巢湖流域土地利用变化对雨洪调蓄能力的影响

为探究土地利用结构变化对雨洪调蓄能力的影响,以1980—2020年巢湖流域的土地利用数据和土壤数据为基础,采用GIS和SCS模型相结合的方法,分析了不同时期不同降雨尺度下巢湖流域径流产生及分布情况。结果表明：1980—2020年巢湖流域土地利用变化主要表现为建设用地的增加及耕地和林地的减少;流域土地利用综合指数持续增长,其中高强度土地利用区面积从127 km²增长到了1 624 km²。1980—2020年渗透性差的地区从1 706.0 km²增加到了2 398.1 km²,以城市区域扩张为主。2020年相较于1980年,在不同土地利用条件下,相同降雨量时径流量明显增大,且主要在巢湖流域的合肥地区,而在增加降雨量时,径流量的增加幅度逐渐减小,在不同降雨量条件下(日降雨量为50、100、250 mm)径流量分别增大了6.11%、2.61%和0.96%。因此可以得出土地利用变化是导致径流量变化的主要因素,降雨量是次要因素。研究结果可为巢湖流域城市规划及城市雨洪风险管理提供参考。     

鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变

通过斑块密度、斑块平均面积、斑块平均形状破碎化指数和面积加权平均形状破碎化指数4项景观格局指数,结合形态学空间格局分析法(MSPA),从景观和像元层面探索了1995～2015年鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变过程。结果表明:①鄱阳湖生态经济区湿地面积呈现波浪状增长,其内部湿地类型变化较剧烈;②4项景观格局指数均表明研究区湿地呈越加破碎的变化趋势:③MSPA的分析结果与景观格局指数相一致,研究区湿地以"核心区"形态为主。研究结果可为鄱阳湖生态经济区的景观破碎化研究提供参考,并为区域景观格局优化、土地合理管理提供借鉴。     

黄河三角洲湿地景观格局演变研究

运用景观生态学原理,基于不同年代的遥感数据,系统分析了1993～2004年黄河三角洲湿地景观格局演变情况.结果表明:①湿地面积总体上变化不大,景观破碎化水平相对较低,湿地景观保持着一定的自然状态;②随着人类干扰强度的增强,斑块数量急剧增加,破碎化指数、斑块密度显著增大,景观破碎化程度提高;③湿地结构和组成发生了变化,人工湿地面积急剧增加,自然湿地面积减少;④芦苇湿地斑块急剧增加,平均斑块面积减少,说明芦苇湿地生态功能降低,湿地质量下降.⑤黄河水沙资源变化、人类活动干扰是三角洲湿地景观格局演变的根本动力和主导因素.     

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。     

山东半岛东部湿地景观格局变化及驱动力分析

以1990年、2000年、2010年的遥感影像为基础数据,采用景观生态学相关方法分析了山东半岛东部(烟台市、威海市)湿地景观格局的变化特点,并选择部分能代表气候及人类活动的因子,分析当前湿地景观格局变化的驱动力。结果表明:自然湿地总面积呈减少趋势,其中海域湿地与河流湿地降幅最大,但人工湿地面积增长迅速;景观格局指数显示,研究区景观形状趋于复杂化,斑块类型更加多样化,景观破碎化程度日益提高;研究区湿地生态系统的景观格局是自然环境和人类活动综合作用的结果,气候波动、人口增长、经济和城镇化发展、政策制定对湿地的景观格局影响深刻,人文驱动力中人口因子占主导地位。     

伊犁河流域陆表水域面积时空变化及驱动力分析

为探究伊犁河流域陆表水域面积时空变化及其驱动因素，为跨境水资源确权与分配提供依据，利用全球地表水数据集研究2001～2020年伊犁河流域陆表水域面积时空变化，并结合降水、温度和土地利用数据进行驱动力分析。结果表明：(1) 2001～2020年伊犁河流域陆表水域面积增加661 km²,主要增加在中国境外巴尔喀什湖南部和境内流域。(2) 20 a间大于1 km²的陆表水域增加41个，大于5 km²的陆表水域增加14个，巴尔喀什湖水体面积呈先增加后稳定的趋势，卡普恰盖水库水体面积呈下降趋势。(3)中国境内陆表水域面积受气候因素影响较小，土地利用类型变化是境内陆表水域面积变化主导因素；耕地面积变化是影响境外陆表水域面积变化的主导因素。研究成果可为伊犁河流域土地利用规划及流域水资源合理分配提供科学支撑。     

