变化环境下子牙河流域水文过程影响要素分析

构建添加水库及取用水模块的SWAT模型，在考虑人类活动影响的基础上，分析土地利用类型及气候变化对子牙河流域水文要素的影响，并利用统合还原法计算人类活动及气候变化对研究区的径流变化的贡献率。结果表明：1980—2020年草地、耕地及水域面积呈减少趋势，建设用地呈增加趋势，其他土地利用类型变化趋势不明显；土地利用类型变化使得流域地表产流增加3.5 mm,地下水补给和蒸散发分别减少0.15 mm和2.93 mm; 1980—2020年研究区年降水量呈不显著上升趋势，年气温呈显著上升趋势，气候变化使得流域地表产流、地下水补给及蒸散发有不同程度的增加；人类活动和气候变化对流域径流减少的贡献率分别为66.36%和33.64%,人类活动占据相对主导的地位。     

基于土地利用变化的永定河流域生境质量评估

为揭示永定河流域生境质量演变规律,以永定河(官厅至屈家店河段)流域为研究区,运用InVEST模型,探讨区域内1985～2015年土地利用及生境质量时空演变及其影响因素,并分析其景观格局特征。结果表明：研究区内主要土地利用类型为耕地和林地,土地利用类型变化主要表现为城镇用地和农村居民点面积的增加。研究区总体景观趋于破碎化,其中旱地为研究区域的优势景观。研究区总体生境质量指数呈下降趋势,下降率达6.7%,主要原因为城镇用地的扩张,但河流岸线范围内指数呈上升趋势,表明北京市对永定河的治理成效显著。生境质量指数与人口和GDP呈负相关,表明人口和GDP的增加会降低生境质量指数。今后应加强研究区内草地和林地的保护力度,控制城镇用地面积,提高研究区域生态系统服务功能稳定性。     

中小型流域城市化典型区土地利用/覆被变化与预测

为探究中小型流域在城镇化进程快速推进背景下土地利用时空演变格局,以白云湖流域为研究区,利用土地利用动态、土地利用强度分析流域1980—2020年土地利用结构变化,采用标准差椭圆模型分析流域空间格局变化,讨论白云景观湖泊建成前后对该研究区土地利用带来的影响,再借助CA-Markov模型模拟未来2030年流域土地利用,探究未来白云湖流域土地利用格局演变趋势。结果表明：(1)1980—2020年白云湖流域土地利用现状以建设用地为主导,建设用地年平均占比达51.77%,2020年占比高达70.13%;(2)40 a间流域用地呈现以耕地、未利用地、林地、草地转出及建设用地持续转入变化趋势,土地利用强度持续上升,土地结构逐渐趋于单一化;(3)白云湖景观湖泊占用部分城市用地,使得未来2030年流域用地转移调整为以林地转入和建设用地转出为主,土地利用变化减缓,城镇建设空间得到一定管控。     

黔中水利枢纽工程区“三生”空间用地生态环境效应

基于TM/Landsat8 OLI影像数据和土地利用变化数据,采用生态环境质量指数和分布指数,分析了贵州省黔中水利枢纽工程区2000—2020年的“三生”空间用地变化和生态环境效应,以及“三生”空间用地变化和生态环境效应对地形地貌的响应特征。结果表明：2000—2020年黔中水利枢纽工程区的“三生”空间用地总体特征为生态用地最多,生产用地次之,生活用地最少,其中生态用地面积先减少后增加,生产用地面积先减少后增加再减少,生活用地面积则呈持续增加趋势;草地生态用地、林地生态用地和农业生产用地三者之间的相互转换高于其他用地类型之间的相互转换,草地生态用地面积转移最大;工程区生态环境质量整体呈波动变化,东部和西部的生态环境质量总体优于中部地区,其中海拔大于1 700 m、坡度大于15°的区域及东坡和南坡生态环境质量较好,而低海拔区生态环境质量呈逐渐变好趋势,非喀斯特区和纯喀斯特区生态环境质量好于亚喀斯特区,但非喀斯特区和纯喀斯特区生态环境质量呈下降趋势。     

