基于马尔柯夫模型的沙厂水库流域土地利用变化分析

基于沙厂水库流域1990年、1995年、2005年的TM遥感资料和2000年SPORT遥感数据,在GIS技术支持下,建立了沙厂水库流域土地利用数据库;运用马尔柯夫模型,对研究区域内土地利用动态变化进行分析研究。通过对流域2005年的土地利用变化进行验证,对该流域2010年的土地利用情况进行预测。结果表明：①阔叶林、针叶林、灌木林和农田面积呈上升态势,混交林、其他土地和水域面积呈下降趋势;②3期土地利用流向基本一致,林地之间存在互动变化,其他土地,水域和农田向林地方向转移;③阔叶林、针叶林、灌木林、混交林和其他土地是本流域土地利用变化的主导类型和主要方向,整个演变趋势使林草面积显著增加,林地类型以阔叶林和针叶林为主。     

永定河上游流域土地利用变化及生态环境效应研究

基于1980年、1990年、2000年及2010年4期土地利用数据,定量化计算永定河上游流域土地利用动态度、土地利用类型间的转移矩阵、生态环境质量指数等指标,对永定河上游流域的土地利用变化和生态环境效应进行了系统分析。结果表明:(1)过去30年期间,研究区土地利用类型的面积所占比例由大到小排列为耕地草地林地城乡、工矿、居民用地水域未利用土地;1980—1990年与1990—2000年,土地利用综合动态度分别为0.06%、0.19%,土地利用类型的转出率或转入率基本上均小于10%,土地利用变化较小;2000—2010年,土地利用综合动态度较大,达到了6%,土地利用类型的转出率或转入率均大于10%,土地利用变化较大。(2)2000—2010年间永定河上游流域生态环境质量指数从从0.4230上升到0.4290,生态环境质量略有好转;总体上维持着区域生态环境的动态稳定。该研究可为永定河上游流域土地利用格局优化及生态环境的改善提供技术支撑。     

长江源区1980-2010年土地利用变化及影响分析研究

长江源区地处我国三江源自然保护区内,作为长江的源头是整个长江开发利用和环境保护的关键一环。从源区土地利用/覆盖角度分析源区自然环境状态变化,利用ENVI和Arc GIS软件对1980-2010年4期长江源区遥感数据进行解译,以土地利用动态度、综合程度指数及转移矩阵作为评价指标。结果表明:长江源区地貌类型以草地和裸地为主,建筑用地和耕地最少;全时段1980-2010年间,水域面积减少最多,裸地面积增加最多,相对于初期而言源区自然环境有所下降; 1990-2000年间是土地利用开发强度最强的时段,随着2000年三江源保护区的建立,2000-2010年长江源区土地利用朝着恢复方向发展,自然环境有所改善。     

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。     

紫荆关流域土地利用变化

土地利用变化是当前全球变化研究的重要内容,利用1980年和2000年海河流域土地利用类型图,在GIS技术支持下,采用土地利用综合程度指数、综合土地利用动态度指数及土地利用转移矩阵的数学方法,研究分析紫荆关流域20 a间的土地利用变化过程。结果表明:流域内林草地面积增加,而耕地面积减少;土地利用变化的主要方向是向林草地转化,流域总体生态环境有良性发展态势。     

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。     

夹岩水利枢纽工程核心水源区土地利用时空演化分析

土地利用作为生态环境最直接的表现形式之一,能够直接反映区域生态环境变化特征。为揭示1995～2015年间夹岩水利枢纽工程核心水源区土地利用时空变化特征,以landsat系列遥感影像为数据源,辅以研究区统计年鉴和地形图等相关数据,采用监督分类和人工目视解译相结合的分类方法,提取研究区土地利用数据。结果表明:近20 a来,研究区内土地利用以耕地、林地和草地类型为主,由于研究区地处乌蒙山集中特困地区,建设用地始终占比最少。研究区内建设用地变化幅度和速度最大,主要是研究区内人口的增长及社会的发展,导致建设用地面积增加较为明显。1995～2005年间,各类型土地利用之间转换较为频繁;2005～2015年间土地利用转移情况较为简单,发生转移的土地利用类型主要集中在其他土地利用类型转为建设用地。1995～2005年间,耕地转入类型在各类土地利用类型中转入面积最大,2005～2015年间,建设用地转入面积最多。     

