是半干旱环境下典型的土地生态环境脆弱区。以1979年、1992年和2001年3期Landsat影像为数据源，在RS、GIS技术和景观生态学理论的支持下，全面分析了通榆县22 a来土地利用/覆被类型的时序和空间景观变化特征。结果表明：研究区土地利用/覆被类型以耕地、草地、林地和重度盐碱地为主，并且在时序上呈现出草地迅速减少、重度盐碱地大面积增加的趋势；在空间景观上呈现出耕地、草地、林地高度破碎与重度盐碱地高度集聚的特征。土地利用程度指数还表明研究区土地正处于由衰退期向发展期过渡的转型阶段。
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基于随机森林的遥感土地利用分类及景观格局分析

2009年福建平潭综合实验区设立,作为闽台合作及国家对外开放的窗口,其土地利用变化主要受社会经济因素的影响和自然地理环境的制约,也与未来的土地利用规划密切相关.本文利用1990、2000、2010和2017年4期Landsat遥感影像数据,定量分析近27年的土地利用变化对景观格局的影响.结果表明:(1)在选择合适训练样本的情况下,利用随机森林方法可获得较高的遥感土地利用分类精度(4期遥感影像分类的总体精度均在87%以上,Kappa系数均在0.84以上);(2)1990~2017年,水域面积急剧减少31.04 km2,流失的水域主要转化为建设用地和林地;建设用地增加40.98 km2,年平均增长1.52 km2.近十年呈快速增长趋势,年平均增长3.87 km2;(3)在斑块类型级别上,逐年增加的建设用地导致最大斑块占景观面积比例(LPI)、聚合度(AI)和边缘密度(ED)呈上升趋势,其中LPI受到建设用地增加的影响最显著.在景观类型级别上,多样性(SHDI)和景观形状(LSI)呈下降趋势.     

基于对象级分类的土地覆盖动态变化及趋势分析

以广东省东莞市2005~2008年SPOT 5遥感影像为主要数据源,采用对象级分类后比较的变化检测技术,从土地覆盖类型的面积总量、相互转移等方面多层次分析了研究区域4 a土地覆盖的变化情况。在此基础上,利用马尔科夫链模型对该区域未来5 a的土地覆盖动态变化及演变趋势进行了分析和预测,为广东省土地覆盖变化研究提供典型案例分析,以达到全面把握研究区土地覆盖变化规律的目标。结果表明:研究区域的土地覆盖变化基本趋势表现为城镇建设用地总量持续增加以及耕地和园林地面积总量减少,其中城镇建设用地和农业耕地变化幅度较大,其他类型土地变化相对稳定。增加的城镇建设用地主要来源于耕地的人为减少,农业垦殖环境将趋于恶化。研究结果可为研究区合理有效地利用土地以促进土地可持续发展、推进城市化进程奠定决策上的技术基础。     

1990～2015年吉林省西部耕地变化与“旱改水”时空特征研究

以Landsat遥感影像为数据源,利用面向对象和决策树方法获得多期土地覆被数据;以此为基础,分析了1990～2015年吉林省西部耕地变化与旱田水田转化特征及驱动因素。结果表明:1990～2015年期间,吉林省西部耕地面积增加了2159.33 km2,增速逐渐变缓。旱田面积在1990～2000和2000～2010年期间有小幅增加,但在2010～2015年期间呈减少趋势。水田面积持续扩张,25年间增加了1139.39 km2(51.7%),旱田净转化为水田的面积不断增加,1990～2000年为69.13km2,2000～2010年为156.19 km2,2010～2015年为288.27 km2。人口和经济的增长是导致耕地面积迅速增长的主要原因,影响水田面积扩张和旱田向水田转化的驱动因素有:科技进步、水利设施建设、政策倾向和利益驱动。最后提出了吉林省西部地区耕地保护的建议,为区域农业生产和生态建设提供科学借鉴。     

