黑河中下游土地覆被变化与驱动力分析

黑河流域自2000年实施水资源统一调度以来,土地利用发生了显著变化。利用2000年、2011年两期TM和ETM+遥感影像,解译获取了干流中下游地区土地利用变化数据,并基于GIS空间分析与数理统计方法进行了定量分析。运用区域生态环境质量指数和区域土地利用变化类型生态贡献率,对研究时段内土地利用变化的生态环境效应进行了分析与评价。结果表明:(1)2000—2011年流域土地利用变化主要表现为耕地、建设用地、水体增加,未利用地减少;(2)中游地区土地利用变化主要发生在山丹县的马营河灌区和张掖绿洲的边缘区域,下游地区土地利用变化主要发生在沿河区域、额济纳核心绿洲区和古日乃地区的边缘区域;(3)中游地区2000年、2011年的区域生态环境质量指数分别为0.190 8、0.196 0,下游地区分别为0.047 8、0.055 6;(4)局部地区生态环境呈恶化趋势,其中草地退化及围水造田对区域土地利用/覆被变化产生的影响最为明显。     

基于LUCC的安徽省生态系统价值时空变化分析

利用ArcGIS从安徽省2000,2005年和2010年遥感影像中提取土地利用类型数据,基于LUCC从服务强度和区位指数两个方面计算了安徽省各类土地利用类型的生态系统服务价值,并进一步分析了其时空变化。结果表明:土地类型分布上,安徽省北部平原地区(宿州、淮北等)为单一的耕地类型,南部(黄山等)和西部(六安等)为组合类型,由北到南呈现单一到多样的变化;安徽省生态系统服务价值2000~2010年期间减少了0.7%,耕地+湿地+森林的服务强度占全省的94.76%,其生态系统服务价值占全省的92.98%。安徽省各地市中,耕地、湿地和森林占的比重越大,生态系统服务价值就越大;土地利用变化是安徽省生态系统服务价值变化的主要因素。     

森林植被改善对鄱阳湖流域径流和输沙过程的影响

以河流基流为切入点,研究流域植被调节径流、水土保持等微观作用影响大中型河流湖泊径流过程和水沙过程宏观效应的机理。鄱阳湖流域60年来天然降水没有发生趋势性变化。流域森林覆盖率由34.73%上升到63.00%,植被质量改善,赣江等入湖河流基流增加83 m~3/s,河流输沙量减少。2000年以后和2000年以前相比较,枯水期降水径流系数增大,年流量过程平坦化,一定程度上减小洪灾风险,有利于水资源利用和生态环境保护。2001年以后进入鄱阳湖泥沙平均每年减少1 007×10~4t;出湖泥沙增加314×10~4t。因此,鄱阳湖入江水道由淤积转变为冲刷,但出湖流量过程没有趋势性变化。     

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。     

基于遥感技术的高精度土地利用的时空变化分析研究

以北京市西北涵养区为研究对象,以高分辨率Rapid Eye遥感影像为数据源,采用面向对象分类技术,解译2010年和2018年土地利用信息,所构建的土地利用分类体系包括耕地、乔木、灌木、水体、建筑物、矿石堆、砂石坑等类型,在此基础上,分析土地利用变化,识别涵养区受损生态空间分布。研究结果表明,自2010年至2018年,西北涵养区生态环境明显改善,其中水体增加33.06 km~2,矿石堆及砂石坑面积均有所降低。矿石堆较2010年减少约33.3%,主要转为灌木及乔木;砂石坑面积较2010年减少25.9%,转化为灌木、乔木及水体。灌木林受人类活动和植被系统演化的影响,面积减少显著,其中灌木林转换为建筑区的面积约为106 km~2,灌木林转换为乔木林的面积为566 km~2。通过数据分析可知,北京市西北涵养区生态环境保护工作仍需进一步加强,生态保护补偿机制需进一步健全完善。     

基于RS和GIS的土地利用变化碳排放现状及预测分析

根据2000年和2010年2期拉萨地区的遥感数据,在erdas平台上将该区域分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6类土地,利用ArcGIS的空间分析技术,得出这2期的土地利用现状分布和土地利用转移矩阵,并利用马尔科夫模型对2020年、2030年、2040年土地利用变化进行预测。以此为基础,计算出该地区标准年中每1 a的碳排放量,及预测每10 a碳排放量。结果显示:生态用地结构改变、林地面积增加是碳吸收的主要原因;过度放牧、畜牧业消费需求的增加、旅游业的开发是土地利用变化碳排放的主要原因。最后提出建议:注重保护生态环境、限制过度放牧、低碳旅游, 可以有效抑制生态用地的减少和控制碳排放总量。     

