荆州土地利用变化及其对生境质量影响的景观指数分析

[目的]分析1980—2018年荆州市土地利用变化对生境质量的影响。[方法]采用景观指数、生境质量指数和地理探测器等方法,计算景观指数和生境质量指数,评估荆州市生境质量的等级和变化趋势,探讨自然和社会经济因素对生境质量的影响程度和方向。[结果]荆州市土地利用类型发生了明显变化,建设用地快速扩展,耕地大幅减少,导致土地资源紧缺和生态环境恶化。土地利用变迁以城市圈为核心向外扩散,北部多于南部,东部多于西部。荆州市生境质量整体较高,但呈递减趋势,2010年后下降速度有所放缓。生境质量斑块呈现破碎化、多样化、均匀化特征,整体上从西部向东部递减,沿江沿湖地区生境质量降低显著。影响生境质量分布的主要因素依次为建设用地面积、高程、夜间灯光亮度、土壤类型和坡度,主导因素由高程转变为建设用地面积。自然因素决定生境质量基本格局,人类活动的位置与强度导致生境质量变化。[结论]建议优先对生境质量降低的沿江沿湖地区进行生态修复,控制与规范城市建设用地,加强城市绿色空间建设,构建海绵城市。

快速城镇化地区生态环境质量时空格局演变及对土地利用变化响应——以廊坊市北三县为例

对生态环境质量时空格局及其对土地利用变化的响应进行研究可为区域制定生态保护修复政策提供参考。通过构建遥感生态指数,对廊坊市北三县2000-2020年生态环境质量分布格局分析评价,利用地理加权回归模型探索生态环境质量变化对土地利用变化的响应。结果表明,北三县2000-2020年生态环境质量等级以“良”和“一般”为主,整体呈下降趋势,等级“较差”面积呈快速增长趋势。建设用地变化、土地利用强度变化和生态环境质量变化呈负相关关系,回归系数在空间上呈现较大的异质性;生态用地变化与生态环境质量变化呈正相关关系,回归系数在空间上异质性不强。城镇快速扩张的区域生态环境质量变化对建设用地变化和土地利用强度变化响应最显著。大量耕地向建设用地转变是区域生态环境变化的最主要影响因素,在国土空间规划中应划定城市边界,严格控制建设用地规模,提高集约节约利用水平,确保区域可持续发展。

皖江城市带近20年土地利用变化及其生态环境效应

分析区域土地利用变化及其对生态环境的影响,能为区域土地利用结构优化及生态环境保护提供理论依据.以皖江城市带为例,基于2000年、2010年、2020年土地利用数据集,运用土地利用转移矩阵模型,分析了该地区土地利用时空变化特征;同时结合生态环境质量指数、网格单元分析方法及土地利用转型的生态贡献率,探究了土地利用变化的生态环境效应.结果表明:(1)皖江城市带土地利用转移主要为耕地和森林之间的相互转移,以及人造地表对耕地的侵占;(2)皖江城市带森林的生态价值重要性最大,最高达到55.29%,人造地表用地的变动对该区域的生态影响较大,生态价值贡献率为28.20%;(3)皖江城市带生态环境质量指数稳定且有下降趋势,区域生态环境质量指数呈现“南高北低”的空间格局;(4)耕地向森林及草地的转换是导致生态环境改善的主要原因,森林转向耕地及耕地转向人造地表是导致生态环境恶化的主要原因.

紫色土丘陵恢复区不同土地利用方式土壤质量综合评价

在紫色土丘陵恢复区,研究了撂荒地(AL)、紫穗槐-白花草木樨地(AML)、沙地柏+马桑地(SCL)、坡耕地(SFL)和马尾松林地(PFL)5种土地利用方式对0~20 cm土层土壤性质的影响。结果显示:AML与SFL的土壤pH和土壤体积质量显著低于其他土地利用方式,而土壤含水量、土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效磷含量显著高于其他土地利用方式。不同土地利用方式的PLFA总量、细菌数量、真菌数量和放线菌数量、脲酶活性、蔗糖酶活性和酸性磷酸酶活性的大小为AML(或SFL)>SCL(或PFL)>AL(P<0.05),土壤微生物量碳和土壤微生物量氮的大小为AML>SFL>SCL(或PFL)>AL(P<0.05)。除速效钾外,土壤各因子间存在密切相关性。主成分分析评价的土壤肥力综合指数大小为AML(0.212)>SFL(0.209)>SCL(0.162)>PFL(0.147)>AL(-0.480)。研究表明AML和SFL(坡改梯+植物篱)最有利于恢复区土壤质量恢复,研究结果可为紫色土丘陵恢复区及相似条件地区的生态建设提供理论基础。

