2000—2020年阿克苏河流域土地利用时空变化图谱分析

基于2000—2020年阿克苏河流域Landsat遥感影像以及DEM数据,运用图谱理论探究其土地利用时空演变特征及规律。结果表明:(1)2000—2020年阿克苏河流域耕地呈扩张趋势,扩张面积为2951.58 km^(2),主要从草地、未利用地流入,在原有耕地内部及四周扩张,2015年后面积基本保持稳定;(2)建设用地呈现扩张趋势,扩张面积为206.84 km^(2),主要从耕地流入,在原有建设用地的基础上向四周扩张,2015年后面积基本保持稳定;(3)水域呈萎缩趋势,萎缩面积为1653.89 km^(2),主要流出为未利用地和草地,在温宿县冰川积雪处萎缩幅度最大,2015年后有所增长。总体来看,研究区由耕地开垦、建设用地增长的发展模式开始向兼顾生态文明建设的可持续发展方向转型,各主要地类的变化也由急剧发展转向基本可控。

秦岭东段洛河流域土地利用变化的地形梯度效应研究

明晰典型地势起伏区土地利用变化与地形因素的关系,对国土空间布局及区域协调发展具有重要现实意义。基于秦岭东段洛河流域多期土地利用数据及DEM数据,运用土地利用图谱法、标准差椭圆分析法和地形位分析法,揭示自2000年以来当地土地利用变化的时空分异特征,并探讨在不同土地利用变化下的地形梯度效应。研究结果表明:(1)20年间,土地利用变化多围绕耕地、草地和建设用地进行,且表现出显著的类型异质性及阶段差异性特点。(2)以耕地和林地为主的稳定型图谱面积占比达到88.17%,前期变化型和后期变化型分别为7.44%和3.51%,耕地被建设占用更偏向于无序化发展。(3)中低及其以上地形梯度的耕地逐渐趋向于低地形梯度区发展,林地的地形分布指数呈“S”型上升态势,草地则表现出中间高两边低的正态分布规律。(4)各图谱的地形分布指数随地形位增加表现出不同的趋势性规律,土地利用变化呈明显地形梯度效应。研究认为当地国土管理工作应重点关注反复变化型图谱和持续变化型图谱,并注意科学缓解和引导耕地水土流失及坡耕地开发利用问题。

郑州市土地利用/覆被变化与生境质量的时空演变及情景预测

[目的]探究郑州市土地利用格局和生境质量时空演变特征并预测未来发展趋势,为区域生态保护实践和可持续发展提供理论参考。[方法]基于PLUS模型和InVEST模型,同时结合ArcGIS空间分析及地理信息图谱法,分析2000—2020年郑州市土地利用变化情况,并模拟2030年基准情景和生态保护情景下的空间分布格局,探究郑州市生境质量时空演变规律和像元尺度下的迁移状态。[结果]①2000—2020年,耕地和建设用地为郑州市主要景观类型,20年间,建设用地面积激增,涨幅15.76%,主要来源于耕地;②PLUS模型对郑州市土地利用模拟具有适用性,相较于基准情景,2030年生态保护情景下建设用地扩张受限,生态用地总量上升,该情景可为研究区推进生态建设提供参考;③2000—2020年生境质量不断退化,空间分布差异显著,高生境质量区始终位于巩义市和登封市,低和较低等级的图谱单元相互转移最频繁;④2030年延续“西高东低”格局,生态保护情景下生境质量呈“低值减少,高值增多”的特征,向较高和高等级转移率升至14.44%,与基准情景相比表现出稳中向好的发展趋势。[结论]郑州市生境质量时空分布与土地利用变化密切相关,未来应注重国土空间结构的合理布局,增强土地利用效率,提升生态系统质量和稳定性。

中国内地海岸带土地利用/覆盖变化及其可持续发展

土地利用/覆盖变化是全球土地研究的重要问题,而海岸带则是该领域研究的热点区域。本研究选取土地利用/覆盖数据,利用土地利用动态度、转移矩阵、土地利用变化图谱和联合国可持续发展目标评价指标,分析了中国内地海岸带土地利用变化特征及实现可持续发展目标进展情况。结果表明:①1985—2021年,土地利用/覆盖变化总体趋势以耕地萎缩和不透水面扩张为主,其次是林地扩张,再次是灌丛、草地和裸地收缩,最后是水域小幅度扩张。②前期土地利用类型组成结构以耕地和林地为主,后期以耕地、林地和不透水面为主。③土地利用变化过程的离散程度低,耕地向不透水面转换的变化比例最高,集中分布在环渤海湾、长江三角洲和珠江三角洲等人口密度高的经济圈地带。④森林覆盖率总体上升0.88%,森林面积增加了4088.89 km^(2),满足联合国可持续发展15.1.1目标。森林覆盖得到有效的恢复和控制,呈现改善趋势,满足可持续发展15.2目标要求。土地退化率前期迅速增加,后期趋于稳定,36 a间研究区土地退化率为11.76%,土地退化面积仍高于改善面积,与实现2030年可持续发展目标15.3(土地退化零增长)还存在一定距离。未来需合理规划中国内地海岸带土地利用,加大土地改善力度。

