2000—2020年湖北省土地利用变化对植被覆盖度的影响

[目的]土地利用及其对陆地生态系统的影响是当前全球变化研究的重要内容。科学分析土地利用变化对植被覆盖度的影响,促进社会经济与生态环境质量的协调发展及地区经济的平衡发展,为政府部门对区域生态保护和恢复管理提供借鉴和参考。[方法]以湖北省为研究对象,利用2000,2020年2期Landsat遥感影像、土地利用遥感数据,利用遥感数据的空间处理、像元二分模型、土地利用转移矩阵等方法,分析研究湖北省植被覆盖的时空变化、土地利用类型变化特征及其对植被覆盖度的影响。[结果]①2000—2020年,湖北省耕地、草地和未利用地面积减少,水域以及建设用地面积增加,林地面积基本保持不变,其面积大小顺序为:林地>耕地>水域>建设用地>草地>未利用地。②湖北省植被覆盖度平均值上升了6.50%。林地、耕地、草地和未利用地的平均植被覆盖度均有所增加,建设用地的平均植被覆盖度有所降低。③湖北省植被覆盖度总体呈现增加的趋势。植被覆盖度增大的区域主要集中在湖北省的西部和东南部地区,局部地区也存在植被退化的区域,主要集中在湖北省中南部及襄阳北方部分区域。④不同土地利用类型FVC转移过程中,耕地较高植被覆盖与高植被覆盖之间的转移过程最为剧烈,林地不同等级植被覆盖的转移量占转移总量的47.87%,草地不同水平植被覆盖度的转移量占转移总量比例较小,仅为3.40%。[结论]2000—2020年湖北省土地利用变化较大,不同土地利用类型的植被覆盖度相互转移,尤其是林地、耕地及草地的平均植被覆盖度均有所增加,使得湖北省近20a来整体植被覆盖度呈现出上升趋势。

湖南省土地利用/覆盖变化的生态服务价值时空响应特征

基于1985—2019年长时序遥感数据,定量核算湖南省生态服务价值(ESV),系统解析土地利用/覆盖变化(LUCC)的影响方式,模拟2030年多情景下ESV的时空演变。结果表明:湖南省LUCC显著,草地面积总体呈现持续下降的趋势,面积减少852.91 km^(2),不透水面面积持续上升,面积增加3013.77 km^(2)。湖南省ESV整体呈现先上升后下降的倒“V”形变化,总体下降了86.07亿元,主要来自废物处理、土壤形成与保护等功能变化的贡献。LUCC对ESV具有显著影响,主要增益来自退耕还林和退耕还湖,分别增益837.73亿元和111.62亿元;2030年多情景预测显示,在自然发展和经济发展情景下ESV呈现持续下降趋势,在生态保护情景下呈现上升趋势。

廊坊市土地利用类型及植被覆盖度的时空动态变化研究

廊坊市的土地利用变化对当地土地资源优化布局和生态环境保护具有明显作用。通过对廊坊市2000年、2005年、2010年、2015年及2020年5期土地利用数据进行分析,得到廊坊市土地利用变化相关数据和当地的植被覆盖指数,并利用该数据对研究区土地利用的合理性进行评价。结果表明:该研究区土地利用类型的数量和结构都在不断地变化和演变。2000—2020年综合土地利用动态度为0.42%,各土地类型之间也存在着不同程度的转化。土地利用类型间的多维向转化是引起土地利用时空分布变化的直接表现形式。2000—2020年廊坊市植被覆盖度变化也呈现出了下降趋势。

基于遥感和地理信息技术的土地利用覆盖变化分析与预测

本文首先引述了土地利用覆盖变化对环境和社区产生影响的重要性,以此作为研究背景。针对此问题,本文采用遥感和地理信息技术,利用卫星图像和GIS技术来收集和分析数据。研究将多年来的土地利用情况进行了详细对比,揭示了土地利用类型的变化以及区域土地覆盖的时空动态。对多年来的数据进行挖掘分析后,结合宏观经济、社会发展状况,构建了土地利用变化的预测模型。研究结果表明,对土地利用变化的遥感监测与预测不仅可以为土地资源管理部门提供科学依据, 而且能为环境保护、城市规划等相关领域提供重要参考信息。