1980～2015年长江流域土地利用变化分析

基于长江流域1980,1990,1995,2000,2005,2010,2015年7期土地利用数据,通过土地利用转移矩阵以及多种指标,分析了1980~2015年间长江流域土地利用的时空变化过程。研究表明：近35 a来耕地和草地呈下降趋势,而林地、水域和城乡用地面积明显增加,未利用地总体呈下降趋势;随着时间的推移,各地类的变化形式由以交换变化量为主导转变为以净变化量为主导,说明各地类逐渐倾向于在原有空间位置发生面积变化,而不是在流域内发生空间位置转移;长江流域土地利用综合动态度从大到小排列依次是1990~1995年、1980~1990年、2005~2010年、1995~2000年、2000~2005年、2010~2015年。1980~1990年和1990~1995年这两个时期的综合土地利用综合动态度明显大于其他各时期,即这两个时期长江流域土地利用变化程度最为剧烈。     

河南新郑市"三生"用地转型及其生态服务价值响应

采用改进的当量因子法,对河南新郑市近18 a来土地利用转型及生态系统服务价值进行评估,结果表明:①区域生活生产功能的持续增强是"三生"用地转型的主要方向,增速达41.55%,主要归因于生活生产空间对生产生态空间的侵占。②生态系统服务价值持续下降,尤以2010年后降速明显(-35.63%)。其中,生活生产空间和生产生态空间降幅最大;生态空间则处于增长趋势。低等级区域集中在乡镇建成区内,尤以主城区、龙湖镇、航空港经济区较为集中;较高和高等级区域集中在始祖山周边和双洎河、杨庄水库等水域。③"三生"用地转变导致区域生态系统服务价值持续降低,归因于生活生产空间对其他空间的侵占,尤其是居住地和工交用地对旱地的大面积侵占。④在快速城镇化地区优先控制区域生态底线和优化城镇人居环境内部生态功能,对于开展区域"三生"空间优化具有重要指导意义。     

阿牙克库木湖动态变化及其对冰川消融的响应

基于Landsat TM卫星遥感数据,应用水体指数法,对新疆祁漫塔格地区阿牙克库木湖的面积变化进行了研究,并分析其影响因素。结果表明:1989—2010年,湖泊面积呈明显增加趋势,增加量为294.9 km2,总体增长率为48.7%,其中2000—2006年湖泊面积增大最快;阿牙克库木湖的面积变化与气象因素密切相关,研究区气温和降水量在22 a间均呈上升趋势;湖泊变化还与冰川消融有关,祁漫塔格地区1989—2006年冰川面积退缩率为20.0%,2006—2011年冰川面积退缩率为7.2%,而1989—2006年、2006—2011年冰储量的减少率分别为26.0%和9.5%,与湖泊面积的增长趋势相吻合。     

喀斯特石漠化地区土地利用变化对水土流失的影响——以贵州省务川仡佬族苗族自治县为例

为了分析喀斯特石漠化地区土地利用、石漠化、水土流失空间分布与面积变化趋势,以石漠化现象较为严重的贵州省务川仡佬族苗族自治县为研究区,利用2000,2005,2010,2015年遥感影像获取务川县土地利用类型空间分布与估算石漠化等级空间分布,并运用修正的通用水土流失方程建立的喀斯特地区水土流失方程进行水土流失计算。结果表明:土地利用变化对石漠化与水土流失有显著影响,林地、草地面积的增加显著降低了水土流失量。务川县2000～2015年林地面积增加80.37 km~2,旱地面积减少91.69 km~2;2010～2015年重度石漠化面积减少263.73 km~2;2000～2015年微度侵蚀面积增加636.13 km~2,轻度侵蚀面积减少157.21 km~2,中度侵蚀面积减少356.28 km~2,强烈侵蚀面积减少111.23 km~2。务川县2000～2015年实施的退耕还林与石漠化治理工程使得水土流失现象有了明显的好转。     