河南省土地利用结构时空偏移及生态系统服务价值时空分异特征研究

【目的】为了分析河南省土地利用数据，对其结构时空偏移及生态系统服务价值时空分异特征进行研究，探索土地利用结构变化对其生态系统服务价值的影响，【方法】基于1990—2020年河南省土地利用/覆被变化数据，运用信息熵和偏移份额模型分析其土地利用结构时空变化及其生态系统服务价值变化。【结果】研究显示：(1)研究期内河南省整体土地利用结构信息熵、均衡度呈“缓慢下降-缓慢上升”趋势，优势度则相反，结构经历了“有序—无序—相对平稳”的演化过程。(2)研究期内建设用地、林地及水域用地为增长性结构，耕地、草地及未利用地为衰退性结构，其中建设用地补给偏移效应显著，耕地挤出偏移效应显著。各地区不同土地利用类型竞争力存在明显空间差异。(3)研究期内河南省生态系统服务价值下降了56.19亿元；土地利用结构上，生态系统服务价值以林地和水域用地为主，占总比重75.65%;单项生态系统服务价值以水文调节和气候调节为主，占总比重58%,空间分布上，生态系统服务价值整体呈“西高东低，南高北低”的分布特征。【结论】结果表明：建设用地、林地及水域用地是河南省生态系统价值变化的主要因子，前者为负相关，且生态系统服务价值增长率...     

沙颍河流域河南段生态系统服务价值及影响因素评估

为提高沙颍河流域河南段生态系统服务水平，推动区域高质量发展，采用当量因子法、热点分析法、地理探测器模型评估沙颍河流域河南段2000—2018年生态系统服务价值(ESV)时空分异特征及影响因素。结果表明：耕地、草地、林地面积减小，城镇与农村居民点面积大幅度增大，耕地转出面积占总转出面积的57.71%,是其他土地利用类型转入的主要贡献者；研究区总ESV值随时间变化整体呈先增大后减小趋势，生态系统服务高值区范围缩小，主要分布在流域西部、北部；生态系统服务低值区范围扩大，主要分布在流域中部、东部，生态系统服务高值区、低值区空间集聚明显；生态系统服务价值增加的原因主要是耕地转水域、耕地转林地，减少的原因主要是林地转耕地、水域转耕地、耕地转城镇与农村居民点；生态系统服务价值空间分异受多因子的共同影响，其中人为干扰指数的影响最大，与各因子的交互作用最显著。下一步须严格限制林地、水域向耕地与建设用地转化，加强对生态用地的投入与管护，开展生态修复及流域生态补偿，以期改善生态环境，提高生态系统服务价值。     

海南岛土地利用及产水量时空变化模拟EI北大核心CSCD

采用InVEST模型的产水模块研究海南岛1995—2015年的产水量时空变化,同时基于FLUS模型利用1995年与2015年两期的土地利用数据及自然、交通和社会因子,模拟2035年海南岛不同情景的土地利用变化及其对产水功能的影响。结果表明:1995—2015年海南岛城镇化加剧导致建设用地增加,增加的建设用地主要来源于林地和耕地的转换;1995—2015年海南岛产水量处于增长状态,产水深度总体呈现出东北部高、西南部低的空间分布格局;2035年自然发展情景下海南岛仍延续快速城镇化的发展速度,建设用地将增加36.7%,由此导致海南岛产水量较2015年增长0.67%;生态空间保护情景下的产水量增长率为-0.21%,实施生态保护措施可以很好地抑制产水量的增加,能够降低洪涝风险,保障海南岛生态系统产水功能。     

深圳坪山河流域土地利用变化对流域非点源污染负荷的影响

采用GIS空间分析技术,对坪山河流域1990和2000年的土地利用结构变化进行分析,并结合土壤普查资料和降雨数据,利用长周期水文影响评价模型(L THIA),以TP、TN为评价指标,对非点源污染负荷进行分析。结果表明:由1990年到2000年,耕地、园地有向建设用地转化的趋势,其中耕地和园地所占比例分别由原来的7.8%和12.4%减少到3.2%和8.7%,建设用地和水域所占比例分别由原来的1.8%和1.9%增加到7.5%和2.4%。同时,非点源污染敏感区不断扩大,平均径流量增加了9.6%;TN污染负荷由1990年的483.2t增加到2000年的498.4t,TP污染负荷从29.2t增加到36.3t。     

基于InVEST模型的山地流域生境质量时空分异研究——以贵州省境内赤水河流域为例

生境质量是生态系统服务研究中的重要组成模块,分析景观格局变化引起的生境质量变化可为景观优化以及生态文明建设提供科学依据。以贵州省境内赤水河流域为例,基于InVEST模型探讨了流域1990～2015年的生境质量时空特征及其与景观格局的耦合关系。结果显示:(1) 1990～2015年,研究区的土地利用变化特征主要表现为耕地、林地与草地的相互转化以及建设用地对三者的挤占,该变化导致流域的破碎度增加,景观连通性降低;(2)研究区的生境质量与生境退化分别从1990年的0.697 96,0.133 96下降到2015年的0.695 62,0.113 15;热点分析表明,生境质量的冷点区域主要分布于研究区的上游及城镇周边,生境质量的热点区域主要分布于流域的下游植被分布的区域;(3)流域的生境质量、生境退化与景观格局指数表现出明显的相关性,并且两者与景观格局指数的相关性各异。     

