单一时相遥感数据土地利用与覆盖变化自动检测方法

针对基期(用于该研究的前一时期数据)T1仅拥有土地利用和覆盖图件(矢量格式)而另一期T2拥有遥感数据的情况,构建了基于知识引导的土地利用和覆盖变化自动检测技术与方法。T1时期土地利用与覆盖与T2期遥感数据在配准叠加情况下,以T1完整的土地利用与覆盖类型图斑为单元构建土地各类别遥感数据知识库,然后以图斑单元或以像素为单位计算遥感影像特征统计量,通过与知识库相关数据的比较与匹配自动检测出变化并识别出相应的土地利用与覆盖类别。文章最后通过试验验证了该方法的有效性。

东江源红壤丘陵区土地利用与覆盖变化研究

采用RS和GIS技术,以红壤丘陵典型案例区东江源为例,利用遥感影像解译,运用土地利用程度综合指数、单一土地利用类型动态度及状态指数等模型,研究了1986～2005年东江源区土地利用变化特征,揭示红壤丘陵区20年来土地利用变化的时空格局。结果表明,研究区土地利用结构基本稳定,土地利用发展平缓,总体相比而言,1995～2005年土地利用类型变化幅度大于1986～1995年的变化幅度;就土地利用类型的转移模式来讲,研究区的林地转为耕地分布最为广泛;状态指数结果表明未来研究区的土地利用变化呈现耕地、水域和建设用地面积增加,其余地类面积减少的趋势。

土地利用与土地覆盖变化对中小城市净初级生产力的影响

为了探索研究当前城市化进程中,土地利用与土地覆盖变化对中小城市净初级生产力的影响,以张家港为研究区域,利用MODIS遥感影像数据和NPP相关模型,分别估算2008年的实际和潜在的净初级生产力(NPPact和NPPo),研究土地利用覆盖变化造成NPP损失(NPPlucc)的空间分布。结果表明,在张家港的城市化进程中,由于土地利用和土地覆盖方式的改变损失了大量的NPP,城市区域年净初级生产量以较大幅度减少;林草生态系统的NPPlucc较低,农业用地由于灌溉、施肥、田间管理等,导致其具有比潜在NPP更高的生产力,在所有用地类型中NPPlucc最低。张家港市的NPPlucc在城乡梯度上的变化呈现出从城市中心到农村纵深地区逐渐下降的趋势,其中在城乡结合部位、在农村工业区有2个上升的峰状突起。研究认为,可通过政策管理措施和工程技术手段,改善对自然生态系统的干扰,进而减少由于土地利用/覆盖变化和人类活动对周边植被干扰造成的NPP损失,是降低人类社会对净初级生产力的占用(HANPP)的可行途径,也是解决人们广泛关注的生物资源耗竭性问题与可持续发展问题的有效手段。

21世纪初中国北方半干旱区土地利用变化对地表温度的影响

利用区域模式WRF（Weather Research and Forecasting）模拟分析了21世纪初期2001~2010年中国北方半干旱区土地利用变化对地表温度影响,通过给出区域尺度的人类活动影响气候变化的定量表达,有助于我们理解中国北方半干旱区气候变化的归因,也将对我国科学规划土地利用、合理开展有序人类活动具有一定的参考价值。研究结果表明：农田扩张、植树造林和草地恢复3类土地利用与覆盖变化（land use and cover change,LUCC）现象对格点尺度多年平均温度的影响均呈现负效应。农田扩张导致当地多年平均温度降低0.11°C,夏季和冬季分别降温0.39°C和0.06°C。植树造林格点的多年平均温度降低0.33°C,冬季强于夏季,冬季平均温度减小0.24°C,夏季减小0.15°C。草地恢复使得格点年平均温度降低0.41°C,夏季降低0.58°C,冬季减小0.51°C。LUCC对最低温度的影响强于最高温度,并且由于最低温度减小使得大部分地区日较差显著增大。LUCC导致的局地温度变化与同期背景温度的变幅相当,但对区域平均温度的影响很小。一方面由于LUCC格点占区域的面积很小,另一方面由于正、负温度效应在区域平均的过程中相互抵消,使得LUCC对区域温度变化的影响微乎其微,21世纪初期现实LUCC对地表温度的影响主要限于局地。