黄河水源涵养区土地利用变化的区域分异特征及未来格局

解析黄河水源涵养区历史和未来的土地利用/覆盖变化(LUCC)对于保护黄河流域水土资源和维系生态系统服务功能等具有重要意义。在研究区及其三大子区(Ⅰ黄河上游水源区、Ⅱ渭河南山区、Ⅲ伊洛河区),基于1990—2020年的土地覆盖产品数据,采用转移矩阵、地理探测器、CA-Markov模型等方法,分析LUCC特征、探测驱动因素和预测未来期(2025年)空间格局。结果表明:自2000s以来,研究区及分区地类呈现退耕还林还草和建设用地快速增长的2条主线变化趋势,其中,全区LUCC主要受到粮食产量、高程和人口密度驱动,Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区LUCC的主导驱动因素分别是高程、人口密度和粮食产量。未来生态保护情景相对于自然发展情景,耕地和建设用地扩张将受到约束,能更好地保障生态用地面积以支撑水源涵养等生态服务功能。

基于GeoSOS模型的金华市土地利用变化动态模拟

为进一步认识土地利用/覆盖变化的内在机制和政策宏观调控的理论依据,以金华市为例,选取GeoSOS中ANN-CA,DT-CA,Logistic-CA共3种元胞自动机模型,建立转换规则,并基于2000年、2010年和2020年3期土地利用专题信息开展动态模拟,通过对比3种模型并选取性能最优者预测金华市2030年土地利用情况.结果表明:1)ANN-CA,DT-CA,Logistic-CA模拟的Kappa系数分别为0.801,0.798,0.800,误差较小且均能正确反映金华市土地利用变化;2)模型内部机制不同使所得结果存在一定的差异,综合模拟时间、精度和效果考虑,最优模型为Logistic-CA;3)预测得到的金华市2030年土地利用表明,2020—2030年间,城市扩张趋势与前10年保持一致,进一步向中部地区延伸.利用GeoSOS对金华市土地利用变化进行模拟及预测,能够直观地反映城市扩张现状及未来发展趋势,可以为地区发展规划提供决策支持.

1990—2020年乌昌地区土地利用与土地覆盖变化动态研究

以新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市和昌吉回族自治州(乌昌地区)为研究区,提取1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年和2020年研究区的遥感影像,并运用地理信息系统研究当地土地利用与土地覆盖变化特征及变化规律。结果表明:乌昌地区土地利用类型以裸地、草地为主,其中裸地主要分布在乌昌地区东北部,草地主要分布在乌昌地区西南部;海拔对乌昌地区的土地利用类型空间分布有所影响,耕地分布在海拔低于1800 m的区域,林地主要分布在海拔1800~2600 m的区域,建设用地主要分布在海拔298~1000 m的区域;在气候变化和城市化的作用下,乌昌地区的草地面积有所减少,城市面积持续增加;而受退耕还林、天然林保护等政策的驱动,林地面积持续增加。故未来乌昌地区应注意保护草地,使其充分发挥防风固沙的生态功能。

基于土地利用/覆盖的甘肃省景观生态风险时空变化特征

甘肃省景观类型丰富多样,在中国西部地区的生态安全中起关键性作用,也为当地发展提供着重要的物质基础和生态服务。由于气候变化和人类不合理活动的影响,甘肃省部分地区生态环境的安全与稳定遭到严峻挑战。本研究基于欧洲航空局全球土地利用/覆盖数据(CCI-LC),利用动态度、转移矩阵方法分析了2005-2019年甘肃省土地利用/覆盖变化特征;通过构建景观生态风险指数并运用空间自相关分析法分析了景观生态风险的空间分布特征。结果显示:1)2005-2019年间,裸地面积减少最多,变化率1.88%,耕地次之,变化率2.31%;草地面积增加最多,变化率1.83%,建设用地次之,变化率191.08%。2)所有土地利用/覆盖类型中,建设用地的动态度最高且在整个研究时期内变化速率都保持在较高水平,综合动态度最大的时期为2010-2019年。3)土地利用/覆盖转移矩阵主要表现为耕地、林地、草地、裸地之间的转入与转出以及其他土地类型向建设用地的转入。4)2019年整体的生态风险值较2005年明显上升。其中低风险区和较低风险区面积最多,转化最频繁;中等风险区、较高风险区和高风险区面积虽然较少,但都存在不同程度的增长。5)2005-2019年间,Moran’s I维持在较高水平,景观生态风险的空间分布呈正相关,聚集效应强。本研究旨在为西北地区土地利用规划和生态风险管控提供科学依据。

