基于景观生态和马尔可夫过程的西安地区土地利用变化分析

本文利用三期TM影像,通过遥感与GIS技术,结合景观生态学理论和马尔可夫过程,深入分析了15年来西安地区土地利用变化的数量和空间特征以及由此所引起的一系列生态环境效应,主要表现在:城镇建设用地、果园与未利用地面积显著增加,农用地和水体面积呈减少趋势,城镇建设用地的增加是以侵占大量农田为代价的。景观破碎度变大,形状趋于复杂,优势度降低,多样性和均匀性增大,景观类型有向多样性或均衡化方向发展的趋势。景观的匀质化发展降低了景观抗干扰的能力,同时导致景观稳定性降低。为了弥补传统上由各类土地总面积的变化来解释变迁的缺点,研究利用马尔可夫过程对研究区的土地利用变化进行理论趋势值分析,分析表明研究区内土地利用变化以各类型转化为城镇建设用地的趋势最强,在一定程度上显示了研究区内正处于城市化的快速阶段。

关中-天水经济区土地利用变化模拟预测及景观格局动态变化

利用2000年和2010年两期TM影像,应用遥感和GIS技术获取关中—天水经济区2000-2010年土地利用变化数据,对研究区土地利用时空状态进行分析,并借助CA-Markov模型对该地区土地利用变化趋势进行情景模拟,深入分析了10 a来和2020年研究区土地利用变化的数量和空间特征以及由此所引起的一系列生态环境效应,主要表现在:过去10 a来城镇建设用地面积增加迅速,耕地和草地面积则减少,城镇建设用地的扩展是通过占用大量城郊的农田来实现的,通过这10 a间的快速城市化进程看出,研究区的城市扩张和基本农田保护之间已经开始产生矛盾;研究区土地利用实际变迁面积约占全区总面积的24.39%,也就是说全区约1/4的土地在这10 a间都发生了变化,从而反映出人类活动之强烈;未来10 a耕地和草地面积将持续下降,耕地面积的减少速度变快,城镇建设用地面积仍然迅速增加,且主要有耕地和草地转化而来,未来10 a研究区土地利用实际变迁面积约占全区总面积的11.43%。景观指数的分析结果表明了研究区内的景观趋向破碎化、复杂化和均匀化发展,景观的稳定性和抗干扰性减小。

基于Landsat TM的西安市城市热岛效应研究

在全球高速城市化的背景下,城市热岛被认为是主导整个城市环境的要素之一,在城市公共健康、空气质量、能源消耗等方面已产生深远影响.笔者利用Landsat TM影像对西安市热岛情况和城区土地覆被进行解译,得到西安市土地利用图和热岛相对强度空间分布图,并研究分析了城市热岛同城市土地覆被之间的关系.土地覆被类型亮温分布由高到低依次是:商业和工业用地、未利用地、居民住宅用地、绿地、水体;亮温与NDVI有良好的反相关关系.通过对西安热环境的研究揭示了城市空间结构和城市规模的发展变化,有助于引导西安市的可持续发展,提高人居环境质量,为城市综合评价和生态环境建设提供依据.

近25年来西安地区土地利用变化及驱动力研究

选取整个西安地区作为研究区,以1978年、1988年和2003年3期Landsat MSS/TM影像为基本数据源,以DEM及派生的坡度数据作为分类的辅助因子,利用改进的BP神经网络算法,提取研究区25年来的土地利用/覆被信息,并结合相应的社会经济统计数据,进一步分析引起变化的根源。研究表明,25年来:建设用地面积通过侵占周边的大量农田以及砍伐林地而得到迅速扩大,扩张了1.95倍;耕地流失严重,共有69 411.61hm2被挪为它用,减少率为每年1%;园地面积有较大增加,是1978年初面积的3.4倍,有力的推动了地区经济发展;同时水资源短缺问题日渐突出。国家政策法规对土地利用变化起宏观调控作用,铁路和公路等主要交通干线的发展是城镇建设用地迅猛发展的直接动力,人口的不断增长和快速的城市化进程导致耕地面积大量减少,而第一产业的发展和比较效益的作用使得园地面积有大幅增长。

西安地区城镇扩展及其生态环境效应研究

论文以西安地区为研究区,基于1988年和2003年两期LandsatTM影像,采用监督分类法提取了该区15年间城镇扩展变化,并利用土地利用面积转移矩阵分析了城镇用地与其它土地利用类型转化的关系,此外,结合社会经济统计资料探讨了城镇扩展的生态环境效应。结果表明:①城镇面积1988年为59711.31hm2,而到了2003年为75043.53hm2,其增幅达25.68%;②城镇的新增面积主要是由耕地、未利用地、果园和水体转化而来;③城镇扩展的生态环境效应在该地区集中表现为水资源污染、城市“热岛效应”、地面沉降以及地裂缝等环境问题。