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。

地铁项目引起的土地利用及碳汇时空变化评估——以成都地铁10号线二期项目为例

城市地下空间是城市化进程中的重要组成部分,在低碳城市建设中发挥着重要作用,地铁系统是解决城市交通拥堵和空气质量问题最受关注的交通基础设施。重大基础设施项目会引起土地利用变化,可能导致城市树木覆盖面积大幅减少,从而影响城市的陆地固碳潜力。调查了2016-2019年成都市地铁10号线二期项目导致的土地利用及陆地碳汇的时空变化。高分辨率遥感影像与POI数据相结合用于分析土地利用变化,利用landsat8 OLI卫星传感器数据估算的归一化差异植被指数用于检测树木覆盖变化和量化碳储量。结果表明,商业用地、一类居住用地以及交通设施用地增长较为剧烈,三类居住用地、物流仓储用地和其他用地逐年减少。在研究期间,地铁周边区域为修建地铁导致土地利用变化和砍伐城市树木造成了7.113tCO_(2)e的排放。以往在评估由于公共交通减少的排放量时,常忽略了这一部分。了解地铁站点对土地利用的影响以及地铁项目建设过程对碳排放的影响,对调整和优化地铁项目方案及地铁系统的节能减排具有重要的指导作用。

气候变化和土地利用对湖南省NDVI变化的影响

为分析湖南省气候变化和土地覆盖变化对植被的影响,采用2002—2020年归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据分析植被变化对气候变化和土地覆盖类型变化的响应。结果表明:湖南省NDVI在西、中部改善明显(64.87%);显著退化的区域集中于部分城区和洞庭湖区(1.39%);气温和降水分别以负相关和正相关为主;耕地转林地有利于NDVI增加,耕地转不透水面不利于植被生长。

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。

基于遥感生态指数的新疆米东区生态环境监测与土地利用

基于遥感生态指数,采用主成分分析法分析绿度、湿度、干度、热度等生态指标,结合ArcGIS平台,对新疆米东区2000—2020年生态环境质量变化进行监测,并探究生态环境质量时空变化与土地利用变化之间的关系。通过第一主成分分析发现,绿度指标和湿度指标载荷值越大,生态环境质量越好;干度指标和热度指标载荷值越大,生态环境质量越差,生态指标对生态环境的指示作用与实际情况相符;研究区生态环境质量整体呈上升趋势。通过生态环境质量时空变化和土地利用数据叠加分析发现,区域生态环境质量的变化与土地利用变化有一定关系。研究区生态环境质量改善主要以草地、耕地和林地为主,其中草地和耕地在对生态环境质量的改善中起主要作用。

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。

PIE-Engine平台下土地利用变化对生态质量影响的遥感评估与时空分析

针对濂溪区土地利用变化引起生态质量的问题,本文基于PIE-Engine Studio遥感云平台,采用多时序卫星数据结合第三次全国国土调查数据,在土地利用/覆盖变化基础上,深入剖析2008—2023年土地覆盖和生态环境时空演变特征及其驱动因素。结果表明:①在这段时间内濂溪区生态质量整体有所改善,特别是在生态质量优等级(0.8~1.0)上,耕地向草地的转变面积和比例均有显著增加,但仍存在局部退化现象;②良等级(0.6~0.8)面积有所减少,可能是某些区域建筑用地增加引起的生态质量下降。通过实施有效的土地管理加强生态保护和修复,可以进一步提高生态环境质量。

1990—2020年南宁市土地利用时空变化

为揭示南宁市土地利用的时空变化规律,运用地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术和土地利用动态度、利用程度和转移矩阵等方法,深入分析1990—2020年南宁市土地利用的时空演变特征。结果表明,1990—2020年南宁市各土地利用类型的变化明显、土地利用变化的总体速度加快,建设用地和未利用地增加且表现为增速,耕地、林地、草地和水域减少且表现为减速;南宁市的土地利用程度处于中等水平,随着人为活动对土地的不断干扰和影响,土地利用程度水平呈逐渐升高的趋势;30年间南宁市共有1051.61 km2的土地利用类型发生转移,其中建设用地和未利用地表现为净转入特征,耕地、林地、草地、水域表现为净转出特征。