基于土地利用变化的忻州市生态格局时空变化分析

为了厘清改革开放以来忻州市各类生态系统及生态系统格局的时空特征,使用忻州全市1980、2000、2018年的土地利用和覆盖(LULC)二级分类数据,经过土地转移矩阵和景观格局指数计算,探讨分析了忻州市改革开放以来近40年的LULC及格局的长时间序列时空变化特征,以揭示忻州市的生态环境变化态势。研究区近40年来以城镇用地和其他建设用地增加为主,其他各类减少,城镇化和人口增长带来的土地和生态压力主要集中在草地、耕地以及湿地上;其中2000—2018年的变化更剧烈,人类活动对自然的干扰加剧,但同时在这一阶段已经开始了森林、湿地的保护,开展经济发展与生态文明同步建设。

基于Landsat影像的雄安新区2013−2021年土地利用变化检测和生态政策评估

利用2013−2021年共9期Landsat8影像,采用面向对象的监督分类方法,得到新区逐年土地利用与覆盖分类结果,进行LUCC分析及生态品质评价.结论:1)分类结果总体精度>86.8%,K为0.81~0.88,优于同期FROM-GLC及GLC_FCS全球分类产品;2)雄安新区设立至今耕地面积减少,不透水面和林地面积增长,蓝绿空间面积占比由12%增加至30%,雄安3县(雄县、容城县和安新县)建设严格遵循了新区《规划纲要》中植树造林、城市发展、湿地涵养3项不同的建设任务,各县主要土地利用覆盖变化分别为耕地向林地的转变、耕地与不透水面的相互转变以及耕地向水体和水生植被的转变;3)不透水面扩张与城市建设对生态品质的负面影响正逐步被森林覆盖率、蓝绿空间面积增加带来的正面影响所抵消.总体看,雄安新区土地利用/覆盖变化遵循新区规划要求,体现了经济社会发展和生态建设的成果.

土地利用和植被覆盖变化对长汀县30多年土壤侵蚀变化的定量影响

土地利用和植被覆盖是人类活动对大自然改造的直接体现,为研究人类活动对土壤侵蚀的定量影响,以中国南方红壤典型水土流失区——福建省长汀县为研究区,利用每间隔3~4年的11个年份的遥感影像,基于USLE模型评估该县1988—2020年30多年来的土壤侵蚀时空变化特征,定量分析不同土地利用和植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)变化对土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)长汀县土壤侵蚀严重区域主要集中于县域中部河田镇、三洲镇和策武镇等地,30多年来,土壤侵蚀强度呈先增后减的趋势,1988—1994年土壤侵蚀状况逐渐严重,1994年的水土流失率高达30.49%,90年代中期后开始逐渐好转,至2020年水土流失率降为6.22%。(2)1988—1994年和1994—2001年2个时期,林地转化成裸地的面积最大,导致土壤侵蚀增加量平均约占每个时期增加量的93%;2001—2010年和2010—2020年2个时期,裸地转化成林地的面积最大,引起的土壤侵蚀减少量平均约占每个时期减少量的73%。(3)30多年来长汀县FVC呈先减少后增加的趋势,1988—1994年平均FVC从44%减少到35%,随后开始增加,至2020年,FVC增加至79%;土壤侵蚀量与FVC呈反比,FVC减少对土壤侵蚀量的影响更大,FVC平均每降低1%,土壤侵蚀量增加7.49万t;而FVC平均每增加1%,土壤侵蚀量减少3.75万t。(4)FVC对土壤侵蚀的敏感性与坡度呈正比,低坡度下土壤侵蚀随FVC变化较均匀,高坡度等级下,FVC低于60%时,对土壤侵蚀的敏感性高,FVC每增加10%,土壤侵蚀模数平均减少262.73 t/(km^(2)·a)。研究结果有助于分析长汀县土壤侵蚀在长时间序列上的时空变化及人类活动对土壤侵蚀的影响,为长汀县未来的土地利用规划和生态保护提供重要的科学支持。