北京市土地利用变化对地表温度的影响分析

运用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,对北京1995年至2005年的土地利用时空变化特征进行了分析,并分析了土地利用变化对区域内地表温度的影响。北京在1995年至2000年的土地利用变化较小,随后五年城镇面积大量扩张,占用了大量的耕地和林地。北京地表温度等级较高的区域在数量上呈逐年增加的趋势,同时在空间分布上呈现从分散向城市中心集中的趋势。构建了TVX空间研究土地利用变化对地表温度的影响,计算了不同土地利用类型转变为建设用地的变化向量长度,并选取未变化的土地利用类型的平均温度作为控制点,消除不确定性因素,分析得出变化向量的幅度依次是:有林地>水域>其他林地>灌木林地>草地>耕地,由此可以看出,林地和水域对缓解地表热环境作用较强,在城市规划中,要尽量保护林地和水域。     

基于GEE平台的海岛地表覆盖提取及变化监测—以苏拉威西岛为例

随着海洋在国家政治、经济、资源等方面重要性的提升,对海岛开发利用、管理和保护等具有重要意义的海岛地表覆盖研究逐渐受到关注。针对传统的大范围地表覆盖提取速度慢、效率低的问题,基于Google Earth Engine（GEE）地学大数据平台,以作为生态重点保护区的印度尼西亚的苏拉威西岛为研究区,开展海岛地表覆盖提取及变化监测研究。基于GEE平台对Landsat TM/OLI遥感影像进行辐射校正、影像去云、镶嵌裁剪等预处理,构建海岛地表覆盖分类体系（包括人造地表、裸地、水体、湿地、草地、林地、耕地7个类别）,采用随机森林（Random Forest, RF）算法提取2000~2018年苏拉威西岛地表覆盖信息,并从结构及类型变化、时空变化、动态变化3个角度分析苏拉威西岛地表覆盖的变化特征及变化驱动因素。研究表明：GEE在对海岛进行影像处理和地表覆盖信息提取方面具有处理数据量大、效率高的优势。随机森林分类精度较高,研究区2000年、2015年和2018年分类总体精度分别为91%、88%、85%,Kappa系数分别为0.89、0.86、0.82。变化监测研究发现苏拉威西岛的主要地类为林地和耕地,两者占整个海岛地表面积的85%以上。在2000~2018年期间受移民计划以及禁止非法砍伐政策的影响, 林地面积呈先减（减少7 982.29 km²）后增（增加9 079.17 km²）的态势,耕地面积不断萎缩（共减少14 267.35 km²）且主要流向林地、草地和人造地表。人造地表的变化最为活跃且其面积显著增加,主要驱动力为人口的迁移以及经济的发展。研究结果为生态型海岛的土地资源合理开发及应用、生态环境的保护、气候与环境变化等研究奠定了基础。     

不同覆盖度下小麦农田土壤对NDVI影响模拟分析

生长于不同土壤类型背景条件下的相同长势小麦农田遥感像元尺度的归一化植被指数(NDVI)有很大差异,也一直困扰着利用NDVI进行小麦长势有效监测和精确评价。拟定小麦冠层光谱不变即小麦冠层NDVI为一常数条件下,选择反射率差异较大的我国9种典型土壤类型作为土壤背景,由小麦冠层和土壤背景的不同线性混合比模拟计算遥感像元尺度上的植被覆盖度,研究不同土壤类型背景对小麦农田NDVI信息的影响。研究结果表明:同一土壤类型背景条件下,随着植被覆盖度逐渐增加,小麦农田NDVI总体表现为增长的趋势,反之亦然;不同类型土壤背景对小麦农田NDVI造成很大差异,当植被覆盖度大于25%时,随着植被覆盖度的增加对小麦农田NDVI影响差异性逐渐减小;不同类型土壤背景也导致小麦农田NDVI对植被覆盖度的敏感性有明显差异,较低反射率土壤背景条件下的敏感性随着植被覆盖度增长呈现曲线下降的趋势,较高反射率土壤背景条件下敏感性随着植被覆盖度的增长而单调增加,为不同类型土壤背景的各小麦生长期遥感NDVI信息估算频次选择提供依据。     

