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。     

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。     

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。     

陇东黄土高原土地覆被变化的驱动力及生态环境效应

通过G IS空间分析,揭示了黄土高原生态脆弱区土地覆被和水土流失的时空分异特征。陇东地区土地覆被动态变化表现为丘陵区耕地、林地与草地的大互换,和在塬区建设用地大量占用优质耕地、林草地等土地覆被类型,这种变化使区域生态环境系统的功能发生退化。分析发现,该区土地覆被变化的驱动力主要有:脆弱的生态环境是生态环境恶化的自然环境背景;人口压力和经济发展落后是生态环境系统安全状态恶化的社会经济背景因素;对自然资源的不合理利用是生态环境恶化的直接人为因素。     

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。     

井冈山地形特征与土地利用类型分布相关性研究

针对土地覆被类型在不同高程、坡度、地形起伏度等地形地貌特征下,差异性明显的问题,提出了一种分析和研究地形地貌特征与土地覆被类型相关性的方法。通过数学分析与计算,将土地覆被类型在不同地形景观下的分布情况进行了统计分析。引入高程、坡度、坡向等地形因子信息,通过将地形因子通过一定规则进行分级,并进行统计、计算,分析了不同地形特征下土地利用类型的分布规律、变化趋势和成因,说明了地形对土地利用分类的重要性。研究发现,土地利用类型在不同高程、坡度、地形起伏度上,呈现出阶梯状变化的特征。在较低的高程、坡度、地形起伏度区域内,主要分布着与人类的生产、生活密切相关的土地利用类型,如水田、旱地、果园、茶园、水田、坑塘水面、内陆滩涂、城市、建制镇、村庄、采矿用地等。有林地等则主要分布在高程、坡度、地形起伏度较高的区域。这些地区人类活动少,土地开发程度也较弱,因而多是自然植物覆被。     

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。     

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.     

利用地形参数提高土地覆被分类精度方法的改进

为提高MODIS卫星影像土地覆被产品的分类精度,以京津冀为研究区,在1∶25万土地覆被数据与MODIS土地覆被产品(MCD12Q1)分类一致区内,构建土地覆被类型面积占比与地形因子之间的多元回归模型,并据此改进MODIS土地覆被产品中分类精度较低区域的分类。用面积构成比例和空间一致性比率两个评价指标对改进结果进行评价。结果表明:林地、草地、耕地三种地类的回归模型适合用来改进MODIS土地覆被产品的分类,三种地类与参考数据的空间一致性比率比改进前分别提高了30.02%、40.87%和4.94%;对于与地形因子关系密切的林地和草地,两个评价指标均显示,基于分类一致区建模来改进目标产品的分类精度,比基于整个区域建模改进目标产品的分类精度的效果更加明显。其中,林地的空间一致性比率的提升幅度由8.55%升到30.02%,草地由27.44%升到40.87%。由此可见,地形地貌对土地覆被类型的形成具有重要影响,土地覆被类型面积占比与地形因子之间具有很强的相关关系,基于这种定量关系对土地覆被分类进行改进是完全可行的。     

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。     

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。     

基于RS和GIS的黄河下游沿岸县域土地利用与景观格局演变的驱动力研究 ——以河南省封丘县为例

以位于黄河下游沿岸的河南省封丘县为研究区域,通过遥感影像解译、地理信息系统和景观格局计算软件,分析了该区域1990、2000年土地利用和景观格局的变化特征,运用典型相关分析方法,找出土地利用和景观格局变化的驱动因子,结果如下：研究期间居民点与建设用地增加2 934.87 hm2,其它类型用地减少,尤其是旱地、水体分别减少1 084.81 hm2、1 717.92 hm2;以种植业用地为基质（旱地、水田用地比例之和近80%）的农业景观较为稳定,但农业结构单一、景观多样性较低;人口数量、粮食生产、对优越生活条件的追求等农业社会经济条件的变化是研究区土地利用与景观格局演变的驱动因子。     

气象台站环境的卫星遥感调查与评估-以安徽代表气象站为例

气象观测环境的保护与代表性在天气预报和气候变化研究中具有重要意义。利用多时相的高分辨率陆地卫星资料,结合GIS技术,提取了气象台站3 km缓冲区内的土地利用类型,并将其分为四大类:耕地、植被、水体和城建用地。选取了安徽省6个气象站作为代表,分析了其周边土地类型的时空变化特征,并应用于气象站点环境代表性的评价研究。结果表明,基于卫星遥感的气象站点缓冲区内土地利用类型时空演变能很好地应用于气象站的环境代表性调查与评估,且效果良好。遥感结果显示安徽省国家气候基准站的环境代表性较好,而受到城市化影响严重的合肥国家基本站环境代表性较差。此外,上述卫星遥感的气象站环境分析方法也可以有效地应用于城市热岛研究中参考站点的选取与判别。     