新疆车尔臣河流域土地利用/覆被变化分析

以1990年、2000年与2010年车尔臣河流域Landsat-TM影像数据和中巴资源卫星数据,采用GIS技术分析研究区20 a土地利用/覆被变化。结果表明,1990—2010年,研究区耕地、水域湿地和建设用地呈现增加趋势,分别增加152.69%、343.05%、34.09%,其他用地类型变化不大;新增耕地面积主要来自于3.9%的草地;新增水域湿地面积主要来自于2.63%的沙地和2.03%的草地。研究结果可为区域水土资源可持续利用及生态环境保护提供参考。     

土地利用/覆被变化对产水服务功能的影响：以海南热带雨林国家公园为例

为揭示海南热带雨林国家公园土地利用/覆被变化(LUCC)对产水服务功能时空演变的影响，应用GIS和InVEST模型，分析产水服务功能对LUCC的响应及其成因。结果表明：(1)1990—2018年研究区土地利用发生较大变化，耕地、草地及天然林分别减少68.48%、18.74%及4.89%;水库坑塘、橡胶林和经济林分别增加810.74%、190.42%和38.09%。(2)产水服务功能对LUCC产生明显变化响应，1990—2018年产水总量和产水服务功能总体呈先下降后轻微上升趋势。四期平均产水深分别为1 251.74 mm、1 191.98 mm、1 086.48 mm和1 204.98 mm,并整体呈现出西部产水量低，东部高的空间差异。LUCC是影响产水服务功能变化的重要原因，其中耕地、天然林面积锐减，橡胶林等经济林和水库坑塘面积增加会削弱产水服务功能。因此，未来应合理控制橡胶林等经济林面积，优化配置用地格局。     

土地利用变化对长阳县非点源污染负荷的影响研究

 利用输出系统模型,结合RS和GIS技术,对长阳县非点源污染负荷进行空间分布模拟和总负荷的估算。结果表明：①长阳县非点源污染负荷TN（总氮）,TP（总磷）从2000年到2006年呈逐步上升趋势,这种变化趋势与土地开发利用关系密切：在空间分布上,TN,TP由东向西纵深发展,污染负荷空间分布更加广泛;非点源污染负荷总量增加显著,2000年到2006年TN负荷增加幅度达到55.56%,TP负荷增加幅度为42.51%。②不同土地利用类型对非点源污染负荷总量的贡献率存在差异,对TN贡献率较大的土地利用类型是耕地、林地、草地;对TP贡献率较大的依次是林地、耕地、草地和建设用地。③不同土地利用类型对非点源污染负荷的贡献率也在发生变化,从2000年到2006年,耕地对TN的贡献率的变化最突出,上升了19%,草地贡献率下降了11%;草地对TP的贡献率变化最大,下降了18%,其次是建设用地,贡献率上升了5%左右。     

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。     

基于Landsat影像的千将坪滑坡植被覆盖度变化监测

监测滑坡区植被生态恢复过程，可为滑坡区生态恢复提供科学依据。以湖北省秭归县千将坪滑坡为研究区，以多期空间分辨率为30 m的Landsat TM/OLI影像为数据源，计算归一化植被指数(NDVI),采用像元二分模型估算2002～2020年间9个时相的植被覆盖度数值，对滑坡区植被覆盖度变化趋势进行分析。结果表明：滑坡区平均植被覆盖度2002～2020年呈现先下降后上升的趋势，在2003年发生滑坡后平均植被覆盖度明显下降，之后逐渐上升，至2014年平均植被覆盖度已超过滑坡前水平。滑坡发生后，低植被覆盖区面积明显增加，高植被覆盖区毁损严重，经历近20 a生态恢复，至2020年研究区低植被覆盖区面积比例低于滑坡前，高植被覆盖区面积比例高于滑坡前，千将坪滑坡区植被生态总体恢复良好。     