干旱内陆河流域土地利用变化的人文驱动因素探究——以甘肃省酒泉市为例

根据甘肃省酒泉市1997-2006年土地利用变更数据,分析了土地利用类型的数量变化特征,在Matlab软件背景下运用主成分分析法,并从定性与定量的角度探讨了土地利用变化的人文因素与驱动机制。结果表明:人口、农业化水平、社会经济及政策是影响土地利用变化的主要人文驱动因素,其中人口因素持续性地影响着土地利用变化,而政策对土地利用变化的影响起着主导性的作用。

土地利用与覆被变化对巢湖湖滨带土壤有机碳组分及酶活性的影响

为了揭示湖滨带土地利用与覆被改变对土壤有机碳库及生态功能的影响,本文选取了巢湖湖滨带(北岸)9个典型样方,分析和比较了表层(0~30 cm)土壤有机碳组分特征以及相关酶的活性.结果表明,巢湖湖滨带不同采样点土壤总有机碳(TOC)含量变化范围为2.88~11.2 g/kg,平均含量为9.12 g/kg,其中原生芦苇(Phragmites australis)湿地土壤TOC含量最高(11.2 g/kg),而芦苇群落消失后形成的荒滩土壤TOC含量最低,仅为2.88 g/kg.表征湖滨带湿地缓冲性能的土壤阳离子交换量(CEC)也以原生芦苇湿地土壤为最高,并与TOC含量呈现明显正相关.湖滨带表层土壤溶解性有机碳(DOC)和易氧化有机碳(EOC)含量变化范围分别为150~370 mg/kg和1.7~5.2 g/kg,其变化幅度明显高于TOC,其中DOC含量各采样点差异最为显著.除多酚氧化酶外,次生水柳林(Homonoia riparia Lour.)表层土壤几种酶的活性较原生芦苇湿地土壤皆有所上升,特别是蔗糖酶活性增加幅度最为明显.受人类活动干扰较大的湖滨绿地公园和人工草滩土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶酶活性普遍显著低于原生芦苇湿地.除多酚氧化酶外,土壤中几种酶活性与土壤有机碳组分EOC和DOC含量均呈现显著的正相关,其中蔗糖酶活性与DOC含量之间相关系数最高(r=0.907),其相关性均达到极显著水平.土壤溶解性有机碳和蔗糖酶可以作为表征因土地利用与覆被变化导致湖滨带湿地退化以及生态恢复效果的敏感性指标.

“一带一路”典型区土地利用变化热点区判别与其影响因素

[目的]土地利用与覆盖变化是监测区域变化的重要方法,而发生剧烈变化的热点区域更是研究的重要部分,有效识别热点区并分析其影响因素可以为保护土地生态环境、有效利用土地资源提供科学支撑。[方法]文章利用欧洲航天局(ESA)气候变化倡议的长期时间序列土地覆盖数据集(CCI-LC)对“一带一路”典型区土地利用与覆盖变化进行分析,根据变化面积、相对变化速率及其聚集程度建立了热点区域的识别方法,并分析了影响因素。[结果](1)根据土地覆盖变化结果表明,1992—2020年“一带一路”典型区内总共有5.46%的面积发生了变化,建设用地净增加面积最多,为24.61万km^(2),相对变化速率在2000—2010年最高,为76.94%。(2)热点识别结果表明,2000—2010年土地覆盖变化最剧烈,不同时期的热点区域内主要的转型特征不同,1992—2000年主要表现为耕地的增加,2000—2010年主要表现为林地和建设用地面积扩张,2010—2020年主要表现为建设用地面积增多和林地的砍伐与恢复。(3)热点区域集中分布在0~200m的海拔范围内,热点区域内的像元数量随海拔升高不断减少。(4)热带多雨气候区域内热点占比最大,而其他气候类型对热点区域内的像元数量的影响较小。(5)社会经济因素对于热点区域内的像元数量有着显著的影响,其中城市人口数量和国内生产总值最重要,两者结合可以解释全部热点的86.46%。[结论]研究探明的热点区域和影响因素可以为“一带一路”典型区土地利用格局演变、区域土地利用规划和土地资源可持续利用提供决策支持。