益阳市土地利用及景观格局时空变化研究

以益阳市为研究对象,采用转移矩阵、景观指数等方法探究其近25年来景观格局的变化特征,并分析其内在的驱动因子。研究结果表明:益阳市土地利用类型始终以耕地和林地为主,且以耕地和林地转化为建设用地和水域为主要变化特征;在类型尺度下,益阳市近25年来耕地、林地的优势度下降,且趋于破碎,建设用地优势度上升,且趋于聚集,水域优势度上升但整体趋于破碎;在景观尺度下,益阳市整体景观格局由聚集走向破碎,即优势景观连通性降低,景观异质性程度、破碎化程度变大,景观斑块的聚集程度降低,导致景观类型呈均匀化和多样化的发展趋势。

汉江流域土地利用变化与水生态系统服务:2032年情景预测分析

为了对2012年和2032年汉江流域在不同SSPS情景下土地利用变化及其对水生态系统服务的影响进行了系统性分析,采用FLUS和InVEST模型,对比分析了SSP1和SSP3两种情景下土地利用变化及其对水生态系统服务的影响。结果表明:在SSP1情景下,由于合理的土地利用规划和管理,土地利用变化幅度较小;在SSP3情景下,因社会经济发展水平较低和人口增长率较高,土地利用变化幅度较大;土地利用类型变化主要体现为建设用地和水域面积增加,以及林地、耕地和草地面积减少;产水服务和水质净化服务评估显示,产水深度普遍高于2012年,氮、磷元素负荷量普遍低于2012年,表明土地利用变化对水生态系统服务产生明显影响;遥感生态指数(RSEI)评估结果与产水服务和水质净化服务的变化趋势一致,证实土地利用变化对水生态系统服务的影响。综上所述,逐步回归模型分析揭示了影响水生态系统服务的多种因素,其中土地利用类型、降水量和温度是主要影响因素。这些结果可为汉江流域的土地利用规划和水生态系统服务管理提供科学依据,并为其他类似流域的可持续发展策略制定提供参考。

基于遥感的土地利用类型变化及生态环境评价刍探

城市土地利用类型监测以及生态环境质量评估与人类生活密切相关。随着城市化进程加快,土地利用类型的变化对生态环境造成了显著影响。对此,以S市为例,基于遥感分析地区土地利用类型变化,改进遥感生态指数,提出考虑水网密度的生态环境评价模型,并对生态环境质量进行定量评价。研究结果可为城市规划及环境保护提供参考。

基于遥感生态指数的土地利用程度与环境质量协调发展研究——以浙江省为例

将遥感生态指数应用于土地利用程度与生态环境质量协调研究,结合耦合协调度模型和空间自相关分析,研究了2008,2013,2018年浙江省89个区县的土地利用程度与生态环境质量协调发展时空特征,结果表明:(1)在空间尺度上,浙江省土地利用程度呈东高西低、北高南低的分布态势,各区县发展差距较大。在时间尺度上,各区县土地利用程度均有不同程度的提高,东高西低的趋势越发显著。(2)浙江省由于自然地理条件优越,生态环境质量总体保持较高水平,十年来生态文明建设取得了较大成果。(3)结合土地利用程度与生态环境质量评价结果,影响各区县土地利用程度与生态环境质量耦合协调度的主要因素是土地利用程度。因此,建议由土地利用程度较高的区县带动周边区县发展,对于生态环境质量滞后于土地利用程度的区县,可借鉴耦合协调度较高区县的发展经验,创新发展模式,实现绿色发展;对尚未深度发展的区县,可借助自身生态优势,选择适合当地特色的发展路线。