基于地学信息图谱的漓江流域土地利用时空演变分析

漓江流域是我国南方生态屏障的重要组成部分,也是喀斯特世界自然遗产保护地之一,生态环境脆弱,探究其土地利用变化特征及驱动力对土地资源合理利用至关重要。基于漓江流域1990、2000、2010、2020年4期遥感数据,综合运用地学信息图谱、主成分分析等方法,对土地利用演变及驱动力进行定量分析。结果表明,1990-2020年漓江流域主要的土地利用类型是林地和耕地,林地和建设用地持续增加,耕地不断减少,水域和草地波动减少,未利用地小幅增加;土地利用转移图谱以林地与耕地、草地之间相互转移以及建设用地占用耕地为主;1990-2000年主要图谱单元类型发生的变化最剧烈,涨势图谱中新增林地最大,落势图谱中耕地萎缩最大,各县区存在明显差异;经济活动尤其是旅游经济的壮大是导致流域土地利用变化的主要原因,人口变化与农业技术发展也是影响土地利用变化的重要因素。

基于地学信息图谱的霍城县土地利用变化

基于1997、2011及2021年Landsat影像,通过MapGIS软件处理遥感影像获取土地利用数据,通过ArcGIS软件构建地学信息图谱以及计算土地利用变化程度综合指数,对霍城县土地利用时空变化特征进行分析,得出以下结论:霍城县土地利用结构以草地、耕地和林地为主,三者占研究区总面积的80%以上;土地利用变化图谱以草地和耕地之间的相互转变为主,草地面积持续减少,耕地面积稳定增长;土地利用涨落势图谱中涨势最大的为耕地,落势最大的为草地;土地利用变化模式图谱以全期稳定型为主,其次为前期变化型,表明1997—2011年土地利用变化更为频繁,2011—2021年土地利用结构较稳定;1997—2011年霍城县土地利用程度降低,处于衰退期;2011—2021年霍城县土地利用程度明显提高。

基于GIS的时空复合体-土地利用变化图谱模型研究方法

本文以地学信息图谱理论、地球空间信息认知理论、地球系统科学与地理综合体理论、地理信息系统中的时空复合体模型为依据 ,提出了研究土地利用 /土地覆被变化的基本单元 ,即“图谱单元”,它是记录时空复合信息的基本单元 ,由“相对均质”的地理单元和“相对均质”的时序单元复合而成 ,并提出了研究土地利用 /土地覆被变化图谱的概念模型。

哈尼梯田土地利用空间格局及其变化的信息图谱研究

以云南省元阳县为例,建立土地利用空间格局及变化信息图谱,对其图谱特征进行分析。结果表明:土地利用时空演变征兆图谱更直观形象的揭示区域土地利用变化的基本模式,提供时空复合的表达方式;土地利用斑块形态与空间扩展图谱的建立应用空间格局研究中的相关概念和方法,将微观、宏观层次图形信息与变化过程结合;土地利用变化景观特征图谱建立以度量空间格局变化为目标的景观指数体系。

资源型城市土地利用/土地覆被变化过程的图谱研究

为了更加详细地了解大庆市的土地利用演变情况及丰富地学信息图谱理论应用实例,该文利用大庆市1978、1988、1996和2003年4期矢量数据,以地学信息图谱理论、地球空间信息认知理论和地理信息系统为依据,构建和分析了大庆市1978—19881、988—19961、996—2003年间土地利用时空演变过程图谱,并在SPSS软件的支持下运用马尔可夫预测法预测了大庆市未来土地利用结构的变化情况.结果表明:大庆市农业用地及城市建设用地的面积增加迅速,主要集中在人口密集和工业较发达地区;同时大庆市土地退化现象严重.文中定性地分析了产生此种情况的原因.

