极端天气下三峡库区土地利用对河流水质的多时空尺度影响

为探究极端天气下流域内水质对土地利用的响应关系,本研究基于不同空间尺度(1000 m河段缓冲区、500 m河岸带缓冲区及子流域)的土地利用指数以及旱季(2019年11月)、雨季-洪水期(2020年7月)和雨季-干旱期(2022年8月)的水质数据,探究流域内土地利用对水质的多时空尺度影响,从而得到保护流域水质和规划流域内土地利用格局的最佳时空尺度和对水质影响最显著的预测因子。研究表明:(1)流域水质受极端天气影响,降雨会增强水体的稀释能力,高温会加快水中微生物反应速率,具体表现为雨季-洪水期的水质较好,雨季-干旱期次之,旱季较差。(2)土地利用对水质指标的影响存在时空尺度效应,土地利用在子流域和旱季尺度下对河流水质影响最显著。(3)不同土地利用指数对流域水质影响存在差异,耕地、林地、斑块密度、最大斑块指数和边缘密度是影响水质指标最显著的解释变量。其中林地与多数水质指标具有负相关关系,建设用地、耕地、斑块密度与较多水质指标存在正相关关系。本研究结果为合理规划土地利用格局以及保护河流水质提供科学依据,对三峡库区环境可持续发展及生态保护具有一定意义。

绵阳市土地利用类型与生态系统服务价值时空变化研究

基于土地利用类型的生态系统服务价值评估是缓解城镇化带来负面生态环境问题的有效途径之一,本研究采用单位土地利用类型面积生态系统服务价值赋值法结合土地利用程度综合指数分析,分别在行政单元与格网尺度下评估绵阳市长时间序列土地利用类型和生态系统服务价值变化趋势。结果表明:①研究区域土地利用程度综合指数除平武县、三台县、盐亭县以外,其余区县普遍增加。②该区域生态系统服务价值受土地利用类型分布影响显著呈递减趋势,这与建设用地面积增加有关。③草地、水域、建设用地和耕地生态系统服务价值与总生态系统服务价值分别呈正、负相关。综上,该结果可为区域基于生态系统服务的土地利用管理与规划提供理论依据与方法借鉴。

韶关市土地利用变化特征及驱动力分析——以武江区为例

土地利用变化及遥感监测特征分析对于区域经济协调发展和生态文明建设具有重要意义。结合韶关市近10年的多时相Landsat TM遥感影像数据,从韶关市武江区土地利用动态度和利用状态指数两个维度,探究土地利用的时空演变和变迁原因,研究表明:武江区耕地面积减少明显,年平均缩减率为2.41 km2,而建设用地和林地面积增加,增速由城区向外逐渐降低;耕地的状态指数在-0.55处波动变化,表明耕地呈现出缩减的趋势,建设用地在2010—2015年状态指数达到峰值0.91,增速较快,在2015—2020年随着政府对生态文明建设的重视,建设用地增速放缓,林地面积增加,武江区经济和生态文明协调发展趋势向好。

2020年中国1 km格网土地利用程度数据集

土地利用程度综合指数从土地利用方面定量地反映人类活动对生态环境的开发利用程度,是衡量区域土地利用深度和广度的重要指标。2020年中国1 km格网土地利用综合程度数据集是基于2020年度全国国土变更调查数据制作的30米栅格数据,基于土地利用程度综合指数模型对全国土地利用程度进行定量评价和分析,将土地利用分为4级:未利用地、林草水用地、农业用地和城镇聚落用地,综合计算区域土地利用受到的人为干预程度;同时为了保证数据正确性和准确性,采用统一规范的数据处理方法、样本采集规则和质量控制体系,对数据成果进行质量控制。本数据集可用于国土空间规划、区域开发与发展评价、主体功能区评价、人地关系耦合分析等研究。

基于用地强度指数的昆明市呈贡区土地利用变化特征分析

土地利用强度指数能够反映土地利用变化的深度和广度,是探测人地关系的重要量化指标。以昆明市呈贡区为研究对象,运用GIS数量分析方法对研究区内各种类型土地进行数据统计分析,以土地利用动态指数和用地强度指数定量地研究土地利用变化的人类活动强度影响。结果表明:1)呈贡区的土地利用强度指数差异巨大。从时间序列看,2013—2017年用地强度指数的增加迅速,土地平均利用强度指数由206.82增长到240.81,土地利用强度增长14.11%;从空间上看,呈贡区用地强度指数呈现西高东低的态势。2)呈贡区土地利用强度主要受到房地产开发、道路建设等城市用地的影响和驱动,而受到农业生产等人类活动的影响较低。

