黄河三角洲新生湿地土地利用变化图谱

在陈述彭先生提出的地学信息图谱理论和方法基础上,构建了土地利用图谱模型,在黄河三角洲新生湿地四期土地利用数据提取的基础上,合成了土地利用系列图谱,分别是1956～1984年,1984～1991年,1991～1996年三个时序。本文从黄河三角洲新生湿地土地利用强度变化、土地利用结构变化和土地利用格局变化三个方面进行了土地利用变化图谱分析,为地学信息图谱在土地利用变化研究中的应用提供了典型案例和实证。

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。

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.

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。

1980—2020年洱海流域土地利用变化及趋势预测研究

以洱海河流域为研究对象,探究其1980—2020年间土地利用变化及未来20年变化趋势。基于40年间5期土地利用数据,借助ArcGIS、IDRIS、Excel软件,利用土地利用变化指数、转移矩阵、土地利用演化信息图谱,分析洱海流域40年来的土地利用变化及相互转换;利用IDRIS的CA-Markov模型预测其未来20年土地利用变化。结果表明,1980—2020年间洱海流域土地利用变化呈多元上升趋势,耕地呈持续下降趋势,建设用地逐渐快速增长,综合土地利用年变化率呈上升趋势。CA-Markov模型预测结果表明,未来20年耕地面积有所下降,林地、建设用地面积有所上升,草地、水域、未利用地面积保持相对稳定。从土地利用演化信息图谱来看,土地利用转换主要集中在自然保护地范围外,保护地内土地利用变化主要集中在1990—2010年间,且变化不大。未来20年内城镇化持续扩张,主要集中在洱源盆地、凤羽盆地和海西坝子区域。

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。

基于地形梯度的三峡库区万州区土地利用时空变化分析

采用2000年、2007年和2014年TM影像数据以及万州区DEM数据,运用GIS和RS技术、土地利用图谱变化模式、地形位指数以及地形分布指数等方法对万州区土地利用变化进行了研究。研究结果表明:在2000—2014年万州区林地和耕地面积占研究区总面积的92%以上,万州区土地利用类型以耕地和林地为主;耕地、林地、草地和未利用地面积减幅分别为1.08%,0.33%,0.04%,0.01%,呈现减少的趋势;水域和建设用地面积增幅分别为0.64%,0.81%,呈现增加的趋势;耕地、水域和建设用地在较低地形梯度区域的分布指数均大于1,主要分布于较低的地形梯度区域,草地在中高地形梯度区域的分布指数大于1,主要分布于中高地形梯度区域,林地在高地形梯度区域的分布指数大于1,主要分布于高地形梯度区域;万州区土地利用变化模式以稳定型为主,转移面积332 670.71 hm^2;前期变化型次之,转移面积2 629.44 hm^2;然后为后期变化型,转移面积2 600.57 hm^2;稳定型在不同地形梯度区域内分布均匀,前期变化型和后期变化型主要分布于低地形梯度区域内。该研究为土地资源的可持续开发利用以及科学、合理地布局土地利用规划提供参考依据。

地形梯度下吉泰走廊县域土地利用格局时空分析

为提高土地利用结构决策的科学合理性,探索适宜的土地利用模式。以吉泰走廊典型浅山丘陵区吉水县为例,解译遥感影像(2000、2010和2015年)得到土地利用基础数据,基于DEM数据提取地形起伏度、地形位指数和土地利用结构信息熵等指标,系统地分析了吉水县2000—2015年土地利用类型和土地利用结构在地形梯度上的时空变化特征,揭示了地形因素对土地利用图谱变化的影响。结果表明:(1)吉水县以林地和耕地为主,整体呈"北耕南林"分布;2000—2015年建设用地增加了118.60 km^2,园地减少了94.56 km^2,耕地面积减少了44.15 km^2,耕地、园地、林地是建设用地增加的主要来源,建设用地与耕地之间存在相互演替现象。(2)15年间,在低地形梯度上农用地被建设占用现象严重,其中89.27 km^2耕地被建设占用,新增建设用地的分布在坡向上无明显特征。林地分布指数随地形梯度的上升逐渐增大,园地上升了2个优势地形位。(3)15年间,土地利用结构的有序度和均衡度最大值均出现在中低地形梯度上,且随地形梯度的上升逐渐显现优势度;同一地形因子上,2015年土地利用结构均衡度皆高于2000年和2010年。(4)平坡、低地形梯度区域土地利用图谱转换最为频繁,稳定型图谱在高地形梯度上具有分布优势,变化型图谱慢慢从地形平缓区域向地形起伏度较大、坡度陡的区域转移。研究结果可为优化土地利用模式提供一定的决策参考。

