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。     

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。     

石羊河流域土地利用变化与景观格局分析

针对我国西部干旱半干旱区典型流域的土地利用与景观格局时空变化特征分析问题,以近35年来的5期Landsat卫星遥感影像为数据源,利用变化监测技术和景观生态学分析算法,对石羊河流域的土地利用和景观格局时空变化特征进行分析,结果表明:1)近35年来,由于人类的活动,石羊河流域居民地和耕地大幅增加,水体、草地、林地面积大幅减少,生态环境日益恶化。2)研究区不同地类之间出现不同程度的转移现象,主要是较大面积的未利用土地和草地转化成了耕地,部分草地转化成未利用土地。3)景观格局在各个研究时段也发生了明显的变化,整个景观的密度是先增后减,说明流域的开发已有所节制。     

干旱区流域土地利用覆被空间转型模拟及热点探测——以黑河流域中游为例

基于黑河中游地区1987、2001、2016年的利用/覆被变化数据,在遥感技术的支持下,利用马尔科夫转移矩阵及土地利用动态测算模型,模拟1987～2001、2001～2016年间黑河中游地区土地利用转型的主要方向及空间分布特征,探测研究期土地利用/覆被变化的热点区域,分析相关驱动因素,并针对发展瓶颈提出相应的对策建议。结果表明:黑河中游地区的生态用地持续减小,而人类活动用地逐渐增加;土地利用变化剧烈的区域主要集中在河流两侧,转型类型主要是水域转为草地,草地转为耕地,未利用地转为建设用地;研究区土地利用转型变化呈现出显著的空间差异,且后期扩张频率及范围明显高于前期;从乡镇尺度来看,土地利用活跃的热点区域主要集中于张掖绿洲综合利用区,但前期热点区域分散、范围小、强度轻,没有形成明显的集中效益,而后期土地利用集约程度显著提高,局部地区呈现出程度深、集约度高的开发趋势。     

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。     

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.     

MODS格局下生态景观信息图谱的建立

干旱区山地;绿洲;荒漠系统(MODS)的结构与功能,是认识干旱区生态过程、揭示生态规律的重要基础。生态景观信息图谱作为地学信息图谱的重要研究方向,MODS为进行干旱区MODS生态景观格局变化机理的研究拓展了新的途径。利用2000年Landsat TM及2005年CBERS-2 CCD影像数据作为主要信息源,综合各种属性数据和统计资料,在GIS软件平台上,进行模式识别、专题分类、图谱表达,利用GIS的空间分析功能建立吐鲁番山地景观、绿洲景观及荒漠景观类型变化信息图谱,并创立属性数据库。以遥感和DEM数据为基本数据,结合生态景观特征进行生态景观类型划分;发挥了多元数据在建立生态信息图谱中的作用;设计并实现了景观生态信息图谱,凝练出了图谱模式;并从地学图谱的角度分析了MODS生态景观要素时空变化特征。
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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.     

基于多源遥感数据的干旱区湿地变化研究

本文以塔里木盆地南缘于田、策勒绿洲为研究区,利用IANDSAT MSS,IANDSAT TM,CBERS-02遥感影像,通过对多种分类手段的比较,采用监督非监督分类相结合的方法,以农田、荒漠、草地、湿地四类为分类体系,提取了于田、策勒地区50年来土地利用变化信息;以湿地为主要研究对象,通过转移矩阵表和转入转出分析图定量反映了研究区内湿地时空变化规律,指出人为因素对湿地变化过程中具有重要作用。     

面向对象的黑河下游河岸林植被覆盖信息分类!

