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。     

密云水库上游土地利用与景观格局变化特征

基于遥感监测的多期土地利用/土地覆盖数据,详细分析了密云水库上游地区近10年土地利用类型的时空转变,并借助Fragstats软件分析了研究区景观格局的变化。研究结果表明：灌木林、有林地、中高覆盖草地始终是研究区的优势类型,维持着景观的基本功能,但土地利用与景观格局在近10年仍发生了较大的变化,2000年前有较多的林草地转变为耕地,之后,大量的耕地实现退耕,林草植被增加迅速。研究区整体景观格局破碎化有增加的趋势,但对水土保持与水源涵养有利的景观类型也在同步增加。     

神木县近十年生态治理效果评价

根据1986年和2000年2期TM影像解译资料,运用地理信息系统的空间分析和数理统计功能以及景观分析软件FRAGSTATS分析了神木县土地利用变化的数量变化、变化速度等特征,以及各类型之间的转化情况和景观指标变化特点.结果表明15年间,神木县土地整治取得明显成绩,土地利用类型发生明显变化,耕地、草地分别增加5 161.11 hm2和56 462.25 hm2;未利用地减少60 456.25 hm2;各类型间的转化突出表现为未利用地向草地的转化;景观指标变化分析表明景观结构异质程度下降,景观类型有向单一化方向发展的趋势.     

神木县近10年生态治理效果评价

根据1986年和2000年2期TM影像解译资料，运用地理信息系统的空间分析和数理统计功能以及景观分析软件FRAGSTATS分析了神木县土地利用变化的数量变化、变化速度等特征，以及各类型之间的转化情况和景观指标变化特点。结果表明：15年间，神木县土地整治取得明显成绩，土地利用类型发生明显变化，耕地、草地分别增加5161．11hm^2和56462．25hm^2；未利用地减少60456．25hm^2；各类型间的转化突出表现为未利用地向草地的转化；景观指标变化分析表明景观结构异质程度下降，景观类型有向单一化方向发展的趋势。     

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。     

咸阳市生境质量变化遥感监测研究

随着社会经济的快速发展和城镇化进程不断加快,土地利用景观格局的变化持续影响着区域生境质量。为了深入探究土地利用变化对生境的影响,选取人类活动较为剧烈的咸阳市为研究区,以遥感解译的土地利用分类数据为基础,在ArcGIS和Fragstats软件的支持下分析了咸阳市2000~2010年间的土地利用和景观格局变化特征,并采用InVEST模型评价生境质量,以此监测生境质量的变化情况。结果表明:2000~2010年间咸阳市的综合土地利用动态度为2.34%,变化总体缓慢;土地利用变化特点是耕地、草地面积有所减少,主要转出至林地和建设用地,导致林地、建设用地面积增加;景观的破碎化程度与结构复杂性变高;生境质量稍有好转,整体上呈现中、北部高于南部的空间格局,优、良、差等级的生境质量所占面积比例提升,中等级生境质量所占面积比例大幅度降低;全市14个县(市、区)中,旬邑县的生境质量最好,礼泉县的生境质量提升幅度最为显著;生境质量变化的驱动力主要是土地利用格局的转变。咸阳市今后可在继续实行现有生态保护措施的同时,加大保护与治理力度,逐步实现土地利用与生态环境的协调发展。     

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。     

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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基于遥感分类的博鳌地区生态变化评价

利用不同年份TM 数据, 使用遥感和景观分析的评价方法, 并对博鳌镇及周边区域的生态安全状况进行了研究。在充分利用影像波段信息的基础上选取不同的波段组合, 对最大似然方法和光谱角分类法做对比分析, 并将对比的最优结果用于景观评价指数的计算, 运用土地利用转移概率矩阵以及多种景观指标对博鳌地区景观格局变化和各个斑块类型的变化进行了研究. 结果表明, 从1988 年到2000 年, 该地区的未利用地面积明显下降, 土地利用开发效果明显; 与此同时耕地面积也有一定规模的下降, 明显存在耕地被建筑用地挤占情况; 林地面积有很大的扩张, 显示出极大的优势度, 就研究区域整体景观而言, 该区的破碎度得到一定的改善, 但其物种多样性和均衡性遭到一定破坏。     