2000—2020年自贡市土地利用格局时空变化及其驱动力分析

基于自贡市2000—2020年5期土地利用数据,利用土地利用转移矩阵、景观指数分析自贡市21年土地利用格局变化特征,结合自贡市自然地理与经济发展状况,选取11个土地利用变化驱动因子,利用PLUS模型探究自贡市土地利用变化驱动机制,为该地区国土资源利用与可持续发展提供理论参考。结果显示,2000—2020年自贡市土地利用类型以农田为首,其次为林地与建设用地,21年间林地、建设用地面积分别增加115.89 km^(2)、56.72 km^(2),农田减少178.90 km^(2),水域面积变化较小,农田减少区域主要在市高海拔地区,建设用地增加区域主要为人口集中的市县中心区域。在土地转化方面,农田与林地、林地与建设用地之间的转化占主导地位,2000—2020年农田向林地转化157.37 km^(2),占总转出面积的68.61%。农田斑块数量增加,连通性减弱,斑块形状趋向不规则发育,林地破碎化程度减弱,建设用地斑块形状复杂化,整体景观多样性增强但连通性减弱,破碎化程度增强。对土地利用类型扩张进行驱动力分析,各驱动因素在不同程度上影响着土地利用格局变化,农田与林地扩张贡献度最大的驱动因素均为高程,建设用地扩张的主要驱动因子为人口密度。

基于地形综合指数的土地利用动态变化研究——以山西省运城市为例

以数字高程模型(digital elevation model,DEM)和1980,1996,2005年遥感影像数据为基础,用地理信息系统相关理论和方法,以山西省运城市为例,构建地形综合指数,并在此基础上分析各土地利用类型在各地形级别上的变化情况及速度.结果表明,地形综合指数比传统的单一地形因素方法更能综合地反映地形因素对土地利用变化的影响作用;地形因素对土地利用变化的影响作用明显,在不同地形级别上,土地利用分布、土地利用转移、土地利用变化速度等均表现出不同的时空变化特征.

基于遥感生态指数的三亚市土地利用变化模拟

良好的生态环境有利于社会经济的健康发展。在城市发展过程中加强生态监测及约束,有利于城市的可持续发展。本研究通过遥感生态指数(RSEI)监测评估2014和2018年的海南省三亚市生态环境质量状况,将RSEI监测结果依据生态环境质量等级划分出不同生态约束条件,结合PLUS模型模拟2030年不同生态约束情景的三亚市土地利用变化。结果表明:2014—2018年间三亚市RSEI从0.656下降至0.632,整体生态环境质量变差,生态环境退化区域主要发生在经济开发热点区域。2030年的模拟显示,自然发展情景中建设用地扩张显著,同时侵占林地和耕地,对生态安全和耕地造成威胁;结合RSEI的2种生态约束情景模拟显示,建设用地扩张和林地下降趋势均得以控制,严格生态约束情景对生态空间的保护作用更为明显。研究结果表示加强生态约束可以有效抑制城市建设用地无序扩张以及维持森林数量,有助于可持续发展的实现。

基于改进指数和法的地形因素对土地利用变化影响程度评价

土地利用变化影响因素研究是当前土地利用变化领域的热点。本研究拟探究地形因子对区域土地利用变化的影响程度,解释人地系统相互作用的内在机制,以期为区域土地开发与空间利用的结构、方向、模式等提供科学依据。根据研究区自然条件、土地利用特点和地形因素特征,从宏观地形因子和微观地形因子两个方面选取评价指标,建立地形因素对土地利用变化影响程度评价指标体系;在此基础上,采用熵权法和环比评分法相结合确定评价指标权重的方法,建立基于改进指数和法的地形因素对土地利用变化影响程度综合评价模型,基于河南省栾川县2005—2015年3期Landsat遥感影像和DEM数据,利用GIS和RS技术定量评价了研究区地形因素对土地利用变化的影响程度。评价结果显示,2005—2015年间地形因子中的高程、坡度、坡向、坡长、坡向变率和地表切割度对研究区土地利用变化的影响程度评价值增加,而坡度变率、平面曲率、剖面曲率、高程变异系数、地形起伏度和地形粗糙度的影响程度评价值减小。2005—2010年研究区地形因子对土地利用变化的影响程度评价变化值为0.000 978,变化率为7.06%;2010—2015年地形因子对土地利用变化的影响程度评价变化值为-0.001 705,变化率为-11.50%;2005—2015年地形因子对土地利用变化的影响程度评价变化值为-0.000 727,变化率为-5.25%。这些数据结果显示,2005—2015年地形因子对土地利用变化的影响程度呈现先增加后减少的趋势。研究结果表明,随着社会经济发展,在人类技术水平的提高、政治经济结构的合理化以及保护生态环境意识和政策等人文驱动因素条件下,地形因子作为影响土地利用变化的自然驱动因素之一,对土地利用变化的影响程度总体呈现减小趋势。该研究可为区域土地利用规划、城市建设和生态环境保护提供重要的数据参考与技术支撑。