草海湿地区域土地利用景观格局时空变化特征研究

采用3S技术和景观生态学分析方法,对草海湿地区域近20 a的景观格局动态变化进行分析,结果表明:(1) 20 a间,草海湿地区域林地、草地景观类型面积呈下降趋势,水域、建设用地景观类型面积大幅增加,耕地景观类型面积总体有所增加;(2)从景观类型转换来看,研究区景观类型转换以草地、耕地景观类型的转入转出变化最大,草地退化较为严重;(3)从景观类型斑块密度和平均斑块面积变化情况来看,研究区各类景观类型的破碎化程度越来越严重;(4)从景观斑块形状和景观多样性变化情况分析,研究区林地、草地、建设用地景观斑块形状趋于规则,景观优势度明显,在整个研究区中占绝对的优势地位。总体来看,草海自然保护区建立之后,由于人为因素的干预,对湿地区域保护力度较大,一系列湿地保护、修复和恢复工程的实施,使得草海湖区面积持续增加,湿地得以较好的保护和恢复。     

2010～2020年汉江中下游流域景观格局变化分析

为探究汉江中下游流域景观格局变化的结构特征和驱动因素，基于遥感数据，分析汉江中下游流域2010～2020年土地利用/覆盖变化(LUCC)及景观格局变化，采用支持向量机法，分析土地利用类型时空变化及其景观破碎度、多样性变化和斑块形状等，从不同角度探讨该区域景观格局变化驱动因素。研究结果表明：汉江中下游流域景观格局在自然和人文因素驱动下向着更均衡、更多元化的方向演变，集聚的大型景观类型倾向于被其他景观分割、离散，由单一景观的优势格局演化为更丰富多样的区域景观格局分布；在类别水平上，耕地和草地景观斑块形状破碎化程度增加，城镇建设用地景观形状指数(LSI)和斑块密度(PD)均有不同程度增加。研究结果可为汉江中下游地区的经济发展和生态环境保护提供理论基础。     

1990—2020年青海省“三生”空间格局演化及影响因素研究

基于1990—2020年青海省4期土地利用数据，构建“三生”空间分类体系，探究青海省“三生”空间格局演化及影响因素。结果表明：1990—2020年青海省各空间类型间均发生不同程度的转化，2010—2020年整体表现为潜在空间转向生产-生态空间和生态空间、生产-生态空间与生态空间之间相互转移的特征，高程与坡度对空间类型分布影响较大；2020年青海省生产-生态空间面积占全省面积比例最高，面积为408 011.90 km²,而生产-生活空间面积仅为1 769.47 km²;30 a间青海省“三生”空间景观格局破碎化、复杂化的趋势有所减缓，异质性降低、连通性升高；经济规模、城镇化水平、交通条件、碳排放强度是青海省“三生”空间格局的主要影响因子。     

豫东黄河故道湿地景观格局及其多样性变化

应用ERDAS遥感影像解译软件,在ArcGIS软件支持下建立了豫东黄河故道湿地景观要素数据库,采用景观多样性指数、斑块特征指数和分离度等指标,分析了豫东黄河故道湿地的景观格局多样性变化规律,以及影响其格局变化的驱动力。结果表明:从各景观多样性指数的变化看,丰富度、景观最大多样性指数和景观优势度均为低洼湿地带最大,说明该地带景观类型多样化;从斑块变化特征看,由低洼带到背脊带,斑块边界趋向复杂化,性状呈现不规则变化,且斑块面积有效性逐渐减弱,不利于物种保护和湿地生态价值、生态功能的提升。豫东黄河故道湿地演化的过程中,受到自然和人为两方面演化驱动力的共同作用,其中自然因素有黄河断流、促淤造陆和湿地自身演替变化等,人为驱动力主要有农田开垦、滩涂开发及人工建筑等。     