辽宁省阜新蒙古族自治县土地利用变化及其驱动分析

以2003～2007 年辽宁省阜新蒙古族自治县土地利用类型变更调查和统计年鉴数据为基础,利用单一土地利用动态度、综合 土地利用动态度、土地利用程度综合指数、土地利用程度变化量和土地利用程度变化率等模型,通过SPSS 软件,对阜新蒙古族自治 县五年间土地利用的动态变化及驱动因素进行分析,研究结果表明,2003～2007 年阜新蒙古族自治县耕地、园地、牧草地和未利用 地面积减小,林地、交通用地、居民及工矿用地面积增加,水利设施用地面积变化不大。土地利用的变化与固定资产投资、工业总产 值和公路通车里程显著相关。     

基于Landsat TM 数据的若尔盖县LUCC 时空特征研究

若尔盖县是世界著名若尔盖湿地的主要组成部分, 是青藏高原高寒生态系统的典型代表。基于1989 年、1997 年和2004 年3 期Landsat TM 影像的土地利用ö土地覆被分类结果, 运用地理信息系统空间分析方法和数理统计学方法, 深入分析了四川省若尔盖县近15 年来各土地利用/覆被类型尤其是草地和沼泽的数量和空间变化特征。结果表明: ①研究区主要土地利用与土地覆被类型为草地、沼泽、林地和裸地, 其中草地与沼泽面积逐步减少, 而裸地面积成倍增长。②通过建立研究区LU CC 幅度、LU CC 数量和空间变化模型以及趋势与状态指数模型, 很好的表现了研究区LU CC 的时空特征。从整个区域来看, 前期综合LU CC 趋势和状态指数为0. 37, 处于准平衡状态;后期小于前期, 为0. 23, 处于平衡状态, 整个时段其指数为0. 35, 为准平衡状态, 呈现双向转换态势。③定位分析了研究区LU CC 情况, 发现区域草地和沼泽退化相当严重, 而且前后两期退化区在空间上有所转移。     

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。     

安徽省土地利用地形梯度格局变化分析

针对研究土地利用变化方面基于非空间属性数据库的数据研究方法在空间位置和形象思维方面的不足,综合分析高程、坡度等多重因素研究不足的问题,提出了一种基于地形梯度的土地利用格局变化分析方法。以安徽省2000年、2005年和2010年Landsat TM影像为主要数据源,利用遥感和地理信息系统方法,探讨了安徽省2000~2010年,不同地形条件下自然因素以及人文因素对土地利用格局时空演变过程中的影响;基于数字高程模型,结合地学信息图谱理论,通过等间距(Equal Interval)分类方法,计算土地利用图谱类型的地形梯度分布。研究结果表明:安徽省土地利用结构以林地、耕地和建设用地为主,2000~2010年,未利用地和耕地面积呈不断减少趋势,建设用地面积由2000年的26 270.67km2增加到2010年的38 996.49km2,呈现不断增加的趋势,且增加幅度较大,破碎度也随之加重。前期变化型的优势分布区是地形位等级1~2级,后期变化型的分布指数总体呈增加趋势,持续变化型的分布指数变化呈现波动起伏的曲线,稳定型分布指数在1~6级呈现减小趋势,在6~10级呈现增加趋势。     