近年来汉江上游土地利用类型变化分析

分析汉江上游近年来土地利用类型变化,可以揭示其生态环境的变化,为南水北调水源区各县的土地利用制定政策和生态环境保护提供参考依据。基于MODIS的MCD12Q1数据2001、2005、2009、2013年共4期遥感影像,从土地利用变化速率、类型转移、利用程度3个方面对汉江上游整个区域和各县区土地利用进行时空分析。结果表明,在汉江上游92 271.44 km~2的范围内,2001—2013年,林地面积增加了13 075.4 km~2,水域增加了183.66 km~2,草地减少了7 105.69 km~2,耕地减少了6 150.45 km~2,城市建设用地变化不显著。在这3个时期,面积增加最多的是林地。草地、耕地和水域主要转化为林地,另外草地和耕地之间还相互转移,城市建设用地主要转移为耕地。各县(区)林地面积均在增加。2001—2005年土地利用的变化量相对较大,表明该时期土地利用类型进行了较大幅度调整,2005—2013年变化量较小,表明该时期土地利用转移幅度相对较小。汉江上游区域近年来土地利用结构进行了较大调整,生态环境也在向好的方向发展,这是实施生态保护的积极效果。     

变化环境下韩江生态流量演变特征分析

选取位于粤东、闽西南地区的韩江流域为研究对象,基于CA-Markov模型对2050年流域土地利用空间格局进行预测,构建SWAT分布式水文模型,以未来土地利用情景和气候变化情景为变量进行水文模拟,分析不同情景下韩江生态流量的时空演变特征。结果表明,未来城镇化扩张将使梅江支流中上游成为韩江流域内生态流量对土地利用变化最为敏感的区域;土地利用和气候变化将导致韩江流域枯水期流量整体减小,枯水期流量对环境变化更加敏感;韩江流域生态流量变化特征将呈现从西南到东北由升到降的趋势,梅江支流中上游地区的生态流量将得到改善;梅江和汀江两大支流上游区域生态流量对气候变化更为敏感;韩江流域径流总量下降,但丰枯流量分化加剧,长期来看枯季生态流量保障风险可能进一步增大。     

潇湘水源地土地利用对土壤侵蚀影响定量研究

为定量掌握不同土地利用方式下潇湘水源地土壤侵蚀变化,利用1998~2009年潇湘水源地附近站点气象数据、潇湘水库坝上月径流资料,结合水源地1986~2009年3期土地利用、土壤空间分布图和DEM,构建了SWAT模型。在模型率定和验证的基础上,定量研究了土地利用方式变化对土壤侵蚀的影响。结果表明,1986年和2000年,土地利用类型变化不大,土壤侵蚀以轻度侵蚀为主,林地和草地面积大幅减少,耕地面积大幅增加,导致土壤侵蚀模数增加。     

地形对重庆市土地利用动态变化影响分析

对重庆市2001～2016年的土地利用进行动态变化研究,为该地社会经济发展战略的制定提供科学参考。以Landsat影像为基础,借助RS和GIS技术,分析了重庆市15 a来土地利用的时空演变及地理空间分异特征与规律。结果表明:①重庆市的土地利用类型以耕地和林地为主,耕地、草地面积减少,林地、建设用地、水域和未利用地面积增加,建设用地动态度变化最大,林地最小。②土地利用类型的转移主要存在于耕地和建设用地、耕地和林地之间。③耕地、草地、林地随着坡度的增加,土地利用类型面积变化变慢,未利用地和水域随着坡度的增加,土地利用类型面积变化变快,建设用地在各级坡度上面积变化都快。④建筑用地在各级高程范围内面积增加都十分迅速,在高程小于200 m的地区是各种土地利用类型面积变化最大的区域,各种土地类型在该区域存在最大的竞争关系。     