基于GIS与马尔可夫模型的渭河盆地景观动态变化研究

基于1988年与2003年两期TM影像,综合遥感与GIS技术以及景观生态学理论,深入分析了渭河盆地景观变化的数量和空间特征以及由此所引起的一系列生态环境效应,主要表现在:耕地、园地与城镇建设用地面积显著增加,林地、水体和未利用地面积呈减少趋势,城镇建设用地的增加是以侵占大量农田为代价的,而园地与耕地的增加则主要是通过开荒的方式。景观形状趋于复杂,破碎度降低,异质性下降,景观类型有向单一化或非均衡化方向发展的趋势,表明人类的开发活动增强,这样必然导致景观稳定性下降,因而降低了景观抗干扰的能力。最后采用马尔可夫模型对景观的变化趋势进行了预测。

基于影象融合的干旱区城镇居民地信息提取研究

针对TM多波段图象中城镇居民地与裸地光谱特征相似难以准确提取城镇居民地信息的问题,利用雷达图象对居民地信息的敏感性,采用H IS变换方法,融合了2003年西安地区的Landsat TM和Radarsat SAR影象,并对融合影象做二类监督分类提取出城镇居民地信息,结果显示与TM图象监督分类相比,融合后的图象能很好地消除裸地对城镇居民地提取影响,其精度可达到84.21%,大大高于由TM多光谱影象监督分类所得到的精度71.79%,为提取干旱区城镇居民地信息提供一种新方法。

SAR与TM影像融合及在BP神经网络分类中的应用

以加拿大Radarsat SAR与美国Landsat TM影像为信息源,分别将SAR与TM影像的DN值转换为表征地物特征的后向散射系数和反射率,利用改进的SVR法进行融合,同时与HIS,Brovey以及小波变换的融合效果作定量比较,并利用优化的BP神经网络模型,以相同的训练区分别对融合前后的影像进行监督分类。结果表明:改进的SVR法融合影像的光谱信息保持性、信息量以及分类精度都优于常用的融合方法,且分类精度比TM影像有较大提高。

基于特征参量调整法的中国省域生态足迹研究

本文以中国各省(市、自治区)2004年统计数据为基础,采用适合中国国情的生物生产性土地分类体系和世界自然基金会(WWF)发布的《Living Planet Report 2006》中最新的均衡因子,计算并分析了各省、直辖市、自治区和东部、西部、中部、东北四大经济板块2004年的生态足迹、各地区地均生态承载力及地区万元GDP生态足迹。引入了"地均生态承载力"概念,讨论了不同地区生态足迹和生态承载力与经济发展的关系,探讨了各地区自然资源环境和生态平衡的关系。将计算结果与1999年,2002年,2003年,2005年中国生态足迹进行了比较,就其异同进行了讨论。研究表明:2004年中国人均生态赤字为1.35hm2,省际人均生态足迹差异较大,地区生态足迹与经济发展程度具有明显相关性。本研究调整特征参量后,生态足迹法能够更好地反映中国的生态可持续发展现状。最后,结合各地区生态环境压力和经济发展水平,提出了促进可持续发展应采取的对策和措施。

基于生态足迹模型的区域可持续发展定量分析——以山东省烟台市为例

生态足迹方法是一种定量评价可持续发展程度的生物物理方法。通过测算人类的生态足迹与生态承载力之间的差距,定量地判断区域的发展是否处于生态承载力的范围之内,为评价区域的可持续发展提供依据。在介绍生态足迹、生态承载力的基础上,运用生态足迹模型对烟台市2002年的生态足迹进行了计算分析,结果表明烟台市2002年人均生态赤字为1.079 hm2,远远超出了其生态承载力,说明烟台市的发展处于不可持续状态。最后,提出了提高区域生态承载力,实现可持续发展的一些对策。

基于改进的BP神经网络模型的遥感影像分类法

由于遥感图像上的光谱值是多种地物的混合光谱,存在着“同谱异物”和“同物异谱”现象,因此仅依靠象元光谱之间相似性进行分类的总体精度难以提高。而人工神经网络法(ANN,ArtificialNeuralNetwork)由于其非线性特征和较强的容错能力,为解决上述问题提供了可能。为此,利用优化的BP神经网络对TM图像进行了分类,并将结果与最大似然法及初始的BP神经网络进行了比较,其kappa系数分别为0.876,0.799,0.829。结果表明:改进后的BP神经网络具有较高的精度,可以用于TM图像的信息提取中。

SAR与TM影像像元级融合方法探讨

以加拿大Radarsat SAR与美国Landsat TM影像为数据源,分别将SAR与TM的DN值转换为表征地物特征的后向散射系数和反射率,采用修正的SVR融合法进行融合,利用最佳指数法跟常用的融合方法作了定量比较.结果表明:修正后的SVR法融合后图像无论是光谱信息保持性、融合后信息量都优于常用的融合方法.