长江经济带土地利用时空演变及相关社会要素分析

基于长江经济带五期土地利用遥感监测数据,利用土地利用转移矩阵、动态度及土地利用强度指数分析土地利用时空变化,并分析其与社会政策、人口密度及用水量的关系。结果表明：长江经济带土地利用变化主要表现为水田减少、城镇用地和水域增加;土地利用变化的时空差异较大,与上中游相比,下游土地利用变化时间较早,土地利用动态度和土地利用强度较大;1990年后土地利用强度持续增加且生态环境有所改善,土地利用动态度在2010～2015年最大,2000～2010年最小;土地利用变化受社会经济政策影响较为显著,同时土地利用强度与用水量、人口呈正相关关系。     

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。     

黄河下游宽滩区土地利用格局时空演变及影响因素

以兼具防洪安全和百姓安居双重功能的黄河下游宽滩区为研究对象,利用变化动态度、转移矩阵、迁移轨 迹图、Logistic 回归模型等方法,分析 1980—2020 年黄河下游宽滩区土地利用时空演变特征及迁移轨迹,探讨影 响土地利用变化的主要因素。结果表明：耕地、水域和建设用地是黄河下游宽滩区的主要土地利用类型,其中建 设用地聚集于连续的、成片的大滩区;1980—2020 年耕地面积呈持续增大趋势,水域呈持续减小趋势,建设用地 基本维持稳定;1990—2000 年是变化最剧烈的时期,主要是耕地面积的大幅增加以及水域面积的大幅减小;2000 年以前主要是水域转化为耕地,2000 年以后耕地（128.71?km 2）与建设用地（129.61?km 2）的相互转化占据主导;有别 于其他区域（流域）,影响黄河下游宽滩区土地利用变化的主要因素是河道工程、滩区规模以及政策法规等。未来 需基于滩区自然禀赋和河道整治情况,探索土地分类管理和用途管制制度,推动黄河下游宽滩区土地合理利用与 可持续发展。     

近30年来浏阳河流域景观格局动态及稳定性时空变化特征

为揭示浏阳河流域的景观稳定性时空变化特征,在RS和GIS技术支持下,利用1985年、2000年和2015年遥感影像获取流域内3期土地利用/覆盖类型数据,运用景观分析方法定量分析了1985—2015年间浏阳河流域景观结构变异特征、稳定性变化特征及景观稳定性与景观类型的相关关系。结果表明:①在1985—2015年间,浏阳河流域景观总体结构的时间变化特征为破碎化度、斑块边缘复杂度和景观多样性先增加后降低,人类干扰强度和景观团聚程度先降低后增加,反映出研究区景观稳定性呈先降低后增加的变化;②该流域的稳定性分布具有明显的空间分异特征,流域东部和南部稳定性较高,中部和西部稳定性较低;③不同景观类型的稳定性高值关联度从大到小的顺序为林地>耕地>人工表面>水体,低值关联度从大到小的顺序为人工表面>耕地>水体>林地;④林地是维持流域景观稳定性的关键景观;⑤社会经济和政策因素是该流域景观稳定性最重要的驱动因素,通过有效的政策调控,可以遏制和改善景观稳定性恶化的状况,为流域的管理和规划提供理论基础和决策依据。     

阿穆尔河流域水环境变化条件下的生态环境分析

阿穆尔河流域水环境变化条件下,运用GIS和RS技术,对阿穆尔河流域的2期NOAA影像数据和1期MO-DIS影像数据进行解译判读,获取不同时期阿穆尔河流域湿地与生态要素数据,为研究区的生态地质环境治理提供数据依据。通过动态度模型和转移矩阵模型,对研究区1992年-2010年间的湿地与生态的动态变化情况进行了量化的分析。结果表明:1992年-2010年18a间,沙化土地的动态度最大,为15.25,属于急剧变化型,沼泽和湿地面积大面积减少,林草混杂地面积减少,沼泽、湿地、林草和混杂地快速转化为林地和耕地,在近10a间,沙化土地面积又有增加趋势,主要转入类型为林地和草地混杂地。     