上海轨道交通对城市土地利用变化的影响

利用1989、2005年上海市1∶50000彩红外航空遥感影像解译的土地利用数据,基于GIS技术,定量研究了上海轨道交通对城市土地利用动态变化的影响,并用Markov模型对研究区2010—2025年间的土地利用变化进行了初步预测.结果表明:轨道交通加快了上海市土地利用的转化,促进了以耕地为主的自然景观向居住、公共设施用地等土地获益较高的人工景观转化;轨道交通增加了研究区的土地利用程度;1989—2005年,研究区其他用地(以在建用地为主,下同)、公共设施用地、绿地、耕地、水域的转化率较大,其中,其他用地的变化速度最快,水域的变化速度最慢;2010—2025年,耕地、水域的面积和比例将继续减少,居住、公共设施用地等人工景观的面积则呈继续增加的趋势.从提高土地利用程度和土地获益的角度,轨道交通沿线的这种土地利用结构仍需要进一步调整,以增加土地的集约化程度和实现土地资源的可持续利用.

黔桂岩溶山区土地利用冲突强度演变及其空间分异特征

采用基于"压力-状态-响应(Press-State-Response,PSR)的土地利用冲突强度模型,评估了1990-2010年黔桂岩溶山区土地利用冲突强度演变过程,并运用探索性空间分析方法(Exploratory Spatial Data Analysis,ESDA)对黔桂岩溶山区县域土地利用冲突强度变化的空间分异特征进行探讨,结果表明:(1)1990-2010年间黔桂岩溶山区土地利用冲突呈增强趋势,综合指数从0.09增长到0.30;(2)从全局空间自相关看,该区1990-2010年土地利用冲突强度存在显著空间集聚特征,且集聚态势进一步增强,时段Ⅲ压力指数、响应指数和综合指数变化量的Global Moran’s I指数为0.317 9、0.473 3和0.185 9,时段Ⅱ的Global Moran’s I值均大于时段Ⅰ的值;(3)就局域空间自相关而言,热点区、次热区趋向集聚于以贵阳市为龙头的黔中城市群、黔西南州、南宁市及其周边区域,冷点区、次冷区连片分布于黔桂峰丛洼地及其周边偏远山区。因而,建议在黔桂岩溶山区城镇化、工业化加速阶段,应优化土地利用结构,缓解土地利用冲突,以提高土地资源可持续利用水平。

贵州省关岭县土地利用/土地覆被变化及土壤侵蚀效应研究

以贵州省关岭县为例,利用1987和1999年两个时段TM影象和相关资料,分析研究区12年间的土地利用/土地覆被变化及其土壤侵蚀风险。发现:(1)研究区土地利用动态变化较大,年均土地利用综合动态指数为1.36%;(2)旱地和草地互相转化比例高,草地开垦为旱地和旱地弃耕为草地的动态变化幅度远远超过旱地和草地最终面积变化的幅度;(3)山区土地利用的空间变化主要体现在垂直方向;(4)研究区裸土面积下降,一部分被植被覆盖,另一部分由于土壤流失殆尽,形成裸露基岩,故植被覆盖率和基岩出露率上升;(5)石漠化程度加剧,其中旱地石漠化发展速度最快;(6)土壤侵蚀形势严峻。

遥感与GIS支持下的土地利用动态研究——以三峡库区秭归县为例

以遥感和地理信息系统作为技术支持 ,提出进行土地利用动态研究的方法和体系。并在此基础上 ,使用遥感图像提供的信息和数据 ,运用地理信息系统提供的空间分析功能 ,采用数学统计、土地利用程度综合指数模型、灰色预测等手段 。

土地利用变化时空特征与区域发展关系研究——以渭干河流域为例

基于三期遥感影像图,通过土地利用相对变化率、净变化速度和土地利用程度综合指数等,分析渭干河流域近20年土地利用变化与利用程度的时空差异,并探讨土地利用程度与社会经济发展水平的关系。研究结论如下:(1)渭干河流域土地利用类型以草地和未利用地为主,其类型分布和面积变化存在时空差异。1990—2008年流域林地、水域、建设用地面积逐渐增加,草地、沼泽、未利用地有所减少,耕地面积先增后减,总体有所增加。(2)因未利用地面积比重较大,流域各县的土地利用程度普遍不高,但近年有明显提高。库车、沙雅、新和三县土地利用程度综合指数逐渐增长,拜城县先增后减,总体有所增长。流域各县的土地利用效益均逐年增长,后期增长率远大于前期。(3)土地利用程度与区域社会经济发展水平存在正相关,土地利用程度综合指数越高,单位面积GDP和空间城市化水平越高。未利用地面积比重的空间差异对各县市城市化水平之间的差异具有较大影响。(4)人类活动加剧、社会经济发展等因子是流域土地利用变化主要驱动因素。