1980 年以来黄河内蒙古段十大孔兑流域 土地利用变化时空特征

研究黄河内蒙古段十大孔兑(以下简称十大孔兑)流域土地利用变化,对于区域生态环境建设和水土保持效果评价有重要意义。根据1980年、1998年、2010年3期遥感影像解译的土地利用数据,采用土地利用动态变化和土地利用转移矩阵,系统分析了十大孔兑流域1980年以来的土地利用变化时空特征。结果表明:研究区以耕地、草地和未利用地为主要土地利用类型,1980年以来草地面积逐渐增加,未利用地面积逐渐减少,1998年-2010年较1980年-1998年的土地利用变化幅度和变化速度提高。1980年-1998年和1998年-2010年,土地利用转移方向主要是未利用地向低、中覆盖草地转化,低覆盖草地向中、高覆盖草地转化,中覆盖草地向高覆盖草地转化,该转化主要分布在流域的上中游,以流域东部和西部最明显。1980年-1998年间低覆盖草地向中、高覆盖草地转化比例较高,1998年-2010年间未利用地向低、中覆盖草地转化比例较高。分析认为,1980年以来十大孔兑流域城镇化水平提高,林草水保措施力度增强、成效显著,区域生态环境改善,特别是国家实施"退耕还林(草)"生态修复政策后,生态环境改善效果更为突出。     

基于遥感和GIS的信江尾闾及入鄱阳湖口冲淤变化分析

本文基于遥感和GIS技术,选取1973年至2010年的枯水期MSS、TM、ETM影像为数据源,对江西省信江尾闾（东、西大河）及入湖区域进行了研究.得出1973年至2010年尾闾河道呈现向东北偏移的趋势;湖口的淤积主要发生在主河道左右两侧,并有逐渐向湖内延伸的趋势;冲淤变化受自然因素和人为因素的综合影响.     

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。     

水系连通过程中土地利用与生态服务价值变化分析——以济南西部多水源连通交汇区为例

水系连通是水资源管理、水利建设的一项极其重要的内容。研究水系连通区的土地利用与生态服务价值变化具有重要意义。以济南西部多水源连通(黄河、长江、玉符河、小清河、玉清湖水库)交汇区为研究对象,基于遥感影像解译数据,定量分析1988-2014年研究区水系连通过程中土地利用转型及其对生态环境的影响。结果表明:1988-2014年,济西多水源连通交汇区林地、耕地和建设用地分别减少了7.76、3.26和4.77 km~2,水域和草地分别增加了9.77和6.03 km~2;研究区土地利用转型经历了以林地转化为主导和以耕地转化为主导的两个阶段,前一阶段土地利用的稳定性较差,后一阶段土地利用的稳定性有所提升; 1988-2014年,研究区生态服务价值由9.04×10~8元增至15.01×10~8元,说明当地生态质量不断提高,生态系统逐渐趋于复杂。济西湿地是研究区生态质量提高的关键,湿地的修复与建设既是水系连通的成果,又是水系连通的保障。     

土地利用变化对潘家口水库控制流域径流影响

以潘家口水库控制流域为研究对象,利用1970、1980、1995和2010年4期土地利用数据分析土地利用时空变化特征,并结合SWAT模型从水文响应单元的角度,分析土地利用变化对流域径流变化及其空间分布的影响。结果表明:土地利用类型变化主要表现为水域减少,林地增加及草地、耕地减少,以及建设用地的扩张;2010年土地利用情景下研究区域中滦河、伊逊河、武烈河与老牛河4个子流域多年平均径流量平均减少6.36%。耕地及草地向林地的转化导致产流量减少,蒸发量增加是径流量减少的主要原因。单纯土地利用变化对潘家口入库径流影响并不大,上游中小水库、塘坝等工程的修建,及工农业和城市用水量的增加等是影响径流变化的主要原因。     

基于土地转移矩阵的疏勒河中游土地利用变化研究

为了分析疏勒河流域土地利用的变化情况,以疏勒河中游为研究区,利用1980,2000年和2013年多期遥感影像数据和地形图,运用人机交互目视解译以及空间分析方法和数理统计方法,获得疏勒河中游土地利用现状、土地利用类型转移矩阵,对疏勒河流域近34 a来土地利用结构的动态演化进行了系统分析。结果表明:(1)近34 a来,疏勒河中游内未利用土地分布最广,其次是草地和耕地,再次是林地、城乡、工矿、居民用地和水域,仅占研究区不到4%的面积;(2)近34 a来疏勒河中游地区耕地大面积增加,水域面积急剧减少;(3)疏勒河中游区各景观类型的变化强度和变化方向各有不同,生态功能呈退化的趋势;纯自然生态系统的景观格局的变化强度在近年来有所上升,人类活动的影响强度呈加强的趋势。