开展农地利用方式变化规律研究 探讨土地可持续利用模式

调查研究农地利用方式的变化、变化的驱动力 ,农地利用方式变化带来的水土资源质量变化及其社会经济效应 ,分析农地利用方式变化引发的水土资源质量变化及其社会经济效应对农地利用的反作用 ,可以从深层次上揭示农地利用变化规律 ,探索出科学可行的农地可持续利用模式 。

基于地学信息图谱的土地利用动态变化研究——以山东省龙口市为例

阐述了地学信息图谱的内涵及其概念模式。选择山东省龙口市为例,在遥感和地理信息系统技术支持下,利用2002年数字遥感图像和1996年土地利用图及其自然和社会经济统计数据,建立了龙口市土地利用动态变化信息图谱,并根据图谱从空间和时间两方面分析龙口市土地利用动态演变过程,最后结合马尔科夫模型对其未来的演变趋势进行动态预测。研究表明:自1996年以来,龙口市土地利用发生了大幅度变化,耕地面积减少5 383.48hm2,园地和建设用地面积各增加33 729.62 hm2和2 319.91 hm2;同时土地利用结构发生明显变化,主要表现在耕地和园地之间的转化,耕地和园地向建设用地的转化。预测表明:在未来的几十年内,耕地面积仍将继续减少,建设用地面积还会逐年增加,园地仍为该市的主要用地类型。

基于沙区土地功能分类的土地利用变化与模式研究——以陕北榆阳沙区为例

沙区作为典型的生态脆弱区,是土地利用研究的重点区域之一.选择陕北榆阳沙区,建立了沙区土地功能分类系统,基于多期遥感数据(1986年,1996年和2005年)和GIS空间分析方法,研究了该区的土地利用变化和土地利用模式.结果表明:榆阳沙区20年来生产用地和生活用地面积增加,且生产用地增长幅度大于生活用地,生态用地比例略有减少但始终占绝对优势,生态环境状况整体好转;榆阳沙区存在自村中心向外依次为耕地-居民地灌草地夹杂分布-裸沙地、居民地耕地夹杂分布-灌草地-裸沙地和耕地-居民地-灌草地-裸沙地3种典型土地利用模式,且其安全性逐步变差.研究可为协调沙区土地利用与生态建设、创建环境友好型土地利用模式、构建良好人居环境提供科学依据.

区域土地利用变化图谱分析及其生态效应评价——以太原市城区及近郊区为例

【目的】为太原市城区及近郊区土地资源的可持续利用以及生态环境保护提供决策支持,以促进研究区生态环境和社会经济的持续发展。【方法】运用地学信息图谱理论和方法,在RS和GIS的支持下生成了太原市城区及近郊区1990～2001年土地利用变化图谱,在此基础上,对研究区1990～2001年土地利用变化特征进行了分析并对其生态效应进行了测算。【结果】11年中,研究区耕地、草地、水域在不断减少,其中耕地减少最多;园地、未利用地、林地、建设用地在不断增加,其中林地增加最多;土地利用的变化导致了研究区生态系统的生态服务价值从1990年的1202.15×10^6元增加到2001年的1251.49×10^6元,年增加率为0.37%。【结论】土地利用类型变化最大的是耕地向未利用地的转化,其次为耕地向城镇用地的转化;草地、耕地的退化及未利用地的增加给研究区的生态系统服务带来了一定的负面影响;经过实证分析,利用地学图谱进行土地利用变化和生态效应定量研究是一种十分有效的方法。

基于多时相图谱的土地利用变化特征分析

运用地学信息图谱结合多时相遥感数据复合分析方法,对土地利用动态变化过程和空间分布特征进行定量化研究。土地利用变化图谱的构建能够获取土地利用变化的种类、数量和空间分布特征,为探索土地利用变化的成因、过程提供重要的科学依据。本文以分析东莞市近20年来的土地利用变化特征为例。利用多时相遥感分类数据,构建了5个时序单元的（1988~1993、1993~1997、1997~2001、2001~2006、1988~2006年）土地利用变化图谱,并系统地分析了东莞市18年来土地利用的时空演变过程及空间分异规律。研究结果表明,1988年以来,东莞市土地利用急剧变动,其中以大量农田被侵占转化为城市用地最为显著,农业内部结构也发生了调整;从空间格局上看,被侵占的农田主要集中于交通干线两旁。利用GIS空间分析技术对农田流失与道路之间的关系进行定量研究,揭示了农田流失的区位效应。

桐柏大别山区土地利用时空变化图谱分析

运用地学信息图谱理论方法,基于地理信息系统时空分析模型,以桐柏大别山区20 a土地利用3期(1987、1997、2007)空间数据为基础,通过建立桐柏大别山区土地利用变化图谱和涨落势图谱,分析该区域土地利用变化的时空特征,预测未来土地利用变化的趋势。结果表明:1)1987—2007年,研究区土地利用发生了很大变化,耕地面积持续性减少,林地和建设用地面积持续性增加,草地和未利用地面积先增加后减少,水域面积先减少后增加;2)空间格局上,耕地与林地相互转化遍布整个研究区域,耕地和林地转为建设用地主要分布在各县市周边地区,水域转为耕地和林地主要位于水域与其他用地交接地带;3)涨落势图谱中,林地涨势最明显,增加了5 904.06 km2,占新增图谱单元61.31%,主要来源于耕地和水域转出,耕地落势最明显,减少了6 394.71 km2,占萎缩图谱单元66.41%,主要转为林地和建设用地;4)未来10年,桐柏大别山区土地利用类型仍将以耕地、林地为主。