地表植被覆盖是描述区域生态系统的基础数据,也是全球及区域陆面过程、生态与水文众多模型中所需的重要地表参数。对于黑河下游额济纳绿洲,以Landsat 30m分辨率为主的遥感影像难以真实提取下游绿洲河岸林植被覆盖信息,而高分辨率影像目标地物轮廓清晰、空间细节信息丰富,有利于干旱背景下景观破碎、异质性强的植被覆盖信息分类。基于黑河下游额济纳绿洲QuickBird影像,通过面向对象的分类方法提取耕地、胡杨、柽柳、草地和裸地等主要植被覆盖类型,分类总体精度和Kappa系数分别为84.71%和0.7986。结果表明:利用面向对象分类方法对高分辨率影像进行植被覆盖信息分类,分类结果较好,能够满足精度要求。     

一种多级再分类技术耕地提取方法

鉴于土地利用中耕地类型的遥感光谱特征差异大,以及我国北方农牧交错带中撂荒地、耕地、裸地和草地混淆严重,耕地信息的获取难度大、精度低,提出了利用长时间序列遥感数据,通过多级再分类技术方法(multilevel reclassification,MLRC)提取可耕种区域。首先利用最大似然法对长时间序列的多期遥感数据进行监督分类,提取出耕地区域,之后在初级分类的基础上,通过统计不同区域在多期分类结果中被判定为耕地的次数进而确定可耕作区域的范围。通过对闪电河湿地实验区的研究表明,利用MLRC方法的精度达到了82.56%。     

基于GIS的退耕还林工程区林地动态变化遥感监测研究

以天全河流域中、下游为研究区域,应用分类后检测的方法,利用1997年和2003年的SPOT与TM融合遥感影像,采用监督分类和专家分类相结合的方法获得土地利用分类结果,对结果进行叠加分析,提取变化信息。研究表明:1997~2003年研究区域土地利用结构发生明显变化,耕地大量减少,林地增多量大;土地利用变化动态度大,耕地动态度为-5.1%,林地动态度为0.9%,建筑地动态度最高;研究区域退耕还林地的来源主要是耕地,来源合理。     

不同土地利用下黑土磷素肥力特征的研究

通过对海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内3种土地利用下共5个处理(裸地、草地、无肥耕地、施化肥耕地、施化肥和有机肥耕地)的典型黑土中的磷素进行了测定,结果表明经过20年长期定位试验后,3种土地利用方式下的土壤中草地全磷含量比裸地高17.5%,速效磷含量比裸地高22.9%;无肥耕地土壤全磷含量比裸地高7.9%,速效磷含量比裸地高80.1%。施化肥耕地全磷含量比无肥耕地高17.1%,速效磷含量是无肥耕地的3.3倍;施化肥和有机肥耕地全磷含量比施化肥耕地高46.3%,速效磷含量是施化肥耕地的3.3倍。土壤无机磷分级结果表明,不同土地利用下土壤中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P含量差异显著,而O-P、Ca10-P含量无明显变化,其中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P的含量,草地与裸地相比分别提高了30%、38%、17%、6.2%;无肥耕地与裸地相比提高了110%、75%、7.7%、-25%,与草地相比提高了62%、27%、-7.8%、-29%。施化肥耕地与无肥耕地相比,土壤中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P的含量分别提高了13%、153%、124%、92%;施化肥和有机肥耕地与施化肥耕地相比分别提高了341%、357%、136%、69%。对土壤磷的吸附性能测定结果表明,3种土地利用下土壤对磷的吸附能力为:无肥耕地>草地>裸地;耕地的3个处理中施化肥和有机肥可明显提高土壤对磷的吸附能力。     

基于国产卫星数据的深圳城市化进程中土地利用/覆盖变化探讨

土地利用/覆盖变化是全球变化中的重要组成部分,城市化进程将导致大规模的土地利用/覆盖变化.文中首先分别对1999年、2006年、2010年的CBERS和HJ-1B数据进行几何校正、拼接裁剪、分类等处理,生成土地利用/覆盖分类图,然后分别计算求得深圳市1999年到2006年和2006年到2010年的土地利用/覆盖变化转移矩阵.在此基础上,研究深圳市从1999年到2010年期间土地利用/覆盖变化的空间过程.结果表明:深圳市在快速城市化进程中发生了大规模的土地利用/覆盖变化,大量的草地、耕地、未利用土地转化为城镇用地,草地和林地之间部分结构相互转化调整.同时,10年来深圳市土地利用/覆盖变化区域差异明显,伴随着宝安和龙岗两区城市化进程加快,关外土地利用/覆盖变化强度逐渐加强,而关内逐渐减弱.在深圳城市化进程中,城镇用地重心呈现出向北部扩展的趋势.     

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。     

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。     

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。     

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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