Monitoring by Remote Sensing of Habitat Quality Changes in Xianyang City

With the accelerating process of society，economy and urbanization，land use and landscape changes have gradually become important to make effects on regional habitat quality.It is necessary to further investigate those two effects，the result of which can provide a scientific basis for regional habitat conservation and reasonable utilization of land，then will be of great importance in habitat protection and development of the region.In this paper，the study area was located in Xianyang city，Shaanxi Province，which had the frequent human activities and obvious land use changes.Based on the classification of land use data which interpreted by remote sensing，supported by ArcGIS software，the land use transfer matrix of Xianyang from 2000 to 2010 was analyzed.Landscape metrics were calculated by the Fragstats software，which represented for the landscape pattern changes and spatial characteristics.The InVEST model was selected to evaluate habitat quality in study area.The habitat quality changes was monitored.The results indicate that the integrated land use dynamics of Xianyang city is 2.34%，and the changes of land use rate is slow.The main transition from cultivated land and grassland to forest and construction land，which cause the area of first two land use types reduced，and the latter two types increased.The degree of fragmentation and the complexity of structure in landscape are higher than before.Habitat quality improved slightly，and its overall spatial pattern is that central and north areas are relatively higher than the south.Area percentage of excellent，good and poor grades increase，while the habitat quality of medium grade significantly decline.Among 14 districts and counties of habitat quality in Xianyang city，Xunyi County is the best，and the improved magnitude of Liquan county is the most significant.The main driving force of habitat quality change is the transform of land use pattern.Therefore，the relevant departments of Xianyang city should continue to implement the ecological protection measures，and increase the intensity about the protection and management of environment.Thereby to promote the coordinated sustainable development of land use and habitats.     

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。     

基于遥感的两当河上游生态修复工程监测与分析

生态修复水土保持是一项旨在注重依靠大自然的自我修复能力, 在加强预防保护和开展人工辅助治理的前提下, 在较短的时间内实现大面积水土流失初步治理, 区域生态环境逐步恢复, 最终实现人与自然和谐共处的水土保持措施。两当县位于秦岭以南, 属嘉陵江水系, 该县为长江上游实施水土保持生态修复8 个试点县之一。位于该县北部的研究区总面积327. 26 km ², 是水土流失的主要区域, 2001 至2003 实施生态修复工程。为配合项目区评估利用遥感(RS) 和全球定位系统(GPS) 技术对试验区进行监测与分析。通过项目开始(2001) 和两年后(2003) 的遥感监测、对比分析和结合参考常规观测资料, 对试验区生态环境类型的变化状况和退耕还林还草, 坡改梯田和集水灌溉等辅助措施在生态修复中的作用进行评估。研究结果表明自生态修复工程实施后植被状况有明显变化, 植被覆盖率从86. 50% 增加到98. 04% , 增长11. 54% , 说明研究区生态与环境向逆转方向发展。在实践应用当中, 较高分辨率的卫星资料(TM , SPOT 4, SPOT 5) 可以用于生态修复工程的遥感监测和工程执行的效果评价。     

基于Weka的城市建设用地结构特征挖掘研究

城市建设用地结构是城市建设用地状况的直接反映,对其进行研究分析可以了解掌握城市建设用地的现状与内在规律。尝试使用Weka软件,运用其关联分析、聚类、回归方法中的不同算法对城市建设用地结构进行分析,获取了一些有益的结果：（1）通过关联分析得到不同用地间的相关性;（2）通过聚类将全国城市分为5类,并分析了其空间分布特征,即存在均匀分布,又呈现相对聚集现象;（3）通过回归分析得知用地结构与城市规模之间存在一定联系。     

Land Change Patterns and Driving Mechanism in Beijing since 1990 based on GEE Platform

Land-cover and land-use dynamics is a key component for global change,and it is a significant form of the impact of human activities on physical environment.Basing Google Earth Engine platform and Classification And Regression Tree method,selected seven types of cultivated land,forest,grassland,wetland,water body,artificial surface and bare land as classification system,the paper used Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI images to interpret the land\|cover and land\|use since 1990 of Beijing.Simultaneously,the paper analyzed and summarized the character of land\|use changing and driving force.The results show that：(1) GEE has outstanding advantages in remote sensing data analysis and processing at regional scales.(2) The CART method has high accuracy of remote sensing classification,and the overall accuracy of validation of 6 land cover products is above 93%.The spatial consistency of 2010 products and GlobeLand30\|2010 data showed that the spatial consistency ratios of woodland,water body and cultivated land were 84.28%,74.75%and 73.56% respectively.The spatial consistency of the distribution is 74.0%.(3) The main land types in Beijing were cultivated land,woodland and artificial surface,and the area accounted for about 90%.During the period from 1990 to 2016,the artificial surface and woodland area increased,and the cultivated land and water were shrinking.The artificial surface area increase of 1 371 km²,and cultivated land shrinkage 40%;On Beijing plain area,artificial surface by the circle of “spread pie” expansion trend to “blossom everywhere” expansion trend;The expansion of the artificial surface is mainly achieved through the encroachment of cultivated land.We constructed a multidimensional stepwise linear equation model to analyze the driving force of land type change,indicated that rapid population growth,rapid economic development,government\|related policies and other socio\|economic development factors jointly drive the Beijing land-cover/land-use evolution process.     

基于遥感与GIS的黄土丘陵半干旱区土地利用定量化研究-以中国定西县为例

研究区域为典型的黄土丘陵沟壑半干旱区,以中国定西县为例。从1990年和2000年的Landsat TM影像图中提取两个时段的土地利用图,包括9种土地利用类型。从1∶10万的等高线数据中提取坡度数据。参考景观生态指标,我们选择或修改了10个指标实现定量化土地利用特征,动态监测土地利用变化,并分析地形与土地利用和土地利用变化的关系及土地利用变化与政府政策之间的关系。结果表明:①所选择的指标可以量化中国典型的黄土丘陵半干旱区土地利用及其变化特征,当转移矩阵采用不同的基数,可以体现不同的转换的量的特征;②土地利用与土地利用变化在不同坡度的空间分布上有很好的规律性;③政府政策是土地利用变化的主要驱动力因素,包括梯田改造、集雨工程和退耕还林还草。