DSM生产与应用概述

数字表面模型(DSM)相对于DEM可以更直观、更准确地表达地球表面及其之上物体表面(如树冠、屋顶)的高程信息,以此生成的TDOM建立了完全垂直视角的地表景观。阐述DSM的研究现状,探讨DSM的获取与生产方法及其应用。

RS和GIS在城镇扩张动态监测中的研究进展与展望

利用不同时相的卫星遥感影像数据通过数字图像处理方法获取城镇信息,从而揭示城镇动态变化是监测城镇扩张的有效方法之一。介绍RS和GIS技术在城镇扩张中应用的优越性,分析近年来国内外RS和GIS技术在城镇扩张中应用的进展情况,并对应用遥感影像提取城镇信息技术的优缺点进行分析,最后对未来城镇扩张研究的发展趋势进行探讨。

《国家基本比例尺地图图式 第4部分:1:250 000 1:500 000 1:1000 000地形图图式》修订说明

本次修订的目的是增加和补充在本部分比例尺上需要表示且具有重要社会经济意义的要素,并为这些新增要素设计科学合理的符号,使标准更适应生产应用需求,对丰富地形图内容和规范要素表达具有重要意义,有利于满足当代社会对地形图的需要。

地形图应用现状分析

地形图作为我国最重要的基础测绘地理信息成果之一,其应用范围和影响也最为广泛。通过对交通、水利、电力、林业、土地管理、海洋、地质矿产、民政、城镇建设、石油化工等行业进行调研,分析我国基本比例尺地形图的应用尺度、领域、精度、基础地理信息要素内容及现势性等方面的使用现状,有助于提高国家基本比例尺地形图的社会服务水平。

渭河流域植被净初级生产力时空格局及影响因素分析

利用GIS技术将遥感数据和各种观测数据对渭河流域净初级生产力(NPP)进行估算并分析其时空格局及影响因素。结果表明,(1)整个流域12个月总的NPP平均值为473gC/(m2·a),空间分布特点是北部和西北部的黄土高原低,中部六盘山、子午岭和南部秦岭高;不同生态系统的平均NPP呈现为无植被地段61<草地376<农业植被440<灌丛483<森林692;(2)研究区NPP的积累期主要发生在4—10月份,其NPP占了全年NPP总量的90%;从季节来看,流域内春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)、冬(12—2月)4个季节的NPP各占全年总量的20.34%,52.51%,22.66%,4.49%;(3)渭河流域NPP与温度、降水和太阳辐射的相关性分析表明温度和降水是影响渭河流域NPP的2个重要影响因子。

《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图规程》修订情况说明

外业数字测图是大比例尺测绘地理信息成果生产的重要方法,GB/T14912《1∶500 1∶1000 1∶2000外业数字测图规程》规定了外业数字测图方法生产大比例尺数字测绘地理信息成果的作业方法和技术规定。这次修订对原标准内容进行了补充和完善,增补了外业数字测图新技术需要规范的内容,同时与相关的测绘地理信息标准进行统一和协调,对外业数字测图作业的技术内容、要求进行约定和规范,指导数字测绘地理信息成果生产,保证作业质量。

美丽中国建设的文化渊源与路径

党的十九大提出建设人与自然和谐共生的美丽中国的生态文明建设目标。文章以建设美丽中国为切入点,从建设美丽中国的指导原则和美丽中国建设的路径两个方面,结合优秀传统文化中生态环境保护和自然资源合理利用与保护思想阐释了习近平新时代中国特色社会主义思想中生态文明建设的文化渊源,提出了美丽中国建设的路径。

土地利用变化预测研究--以西安地区为例

基于1988年与2003年两期TM影像,综合遥感与GIS技术以及马尔可夫模型,分析了西安土地利用变化的空间特征以及由此引起的一系列环境效应。主要表现在:城镇建设用地、果园以及未利用地面积增加,而水体与农用地减少。城镇建设用地增加是以侵占大量的农用地为代价的,从而导致粮食安全问题变得突出,水体面积的持续减少使矛盾加剧。利用马尔可夫模型对研究区的土地利用变化进行理论趋势值分析表明,研究区内土地利用变化以各类型转化为城镇建设用地的趋势最强,显示了研究区正处于城市化的快速阶段;最后预测,在今后一段时期内,农用地、林地面积和水体将持续减少,基本农田保护与建设用地扩张的矛盾将变得尤为突出。因此,要加强基本农田建设,以提高单位土地产量,大力开展植树造林与植被恢复活动,保护当地的生态与环境。