2000—2021年郑州市土地利用变化及对综合径流系数的影响

洪涝灾害是中国各大城市水安全的突出问题,土地利用变化对洪涝灾害形成过程具有较大影响作用,综合径流系数是响应洪涝水文过程的一个重要因素,因此,研究土地利用变化及其对综合径流系数的影响具有重要意义。基于郑州市2000—2021年3期Landsat遥感影像土地利用分类数据,分析郑州市土地利用时空演变特征,计算区域综合径流系数和城市地面硬化率,研究结果表明：(1)2000—2021年郑州市土地利用变化剧烈,其中建设用地面积增加了1 425.97 km²,林草地、耕地面积分别减少了777.25、810.88 km²;(2)2000—2021年郑州市土地利用转换面积总占比43.39%,转换类型主要为耕地、林草地和建设用地的相互转换,2000—2014年土地转换类型主要为耕地、林草地转换为建设用地,林草地转换为耕地,2014—2021年主要为耕地向林草地和建设用地的转换、林草地和建设用地向耕地的转换;(3)2000—2021年郑州市城市地面硬化率由12.32%增加至31.14%,综合径流系数由0.24上升到0.40。     

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。     

基于 Sentinel-2 卫星数据的洋河水库水体总磷反演

结合洋河水库实测水质数据和 Sentinel-2（哨兵 2 号）卫星遥感影像数据，基于线性回归方法，建立遥感波段 反射率与水体总磷实测质量浓度之间的反演模型，反演洋河水库 2016—2019 年总磷质量浓度，并分析库区总磷 质量浓度时空变化特征。研究结果表明：线性回归遥感反演模型决定系数达到 0.818，相对误差平均值在 20% 以 内，计算结果较稳定，模型适用性较好。在时间分布上，洋河水库水质整体基本较好，2016—2018 年洋河水库水 质较好，达到Ⅲ类，部分月份水质较差，超过Ⅲ类，主要集中在秋季；2019 年洋河水库水质较差，整体达到Ⅳ类，部 分月份出现Ⅴ类，超标现象集中在夏秋季节。在空间分布上，非汛期洋河水库总磷质量浓度自东、西入口及取水 口向水库中心区逐渐升高，汛期靠近西入口的水域总磷质量浓度明显高于其他区域。利用哨兵 2 号卫星遥感影 像对总磷质量浓度进行反演，可为水库的水质监管提供技术支撑。     

阿克苏灌区土地利用格局变化图谱及驱动力分析

利用地学信息图谱方法,以阿克苏灌区3期遥感影像(2006年、2010年、2015年)为基础,合成系列土地利用变化图谱,分析研究区土地利用格局变化规律,并对阿克苏灌区土地利用格局变化进行驱动力分析。结果表明:①2006—2010年,研究区耕地、园地和建设用地面积增加,林地、草地、水域和其他土地面积减少,其中耕地图谱单元增长最多,增加了149 868.54 hm²,主要来源于园地和其他土地;园地的增长速率最快,增长率高达43.08%;②2010—2015年,研究区园地和建设用地呈快速增加趋势,耕地、林地、草地、水域和其他土地面积呈缩减态势,其中园地图谱单元增长最多,增加了59 705.55 hm²,主要来源于耕地;建设用地增长速度最快,增长率高达300.50%;③经济、交通以及人口因素是引起阿克苏灌区建设用地规模快速扩张的主要驱动力。     

小浪底水库横断面冲淤分布规律

开展水库库区横断面冲淤分布规律研究，对合理控制库区淤积形态的发展和长期保持水库有效库容具有重要意义。基于实测资料，分析2000—2020年小浪底水库汛期56个断面的冲淤变化，利用汛前、汛后横断面平均河底高程的差值，并结合形心相对深度判别横断面冲淤类型，得出小浪底水库横断面冲淤类型的时空分布及转化规律。结果表明：汛期小浪底水库横断面的冲淤类型从坝前至库尾依次有水平抬高/主槽冲刷、水平抬高、淤槽为主、主槽冲刷以及冲淤不明显5种，且随着三角洲顶点向坝前推进，横断面冲淤类型沿程转化。     

洪泽湖流域污染负荷削减对生境质量的影响

运用InVEST生境质量模型分析了1980—2020年洪泽湖流域生境质量时空变化特征,通过Johnes输出系数模型计算不同情景下污染负荷输出量,利用回归模型建立污染负荷与生境质量关系,预测流域污染负荷削减措施对生境质量的改善效果。结果表明：洪泽湖流域生境质量逐年恶化,空间上呈“南优北差、东优西差”分布格局;流域污染负荷输出呈逐年上升趋势,且污染负荷在差生境质量区域有明显集聚效应,污染负荷与生境质量呈显著负相关;在自然发展(污染负荷无削减)情景下,2030年流域生境质量平均值与2020年相比较将降低1.0%～2.4%;根据流域污染负荷削减目标,在污染负荷削减率为8%情景下,流域生境质量平均值较自然发展情景提升0.9%～2.2%,在污染负荷削减率为18%情景下,流域生境质量平均值较自然发展情景提升1.3%～2.7%,流域污染负荷削减对于提高生境质量具有显著效果。