基于四种水体指数的艾比湖水面提取及时空变化分析

以Landsat5/7/8系列遥感影像为数据源,利用归一化差异水体指数(Normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(Modified normalized difference water index,MNDWI)、自动水体指数(Automated water extraction index,AWEI)、改进的自动水体指数(Modified automated water extraction index,MAWEI )提取艾比湖水体,建立混淆矩阵对4种水体指数提取结果进行对比分析,利用精度最高指数提取艾比湖面积并通过动态度分析湖泊面积变化趋势,同时对艾比湖面积变化的驱动因素进行分析。结果表明:MAWEI指数精度最高,精度达到95%以上,Kappa系数＞0.94。2000—2003年期间,艾比湖面积从768.93 km²增加至982.27 km²,湖泊面积增加27.74％、动态度为9.24％;2003—2014年期间,湖泊面积减至447.08 km²,湖泊面积缩减54.48％、动态度为-4.95％;2014—2018年期间,湖泊面积再次增加至852.77 km²,湖泊面积增加90.74%、动态度为22.68％;2018-2020年湖泊面积减至593.79 km²,湖泊面积缩减30.36％、动态度为-15.18％,总的来说近20 a艾比湖面积变化呈现先扩张再退缩的趋势。湖泊面积变化与年均降水量呈正相关,与蒸发量呈负相关,与博尔塔拉河和精河径流量呈正相关。水资源的减少及其周围人口、灌溉面积及生产值持续增长引起经济社会总用水量的激增,对湖泊面积变化产生一定的影响。研究成果对艾比湖生态环境保护有一定参考意义。     

基于地理探测器的菜子湖群湿地景观格局变化及驱动因子分析

选取1999年、2004年、2011年和2017年4期卫星遥感影像,采用网格分析法研究景观指数和人为干扰的时空分异规律,借助地理探测器和相关性分析相结合的方法,从人为活动和社会经济角度分析安徽菜子湖群湿地景观格局变化原因。结果表明:1999—2017年菜子湖群自然湿地面积减少,人工湿地面积增加;滩涂和沼泽草滩占比分别减少12.23%和13.84%,农田及养殖塘面积分别增加12.12 km²和20.71 km²,非湿地面积略有增加;湿地破碎化,景观斑块连通性下降,斑块形状趋于简单化,景观异质性增加;湿地人为干扰强度增加,较高、高干扰等级占比增大;农田、养殖、围网及围坝等人为活动对斑块数量分布的影响在时间及空间上存在明显差异,人为活动因子的交互作用较单个因子作用影响显著增强;景观指数与三大产业产值、国内生产总值、人口、渔业生产、耕地面积等社会经济因子有显著相关性。     

洞里萨湖的水位和面积变化特征

洞里萨湖是湄公河最大的连通湖泊,其水位、面积变化对洞里萨湖的结构和功能产生重要影响,辨识水位、面积演变规律对洞里萨湖区与湄公河三角洲防汛抗旱和生态环境保护具有重要指导意义。基于金边港、波雷格丹和甘邦隆站长系列的日均水位数据及湖区地形资料,定量分析了洞里萨湖水位、面积的年际与年内变化特征。结果表明:洞里萨湖水位涨落缓慢,涨水天数少于退水天数,涨水率高于落水率。洞里萨湖年际水位波动频繁,年平均水位、年最高水位、年水位极差值、年洪水历时、年平均洪水位、日涨水率年际变化总体呈小幅下降趋势,年最低水位、退水天数、日落水率年际变化呈上升趋势。洞里萨湖水位、面积年内呈单峰型变化,5月份最低,平均水位1.51 m,相应面积2 487 km²,实测最低水位1.11 m,相应面积2 053 km²;10月份最高,平均水位8.70 m,相应面积12 768 km²,实测最高水位为10.54 m,相应面积15 261 km²,多年平均年内水位变幅7.63 m,面积变幅10 628 km²。研究成果为下一步洞里萨湖区的综合治理规划奠定了基础。     

基于FLUS模型的流域土地利用变化预测及水文响应评估

模拟未来不同发展情景下流域土地利用变化,评估其对流域水文的影响,对流域的土地利用优化和水安全起着重要的指导作用.通过分析2000—2018年汨罗江流域土地利用变化趋势,基于流域土地利用变化特点,运用FLUS模型从不划定发展控制区域的基准情景和划定限制发展区域的限制情景2个方面出发,进行2035年汨罗江流域土地利用预测,...     