三江平原宝清县土地利用变化图谱分析

基于地学信息图谱理论，充分考虑土地利用变化的空间位置和空间行为特征，对土地利用变化图谱进行分析．以三江平原宝清县为例，通过1954年、1976年、1986年和2000年四期土地利用空间数据叠加分析和属性编码技术生成三个时段土地利用变化图谱，对研究区三个时段不同土地利用类型的扩张、新生、收缩、消亡和复生的图谱过程及生态环境效应进行分析．结果表明：整个时段耕地和城乡用地面积增加，草地和沼泽湿地面积减少，林地和水域除1954～1976年呈增加外，其他时段呈现减少的趋势．而且1954～1976年耕地以新生为主，新生速率为每年8．77％；1976～2000年耕地以扩张为主．湿地和草地以退缩为主．人类大规模的开垦活动导致沼泽湿地与草地退缩与消失，从而导致区域生态环境恶化与生物多样性减少，同时土地利用生态界面也发生明显变化．

基于RS和GIS的河西走廊地区城市土地利用时空变化图谱分析——以张掖市甘州区为例

运用地学信息图谱理论与方法，基于GIS软件平台Arcinfo9．0，从1987和2002年2个时期的TM和ETM遥感数据中提取了甘州区土地利用变化数据，建立了甘州区土地利用变化图谱和涨落势图谱，分析了该区15年间的土地利用时空变化。结果表明：1987--2002年该区土地利用发生了很大变化，荒漠地、耕地、城镇及交通用地增加，其中增长最多的图谱单元是荒漠地，增加了6．18×10^4hm^2，占总新增图谱单元的60．2％，主要来源于牧草地、耕地、其它未利用地及林地的土质退化；其次是耕地，其图谱单元增加了1．8×10^4hm^2，主要来源于对荒漠地的治理开发和对其它未利用地的开垦。牧草地、林地、水域及其它未利用地面积有所减少，减少最多的图谱单元是牧草地，减少了3．74×10^4hm^2，占总减少土地图谱单元的50．92％，主要转移为其它耒利用地和荒漠地；其次是9933．32hm^2的其它耒利用地图谱单元的减少，主要转移为荒漠地和耕地。

区域土地利用变化信息图谱模型研究

信息图谱为区域土地利用变化提供了一种谱系化、定量化与定位化相结合的研究方法,借助信息图谱模型探讨区域土地利用变化及其时空过程的多维性与复杂性,为土地利用变化的驱动力诊断、机理模型与预测模型的构建提供科学依据。选取吉林省长岭县为研究区,在遥感与GIS技术支持下,以土地利用时空演变模式、空间扩展过程、景观特征等为框架,建立土地利用变化信息图谱模型,对图谱方法在土地利用变化研究中的应用进行实证分析。

海河流域土地利用变化图谱分析

[目的]定量探求海河流域土地利用类型转换、变化强度与空间分布规律,以期为该地区土地利用的科学管理提供依据。[方法]在遥感技术与地理信息技术支持下,解译并绘制了研究区40年(1970～2010年)5期(1970年、1980年、1990年、2000年和2010年)的土地利用图,并以此为基础进行空间叠加构建了土地利用变化图谱、过程图谱、涨势图谱和演变模式4种图谱,分析了土地利用格局变化规律。[结果]整体上看,耕地转化为建设用地是40年来海河流域最主要的土地利用变化特征;非稳定区域面积占到35%,海河流域土地利用变化剧烈,加强土地科学管理十分必要;1980～1990年期间各土地利用类型新增转化均最小,形成了增量波动低谷,表明在此时期土地利用类型之间转化最为平缓。[结论]该研究结果表明与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化分析方面有着明显优势,能够展示兴趣区的空间位置分布,表现出多维空间信息。

土地利用与土地覆盖变化信息的图谱研究——以大福州为例

本论文应用RS和GIS复合技术提取大福州城土地利用信息图谱,从现状结构、发展变化(净变化与相互转化)等方面对大福州城的土地利用信息进行定性和定量的分析,并建立了实验区土地利用演变过程和空间扩展图谱,其研究和建立的土地利用斑块形态与扩展图谱,在一定程度上反映了地学信息图谱的“形-数-理结合”和“系列化”、“谱系化”、“模型数值化”的特征,本工作是地学信息图谱在LUCC中的应用尝试,对区域土地可持续利用有指导意义。