土地利用最佳模拟尺度选择及空间格局模拟

土地利用变化是一个受到多重因素相互影响的动态过程。目前,已经成为全球环境变化和可持续发展的重要内容,而区域土地利用空间格局模拟已成为LUCC研究的关键内容。以2000年以及2010年的TM遥感影像解译数据以及数字高程模型、水系、铁路、公路、降雨量和气温等数据为基础,运用二元逻辑斯蒂回归模型对黄土台塬区的土地利用最佳模拟尺度进行了选择,并在此基础上对研究区的各种土地利用进行了空间格局模拟。研究结果显示：（1）在土地利用格局模拟的十个空间尺度上,土地利用变化空间格局与其驱动力因子之间存在着一定的尺度相关性特征;（2）黄土台塬区耕地、林地、草地的ROC值在十个空间尺度上均呈现出先增加后减少的趋势,转折点在400 m尺度附近,说明黄土台塬区的土地利用在尺度效应和尺度转换的效应下,400 m×400 m是此区域土地利用格局优化的最佳模拟尺度;（3）在400 m最佳模拟尺度上所模拟出的草地和林地的分布格局都与人均GDP和地形综合指数两个变量显著相关,而对耕地的分布影响最为明显的变量则是地形综合指数。     

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。     

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。     

西安城区土地利用/覆被变化及生态效应测评研究

利用两期遥感影像,以ArcGIS9.0和ERDAS8.5为平台分析了西安市2000~2007年间土地利用时空变化过程;并对研究区2000~2007 年间土地利用变化引起的生态效应变化进行了测评;结果表明：7 a间西安城区土地利用/覆被变化显著,综合土地动态度为1.9%,建设用地面积逐年增加,年变化率为3.1%;耕地、未利用地、园地、水体面积有所减少,西安城区的生态系统服务价值从2000年的259.8 ×106元减少到2007年的233.6×106元,共减少了26.2×106元;经证实用遥感与地理信息系统技术研究因土地利用/覆被变化引起的生态响应是一种有效的方法。     

基于格网划分的城市区域土地利用景观格局时空变化遥感监测

城市化引起的土地利用变化已成为城市问题研究热点。多时相遥感变化检测能够监测到土地利用变化的数量,被广泛地用来进行城市扩张研究。对于城市化引起的城市空间结构变化,最新研究引入景观格局分析法,大量涌现的景观指标为景观格局定量化表达提供了基础。目前对于城市化过程中景观格局时空变化的描述过于笼统,一般是对整个研究区域提取全局景观格局及其时间变化。通过提出一种基于网格划分的景观格局提取与时空变化检测方法,并运用此方法研究了北京市城市化进程中景观格局的时空变化。结果表明:基于网格划分的景观格局变化检测方法能够检测出城市空间结构变化的数量、位置和模式,为理解城市扩张行为以及城市扩张建模提供了相比较于遥感土地利用变化检测之外的另一种知识。     

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。     

京津风沙源治理工程区LUCC及土壤风蚀强度动态遥感监测研究

以遥感手段监测京津风沙源治理工程区土地利用/覆盖变化及土壤风蚀强度,分析了工程区LUCC及土壤风蚀时空格局特征及关系。结果表明:工程实施前后,LUCC及土壤风蚀强度差异明显。近30a,LUCC过程主要表现了由耕地开垦向生态退耕还林、草转变,伴随生态恢复和沙化有效抑制态势;耕地总体表现出先增加后减少态势,耕地面积1990～2000年增加面积是2000～2015年减少面积的1.9倍;林地总体呈增加态势;2000～2015年耕地转化为林地和草地面积分别为446.1km2和1 129.3km2,西部最为明显;建设用地面积扩张明显;未利用地呈减少趋势,转换类型以沙地向草地转化为主,面积为1 493.1km2。京津风沙源治理工程区土壤风蚀侵蚀模数整体呈下降趋势,生态工程实施后改善趋势明显(P0.01);总体上,东部、南部地区以高覆盖、中覆盖草地类型为主的地区土壤风蚀量小;浑善达克沙地治理区土壤风蚀量较大,但总体呈减少趋势。不同土地利用/覆盖类型对土壤风蚀强度影响较大,土壤风蚀模数依次为沙地低覆盖度草地中覆盖度草地旱地灌木林水田高覆盖度草地其他林地疏林地有林地;低覆盖度向高覆盖度草地类型转化有效抑制土壤风蚀量(减少66.12%),植被覆盖度的增加有效降低土壤风蚀模数;沙地周边区域,高/中覆盖度向低覆盖度草地类型转换过程中,土壤风蚀量呈增加(58.26%)态势,草地转化为沙地、旱地土壤风蚀量增加。