基于水足迹理论的玛纳斯河流域水资源评价

以1990,1995,2000,2005,2010年和2015年为时间序列,对玛纳斯河流域水足迹进行测算和分析;并利用水资源集约利用度、水资源进口依赖度和社会化水资源稀缺指数,对该流域水资源状况进行了评价。评价结果表明:①在研究时段内,玛纳斯河流域总的水足迹和人均水足迹呈现出同步增长的趋势,总水足迹在25 a内增加了3.2倍,人均水足迹在25 a内增长了近3.0倍。②玛纳斯河流域用水结构失衡,其中农业用水量所占比例最高,且呈现出明显的增长趋势,但是总体情况日趋好转。③玛纳斯河流域水资源集约利用度不断上升,由1990年的1.12元/m~3上升到了2015年的13.34元/m~3,水资源利用程度愈加充分。④玛纳斯河流域的社会化水资源稀缺指数在1990年和2005年处于有压力状态,在1995年处于紧缺状态,在2000,2010年和2015年处于相对富余状态。根据评价结果,提出了能促进玛纳斯河流域水资源可持续利用的建议及改进对策。     

阿姆河流域耕地变化及水土匹配特征分析

基于中亚阿姆河流域4个分区1990—2015年间土地利用变化和水资源等数据,运用耕地变化速率、洛伦兹曲线和基尼系数法以及水土资源匹配系数对阿姆河流域耕地变化和水土匹配状况进行了综合分析。结果表明:1990—2015年阿姆河流域耕地以146.74 km²/a的速度在扩张,且各时期、各分区扩张的速度不同;在不考虑咸海来水不断减少、生态持续恶化的前提下,绿洲区匹配状况属比较公平和相对合理状况;阿姆河流域水土资源空间分布存在明显的错位现象;全流域生态用水被农业用水严重挤占,阿姆河流域灌溉面积、灌溉用水量成为影响咸海水量及面积变化的重要因素,是一种不可持续的用水方式。     

基于土地转移矩阵的疏勒河中游土地利用变化研究

为了分析疏勒河流域土地利用的变化情况,以疏勒河中游为研究区,利用1980,2000年和2013年多期遥感影像数据和地形图,运用人机交互目视解译以及空间分析方法和数理统计方法,获得疏勒河中游土地利用现状、土地利用类型转移矩阵,对疏勒河流域近34 a来土地利用结构的动态演化进行了系统分析。结果表明:(1)近34 a来,疏勒河中游内未利用土地分布最广,其次是草地和耕地,再次是林地、城乡、工矿、居民用地和水域,仅占研究区不到4%的面积;(2)近34 a来疏勒河中游地区耕地大面积增加,水域面积急剧减少;(3)疏勒河中游区各景观类型的变化强度和变化方向各有不同,生态功能呈退化的趋势;纯自然生态系统的景观格局的变化强度在近年来有所上升,人类活动的影响强度呈加强的趋势。     

1966～2015年长江源冰川融水变化及其对径流的影响 ——以冬克玛底河流域为例

气候变暖改变了长江源的冰冻圈,影响了当地的生态系统。采用HydroGeoSphere（HGS）水文模型,对长江源区冬克玛底河流域冰川融水进行了模拟研究,以评估气候变暖背景下冰川融水径流对流域水资源的影响。利用研究区周围4个气象站点的资料,采用多元回归和插值方法重建了1966~2015年气象数据,并采用2005~2006年的实测流量数据对模型模拟结果进行了验证,表明模型有一定的可信度。结果显示：① 过去50 a,冬克玛底河流域的平均物质平衡为-151 mm/a,冰川物质累积亏损为7.55 m,温度升高对冰川的影响超过降雨增加的影响;② 物质平衡与降水呈现正相关,与正积温和冰川融水为负相关;③ 过去50 a,冬克玛底河流域总径流量、冰川区产流量、非冰川区产流量都呈现增加趋势,其中增加的总径流量的25%为降水增加所致,75%为气温升高导致冰川消融所致。研究结果可为气候变暖背景下长江源的保护提供一定的科学依据和参考。