黄河源区土地利用/覆盖变化(LUCC)研究

利用遥感(RS)监测手段和地理信息系统(GIS)技术,获取了黄河源区在1975、1990、和2005年3个时期的土地利用/覆盖数据,并通过叠加分析,获得了该地区土地利用/覆盖的时空转移特征.此外,通过县级行政区对源区各县域内的土地利用/覆盖变化特征进行了统计分析,以期为该地区的环境管理提供科学依据.结果表明:在1975-2005年间,黄河源区的环境退化非常明显,土地利用/覆盖变化主要表现为耕地、沙地、滩地和水库、坑塘面积增加;沼泽地面积减小;高覆盖度草地面积减小,中、低覆盖度草地面积增加.从县级行政区划上来看,耕地的增加主要分布于贵南、同德和泽库三个县;林地面积在玛沁和甘德两县有大面积的减小趋势;新增的沙地主要分布在玛多、共和、曲麻莱和若尔盖县;新增水库、坑塘则主要分布于共和、和贵南两县;沼泽地面积的减少绝大部分发生在若尔盖县;高覆盖度草地在甘德和玛沁两县增加非常明显,但在玛曲、玛多、达日、兴海、阿坝、若尔盖、红原等县均有大面积的减小趋势.因此,在黄河源区开展环境保护或环境治理工作,应根据不同区域的具体环境问题采取相应的治理措施.

滇中城市群土地利用/覆盖变化(LUCC)空间模拟研究

以云南省滇中城市群为研究区域,以2000、2010和2020年的土地利用/覆盖变化(LUCC)数据为基础,结合相关性分析选择潜在的LUCC驱动因子,构建FLUS模型,模拟研究区内2035年的LUCC,在此基础上分析2000—2035年不同时间段内LUCC时空演变特征和空间格局效应。结果表明:(1)研究区内土地利用类型由耕地、林地和草地主导,整体格局较为稳定,2000—2020年建设用地主要来源于对耕地的大量侵占,2010—2020年变化速率明显比2000—2010年快;(2)根据预测,2020—2035年建设用地主要来源于对林地的侵占,城市扩张有明显的方向性;(3)大部分县(市、区)土地综合利用程度呈上升趋势,部分地区由于退耕还林还草政策的实施,存在着土地利用综合程度下降的现象;利用程度变化热点地区主要集中于中部和东部的县(市、区),呈现出多中心发展的趋势;(4)各地区的景观格局指数变化各有不同,总体来看,景观破碎程度增加、多样性降低。该研究在西部大开发战略和城市化进程加快的背景下,探讨了滇中山地城市群的土地利用特征,模拟了未来的土地利用模式,定量分析了空间格局及其变化效应,对于制定国土空间规划、实现“多规合一”、明确国土空间开发保护目标具有重要意义。

1991—2021年雄安新区土地利用与植被覆盖变化遥感研究

为研究雄安新区1991—2021年间土地利用与植被覆盖变化,以5个时期的Landsat TM\\OLI数据为基础,采用GIS技术与图谱融合法探究雄安新区30 a土地利用变化特征;利用像元二分模型提取植被覆盖信息,并分析30 a植被覆盖变化特征;利用地理探测器模型探测植被覆盖变化的潜在驱动因素,并借鉴图谱融合法分析土地利用变化对植被覆盖变化的影响。结果表明:①1991—2021年,雄安新区建设用地面积整体增长108.09 km^(2),转入面积主要来源于耕地和其他用地;其他用地面积整体减少108.17 km^(2),流出面积主要变成耕地;林草地面积增加11.56 km^(2),转入面积主要来源于水域和其他用地;水域面积减少38.76 km^(2),主要流向耕地和其他用地;耕地面积无明显变化。②30 a间,雄安新区植被覆盖情况整体较好,中、高及以上植被覆盖度面积占比超过50.00%,整体呈现“安新县高,容城县中等,雄县低”的空间分布。从阶段性变化来看,1991—2001年呈退化趋势,退化面积占比达到39.15%;2001—2021年呈改善趋势,改善面积占比最高达到47.55%。③植被覆盖变化存在空间分异性,人口密度变化、GDP变化、土壤类型和土壤质地对植被覆盖变化具有较大影响,高程和坡度对其影响较小;建设用地和其他用地向耕地的转化是植被明显改善的重要原因,耕地向其他用地的转化是植被严重退化的重要原因。研究结果可为雄安新区的可持续发展提供一定的科学依据和对策建议。

海河地理样带土地利用/覆盖变化(LUCC)及其驱动机制研究

选择受人类活动干扰较大的海河样带为研究区,研究了1987年和2002年该区土地利用/覆盖的变化情况,分析了土地利用变化的驱动机制.研究结果表明,1987年和2002年,该地区的耕地、盐田卤水池、滩涂及其他用地的面积减少了,其中耕地减少面积最大,动态度-1.74;建设用地、草地和水域面积增加,其中建设用地增加面积最大,动态度为2.88.