基于土地利用程度的北京城市扩展特征

准确判别城市扩展规律,剖析演化过程,对于预测城市未来演化趋势,制定合理的调控政策具有重要的意义。遥感对地观测技术可以提供丰富的城市扩展变化数据,成为城市扩展监测的主要手段。本文以1988、1996、2004年TM遥感影像为依据,应用遥感、地理信息系统技术,并首次采用土地利用程度综合指数模型提取了北京市城市实体边界,分析了北京市1988-2004年间城市扩展的面积、方向、扩展类型以及城市扩展的导向规律。研究结果表明,北京市近20年一直处于城市扩展的快速发展阶段,并受地形、环境、卫星城、交通干线及政府等方面导向影响。

县域土地利用动态变化及驱动因素差异分析——以江苏省贾汪区、吴江市为例

以江苏省苏北的徐州市赁汪区、苏南的吴江市两个典型的县市级土地利用结构变化研究的热点区域，以社会经济土地数据和土地利用变更数据为依据，采用土地利用相对变化率、土地利用动态度及土地利用程度指数等指标，以及景观生态学中关于结构数量的分析方法，对研究区域1996—2005年间各类用地的土地利用动态变化情况及其驱动机制作了对比分析，城市化因素、二三产业比重、城乡收入差异、人口密度因素对不同地区的影响程度和方向上有较大差异。综合体现不同社会经济因素驱动和影响下的土地利用变化空间分异规律，在苏南向苏北产业转移初期的大背景下为江苏“省直管县”以及类似地区的土地调控差异政策提供科学依据。

基于GIS的岩溶区土地利用的地形梯度分布研究——以酉阳县板溪乡为例

基于 RS 和 GIS 技术,采用地形位指数、分布指数和土地利用程度综合指数,探讨了2002、2011两年重庆市酉阳县板溪乡不同地形梯度土地利用结构的变化特征和定量分析了土地利用程度。结果显示：建设用地、耕地和水域对地形条件的选择性较强；建设用地主要聚集在海拔〈850 m、坡度〈15°176;的区域,耕地主要聚集在海拔〈1050 m 和坡度〈25°176;的区域,5和7级地形位为制约水域分布的地形条件；2011年,灌木林地在海拔650-1250 m、坡度〉15°176;的区域集中增加。总体上,该研究区的土地利用程度较高,但仍然存在耕地分布不合理的现象。

县域土地利用的地形特征分析——以陕西省户县为例

基于GIS技术，利用地形位指数和土地利用程度综合指数，探讨了陕西省户县土地利用格局的空间分布，并分析了该区地形梯度上的土地利用程度。结果表明：户县耕地、园地和建设用地在1．6地形位上的优势明显，而林地和草地的分布指数则随着地形位的升高而增大；根据地形梯度上土地利用程度的定量表达，将研究区地形位划分为3个区段：1～6、7～20和2l～25，其面积分别占研究区面积的43．44％、50．39％和6．17％。地形位指数可以综合地反映地形条件在空间分布上的差异信息；分布指数用于描述某种组分的实际分布与标准分布的差异，可以排除面积的干扰，为各种比较分析创造了条件，在此基础上对进一步合理利用户县土地资源提出了相应建议和措施。

基于地形梯度的河北省太行山区土地利用时空变异研究

地形在一定程度上影响着土地利用变化,对土地利用空间格局的形成具有重要影响。利用GIS空间分析功能,结合地形位指数、分布指数和土地利用程度综合指数,系统分析了1990—2008年间河北省太行山区土地利用变化的地形梯度特征,探讨地形因素对土地利用方式选择及空间格局的影响,并定量分析了地形梯度上的土地利用程度状况。结果表明:各种土地利用类型空间分布及其变化明显受到地形因子的影响和制约,总的分布特征为:随着地形位的升高,耕地的分布指数呈现降低趋势,草地、建设用地、水域和未利用地先升后降,而林地则升高;研究期间林地的优势地形位的上限增加了2个地形位,草地已失去高地形位上的分布优势,在中地形位上的优势分布区间增加了3个地形位,水体的优势地形位在低地形位上有所扩展,未利用地的优势地形位明显收缩,而耕地、建设用地优势地形位基本保持稳定;土地利用程度综合指数随着地形位的增加而不断下降。根据地形梯度上土地利用程度的定量表达,将研究区地形位划分为3个区段:耕地、水域、建设用地和未利用地的优势地形位区域、草地和林地的优势分布区、林地的优势地形位区域,其面积分别占研究区总面积的45.79%、41.30%和12.91%。在此基础上对河北省太行山区土地资源的合理利用和生态环境恢复提出了相应建议和措施。