呼伦湖湿地动态变化遥感监测及驱动力分析

基于LandsatMSS／TM／ETM＋、HJ-1A等多源多期卫星遥感数据,采用归一化水指数（NDWI）模型、监督分类结合人机交互式解译的方式,对呼伦湖湿地1975—2011年的湿地面积变化特征进行了动态监测,并从自然和社会经济两个方面进行了驱动力分析。结果表明：呼伦湖湿地近36年来呈现出萎缩和退化的趋势。该区域水体面积较1975年减少了22．7％,非水体湿地面积较1975年减少了25．9％,自然因素是造成呼伦湖湿地面积减少的最主要原因,社会经济因素也在一定程度上加速了呼伦湖湿地的退化。     

鄱阳湖湿地南部区域景观格局演变与动态模拟

基于3S技术对鄱阳湖湿地南部区域景观格局变化的分析和预测为管理和保护湿地提供科学依据。基于2000年、2005年、2010年和2015年的4期Landsat遥感影像数据,构建MCE-CA-Markov复合模型模拟鄱阳湖湿地南部区域的景观格局变化,利用遥感解译图检验模型精度,并根据已检验的景观演变限制条件和因子组合制作较优的适宜性图集,最后对2025年景观格局变化进行预测。研究结果表明:①2000—2015年期间,耕地面积不断减少,建设用地和林草地面积呈上升趋势,未利用地大幅下降,水域面积相对稳定;景观要素增多且连通性变弱,景观破碎化程度增强;②鄱阳湖湿地景观格局的动态变化受到自然因素和人为因素的共同影响,其中社会经济发展和城镇化进程因素起着主导作用;③预测模拟得到的2010年和2015年的景观格局与解译的景观格局基本一致,Kappa系数分别为0.927 1和0.863 2,模拟预测精度较高;④2025年模拟预测结果显示,耕地面积和未利用地面积将持续减少,建设用地和林草地面积呈上升趋势,水域面积无明显变化。预测结果表明研究区域景观格局变化比较活跃,生态环境压力大,需要加强耕地保护和合理利用未利用地。     

基于Landsat遥感影像解译的神农架林区 近30年土地覆盖动态变化

利用神农架林区1987年、2000年、2013年Landsat卫星遥感影像,结合地面调查信息,运用ERDAS软件分别解译出这3个时期地表覆盖类型,同时对比3个时期地表覆盖类型的变化,统计分析出3个时期神农架林区森林变化面积和来源。结果显示1987—2000年森林面积增长缓慢,净增长了14.70 km²,变化主要来自灌丛和草地的转化;2000—2013年期间森林面积增长迅速,净增长了207.49 km²,变化主要来自灌丛、草地和农田的转化。运用遥感技术连续、宏观、动态地监测神农架林区地表覆盖变化,不仅丰富了神农架林区的本底资料,同时也为生态环境监测与生物多样性保护提供了重要的数据。     

阿克苏河流域自然植被时空变化及对生态输水的响应

为掌握干旱半干旱区自然植被的变化趋势及对生态输水过程的响应过程,结合新疆阿克苏河流域高分影像和生态输水监测数据,对流域自然植被的时空变化特征及对生态输水的响应进行了研究。结果表明：2015—2020年流域内自然植被逐步增加,胡杨林和灌木的面积分别增加237.65 km²和784.36 km²,逐年转移矩阵结果显示稳定胡杨林和灌木面积也逐步增加,自然植被生态系统存在稳定态势;2015—2020年4个自然植被重点区域的年植被指数增长明显,尤其是艾希曼湖区和第一师边缘区,增加0.12～0.15左右,生态输水效果初步显现。自然植被面积和植被指数的季节变化显示自然植被对生态输水响应的滞后时间为1个月左右,不同的自然植被对生态输水的响应存在年际、季节以及空间的差异,胡杨林对生态输水的响应明显,响应滞后时间也最短。研究结果对阿克苏河流域天然植被恢复、区域水资源调配、生态需水调度等具有重要的指导价值。