2010—2020年徐州市土地利用/覆盖时空变化分析

随着徐州市资源条件变化与产业转型发展,人地矛盾日益突出,准确掌握徐州市的土地利用情况对实现高质量可持续发展具有重要意义。为此,本研究利用2010年和2020年2个时期GlobeLand30地表覆盖数据,从数量和结构综合分析10年来徐州市土地利用/覆盖(LUCC)时空变化特征。结果表明,徐州市主要土地类型为耕地和人造地表。随着城市扩张,徐州市土地利用变化主要表现为耕地减少和人造地表增加,土地利用类型的转移也以耕地向人造地表转移为主,人造地表和水体在土地覆盖转移比例中占较大比例。空间变化区域以徐州市主城区为主。

基于多源遥感的淮南矿区土地利用/覆盖变化分析

综合利用多源遥感数据,采用面向对象影像分析和目视解译相结合的方法进行淮南矿区2007、2010、2013、2016、2019年5个年份的土地利用/覆盖解译,通过对各土地利用/覆盖类型面积及其占比的统计、动态度、多样性指数、利用程度指数及转移矩阵的计算,对2007-2019年间淮南矿区的土地利用/覆盖时空变化特征进行分析,结果表明:淮南矿区耕地面积及其占比不断下降,大量耕地被破坏,形成积水沉陷,其次为城镇及工矿用地,并被固体废弃物所侵占;各种土地利用/覆盖类型动态度大小排序依次为积水沉陷区>湖泊水库>固体废弃物>工矿用地>林地>裸地>城镇用地>道路>耕地>农村居民地,说明煤矿开采活动对矿区土地利用影响较大;各矿井土地利用/覆盖类型受到人类活动的干扰,土地利用多样性指数和土地利用程度指数均有所增加。

土地利用/覆盖变化的生态环境效应研究

文章综述了模拟和预测区域的土地利用/覆盖变化的3种方法,分别是动态指标法、用马尔可夫过程进行模拟和预测以及运用GIS和RS技术进行动态监测和预测。土地利用/覆盖变化所产生的生态环境效应主要表现为区域气候改变、水文过程变化、土壤养分变化、水土流失程度变化以及环境质量变化。气候的改变主要反映在区域热效应上,植被覆盖的减少导致地表温度的上升;水文过程的变化是因为城市用地增加使得区域不透水面积增加,同时植被截留量减少,最后导致径流提前形成,洪水频率增加;对土壤养分的影响主要是土地利用变动直接或间接地改变了养分的空间分布,影响了养分的持续性,同时土地利用/覆盖变化对土壤有机碳库的影响较为显著,是导致地球土壤有机碳库变化的主要因素之一;另外,在生态环境上的表现还有水土流失程度变化和污染形势变化两个方面。为了合理开发利用土地,改善区域生态环境,就需要进行合理的土地利用规划,并基于生态环境保护目标加快开展区域生态环境建设。

全球土地利用与覆盖变化(LUCC)研究及其进展

Land-use/land-cover changes (LUCC), as a long-term international research project,is central to the interests of the science of globle environmental change. It is asignificant agent of change with influences, and is affected by, climate change, lossof biodiversity, and the sustainability of human-environment interactions. It isclearly an essential component in all considerations of sustainability. The focusareas of LUCC project are land-use dynamics, land-cover changes and regional andglobal models. Since 1995, when LUCC project was proposed, a great progress on manyaspects has been achieved, which is significant to the research on land science inthe future, and to the sustainability of land resources in China.

基于遥感的天津滨海新区土地利用/覆盖变化分析

采用全国土地分类系统,基于Landsat卫星TM遥感影像与天津滨海新区1∶50 000地形图,进行相应数据处理,编制出2000年、2005年、2010年三期滨海新区土地利用/覆盖分类图,并运用土地利用转移矩阵对近10年来天津滨海新区土地利用/覆盖变化进行定量分析。在此基础上,进一步分析了经济、人口等驱动因子对土地利用/土地覆盖的影响。结果表明:10年间,滨海新区的建筑用地面积增加显著,而绿地、湿地、滩涂等高生态价值的土地向建筑用地、未利用地等开发建设用地大幅度转化,后5年变化尤为显著。