基于RS与GIS的石家庄市区土地利用/土地覆被变化研究

以1993年TM和2000年ETM+图像为信息源,分析了石家庄市区1993～2000年的土地利用变化情况,结果表明,土地利用类型以居民点和耕地为主;7年间,研究区土地利用程度加强,土地利用程度指数增加了5.49%;耕地、林地和园地减少,耕地减少最多,耕地和园地主要转为居民点,林地转为居民点和未利用土地。

黄土高原土地利用动态变化及其生态效应

以黄土高原为研究对象,在遥感和GIS技术支持下,分析区域1986—1997年土地利用时空变化,并运用马尔可夫模型对未来土地利用进行预测,采用生态弹性度进行土地利用变化与生态效应研究。结果表明:黄土高原土地利用动态变化显著,相对变化量远远大于绝对变化量;土地利用类型转换非常剧烈,区域1986—1997年修正土地利用动态指数的变化趋势是高覆盖草地>建设用地>其他林地>灌木林地>水田>水体>未利用土地>有林地>旱地>其他草地;土地利用的年均动态变化指数为2.17%,旱地、灌木林地、高覆盖草地、水体、建设用地和未利用土地垂直重心指数上升,水田、其他草地垂直重心指数下降;1986、1997、2008和2019年旱地、有林地和其他草地面积一直在微弱减少,水田、高覆盖草地、水域、建设用地、未利用土地在缓慢持续增加,灌木林地和其他林地出现了先增加后少量减少的趋势;1986、19972、008和2019年生态弹性度分别为5.17、7.30、7.60和7.65,区域生态弹性度整体呈现上升趋势,但上升幅度呈减小趋势。

兰州市土地利用生态安全评价

运用压力-状态-响应概念模型,结合兰州市社会、经济、环境等实地情况,从土地生态系统压力、状态、响应的角度出发,选择能够反映土地规划与利用情况的,涵盖社会、经济、资源与环境协调发展的21个指标,设计了具有目标层、准则层、因素层和指标层的区域土地利用生态安全评价体系.以兰州市土地详查数据为依据,剖析了1997—2006年兰州市土地利用生态安全水平的变化情况.结果表明:兰州市土地利用生态安全水平较低,处于不安全状态,但整体有好转趋势.2006年兰州市土地利用生态安全综合指数为0.6664,比1997年提高了0.0601,由1997年的风险级转为2006年的敏感级,但仍处于不安全状态.就县区而言,城关区、榆中县与红古区的增长强度较大,增幅分别为25.03%,18.09%和17.65%,其中榆中县2002年土地利用生态安全水平由风险级转为敏感级;其次为城关区与七里河区,增幅分别为13.13%和13.10%;其他县区增幅在6%左右.

土地利用结构与土地生产力的关系研究

论文从流域土地利用结构变化的角度出发,提出采用土地利用结构特征指数研究土地利用结构变化特征与土地生产力之间关系的方法。以晋西黄土丘陵沟壑区典型小流域——王家沟流域为例,考虑了当年光照、温度、降水等相同自然条件下土地生产潜力的变化趋势,揭示了土地利用结构特征指数与土地生产潜力、土地生产力挖潜指数间的关系,提出了流域土地合理利用的方向。

资源型城市生态承载力对土地利用变化的响应

探讨了鞍山、抚顺和本溪3个资源型城市1996—2000年生态承载力的变化趋势、土地利用程度综合指数变化以及生态承载力对土地利用变化的响应。结果表明:鞍山、抚顺和本溪3市1996—2000年生态承载力隶属度呈上升趋势,但均属一般水平,2000年分别为0.60、0.47、0.49;鞍山、抚顺和本溪3市土地利用程度变化综合指数分别为0.82、4.04、1.10,鞍山、本溪土地利用强度低,抚顺土地利用强度高;鞍山、抚顺、本溪3市生态承载力与土地利用程度综合指数的变化呈正相关趋势,能够基本达到相互促进的发展模式。