基于TM影像的长乐市植被覆盖度变化研究

基于长乐市2006年、2009年两景Landsat TM影像,采用像元二分模型法获取二者的植被覆盖度,并结合该地区的土地覆盖结果,对长乐市2006年～2009年间植被覆盖度的变化及其原因开展分析研究.研究结果表明,长乐市植被覆盖总体良好,2006年该地区中高度、高度植被覆盖区占总面积的61.36％,2009年占总面积的58.81％.但2006年～2009年期间长乐市植被覆盖度整体呈现下降趋势,其中高植被覆盖区由2006年的31.46％降到2009年的28.49％.人口激增和经济的快速发展侵占和破坏了大量的耕地和林地,这是造成长乐市植被覆盖度变化的根本原因.     

GIS支持下内蒙古草场动态变化及其环境背景分析

以遥感与GIS为技术支撑,以农牧交错带内蒙古为例,构建了内蒙古土地利用数据库,定量地分析草地这一内蒙古主要自然资源80年代中期至2000年的动态变化,以及与环境背景的关系。结果表明:内蒙古草地变化主要向耕地,草地等土地利用类型转变,耕地占用草地严重;草地变城镇农村居民点的面积少;草地的退化面积较大,尤以低覆盖度草地为重。同时草地变化发生的环境集中在条件较好区域,说明自然条件对人类活动的约束,也反映内蒙古的经济相对滞后。     

基于随机森林的土地利用变化及城市驱动分析

城市发展对土地利用影响较大,是土地利用变化重要驱动力.为研究平潭综合试验区发展对土地利用的影响,以1984、1990、1996、2003、2010和2017年的Landsat陆地卫星遥感影像为数据源,采用随机森林对海坛岛土地利用进行分类,对5个阶段的土地利用变化情况、城市扩张及扩张对其他地类的影响进行了定量分析.结果表明:(1)在特征变量优化下的随机森林,各期分类精度均高于85％,满足后续分析要求;(2)耕地在各时期面积最大,林地(有林地和灌木林地)次之,裸地最少;耕地总体出现减少趋势,1984–1990年减少比例最大(8.07％);建设用地5个阶段都表现为扩张,2010–2017年扩张最明显(11.82％);(3)各阶段城市扩张类型主要为边缘性扩张,其次为跨越式扩张,填充式扩张比例最小;该岛城市的发展对其他地类变更具有重要驱动作用,城市扩张最主要来源和去向均为耕地;城市土地的转变集中在耕地、林地、草地和湿地几类土地利用类型.     

生态用地比例遥感估算及应用分析——以宁夏沿黄城市带为例

针对生态用地比例遥感估算缺乏典型土地覆盖类型遥感产品的一致性分析以及缺乏针对宁夏沿黄城市带的实践分析问题,从估算生态用地角度比较分析了四种典型全球土地覆盖类型遥感产品(MODIS-MCD12Q1、GLOBCOVER、GLOBELAND30、FROM-GLC)的一致性,并基于时序性较好的MODIS-MCD12Q1产品,运用Mann-Kendall非参数检验、Sen’s斜率估计以及Hurst指数,分析研究区生态用地比例的演变过程和趋势。结果表明:1)从估算生态用地角度,MODIS-MCD12Q1产品与GLOBELAND30和FROM-GLC产品一致性较高,与GLOBCOVER一致性较差;研究区草地与裸地间的混淆是典型土地覆盖类型产品存在不一致的主要原因。2)2001—2017年,宁夏除金凤区和西夏区生态用地比例呈下降趋势外,其余区县均呈增长或波动增长趋势,研究区总体呈现显著增长趋势,且具有很强持续性;该生态用地比例的增长主要来源于自然植被和耕地类型的增加以及裸地类型的减少。