环京津贫困带土地利用变化的地形梯度效应分析

地形因素与土地利用变化的关系研究是土地利用/覆被变化研究的重要内容。该文以环京津贫困带为研究区,选取1985年、1995年、2000年和2010年Landsat TM影像为数据源,运用地学图谱分析法,从地形起伏度、坡度变率、坡向和地形位角度,系统分析了环京津贫困带土地利用变化的地形梯度特征,探讨了土地利用变化的地形梯度效应及其成因。结果表明:1)1985-2010年环京津贫困带土地利用类型分布呈现明显的层级性。耕地、水域和建设用地的优势分布区集中于低地形梯度区,草地优势分布区集中于中高、高地形梯度区,林地和未利用地优势分布区集中于高地形梯度区。2)研究区土地利用变化以稳定型图谱和反复变化型图谱为主,林地、耕地和草地是主要的土地利用类型,林地向耕地转换再又转换为林地是反复变化型图谱的主要类别。1985-2000年人地矛盾突出,土地利用变化以"林地-耕地"、"草地-耕地"和"未利用地-耕地"为主,耕地向较高地形梯度区扩展;2000年后社会经济发展和退耕还林政策的实施,土地利用变化以"耕地-建设用地"、"耕地-林地"和"草地-林地"为主,耕地在原优势地形位的优势度增大、草地和未利用地的优势分布区向更高级地形位集中,林地优势分布区向较低地形位扩张。3)土地利用变化地形梯度分布特征及分异效应是自然因素、社会经济因素和政策因素共同作用的结果,自然因素是基础,社会经济因素和政策因素是重要推动力。该文为研究区土地利用动态优化配置和生态环境建设提供了科学依据和决策支持。

基于地形因子的鄱阳湖地区土地利用格局变化分析

为研究土地利用空间格局变化地形特征,采用1990年、2000年、2010年、2013年4期鄱阳湖地区Landsat TM解译数据及DEM数据,借助地形位、分布指数、地学信息图谱方法,深入探讨了1990—2013年鄱阳湖地区不同地形下土地利用格局的变化特征。结果表明:(1)1990—2013年,鄱阳湖地区土地利用类型以耕地、林地、水域为主,三种类型面积占比均在90%以上,建设用地快速增长,由1990年的1 387.42km^2增加到2013年的2 413.98km^2,增加了1 026.56km^2,耕地、未利用土地、林地面积分别减少513.39km^2,399.04km2,123.75km^2;(2)1990—2013年,土地利用格局变化具有地形效应,低地形范围优势分布耕地、建设用地、水域,高地形范围林地优势分布,未利用土地、草地零散分布对地形变化适宜性较强;(3)1990—2013年,研究区土地利图谱以稳定型和中期型为主,面积分别为48 457.44km^2,2 014.56km^2,稳定型图谱的优势区域位于高、低地形范围,耕地、林地、建设用地变化稳定;低、中高地形范围是中期变换型的优势分布区,主要表现为未利用土地—未利用土地—水域—水域、耕地—耕地—建设用地—建设用地。

莱州湾南岸海岸带土地利用时空演变及稳定性研究

土地资源是人类生存发展的基本资源,海岸带是人类活动密集区。为探究经济发展背景下土地利用变化状况,给予国土空间规划提供适当的理论支撑,运用图谱分析、强度分析、交叉列联表等方法研究1989—2019年莱州湾南岸海岸带土地利用结构变化、地类转化以及演变稳定性。结果表明:(1)土地利用结构时空变化方面,莱州湾海岸带地类以盐田养殖池、耕地、建设用地为主,1989—2019年耕地和滩涂面积减少最多,建设用地和盐田养殖池扩张面积最大。(2)地类转化方面,1989—2009年建设用地转入面积最大,2009—2019年耕地涨势最强。(3)土地利用演变稳定性方面,除滩涂和盐田养殖池外,其余地类面积的增长均表现为稳定性;除盐田养殖池和水库坑塘外,其余地类面积的减少均表现出稳定性。结果表明不同地类的转换和空间分布存在明显差异,自然因素和人类土地利用行为会对土地利用时空演变过程和稳定性产生重要影响。

基于FLUS模型的云南昭通昭阳区土地利用变化及预测

利用多源、多时相、多尺度的遥感数据和模拟分析模型制作地学图谱,是目前研究土地利用变化规律及其未来演变趋势的关键手段.以云南昭通昭阳区为研究区域,将其2011,2015,2019年的3期遥感影像数据进行人机交互解译得到土地利用图谱,并通过地类转移矩阵和土地利用动态度探索各用地类型的变化规律.在此基础上,综合研究区的自然条件、社会环境和交通情况的13个驱动因子,运用FLUS模型以2015年的数据对2019年进行土地利用情况的模拟与可靠性验证,以寻求最佳的FLUS模型参数设置。最后,采用马尔科夫链预测研究区2023年各类土地的用地数量.通过对昭阳区土地利用变化的分析、模拟和预测,可为当地的土地资源管理部门优化配置和规划土地资源提供科学依据.

挠力河流域土地利用变化及地形梯度效应分析

研究目的:探讨地形因素对土地利用格局变化的影响,揭示土地利用时空演变的原因、过程及机理,为区域土地利用规划与管理提供决策支持。研究方法:土地利用信息图谱法、地形位分析法和标准差椭圆分析法。研究结果:(1)各地类在地形梯度上表现出明显的层级分布特征,水田、草地、水域和未利用地的地形梯度优势分布区均为低区段,旱地和建设用地为低、中低区段,林地为中低、中高和高区段;(2)土地利用变化以稳定型和前期变化型为主,二者分布较为分散,稳定型主要为低、中低地形梯度的旱地和中、高地形梯度林地,前期变化型主要为低地形梯度的旱地和中地形梯度的林地二者转变为水田,其余图谱类型的比例均在5%以下,分布较为集中,主要表现为低地形梯度耕地内部结构转变。研究结论:在自然、社会和政策因素综合作用下,挠力河流域土地利用变化地形梯度效应显著,未来应加强对低地形梯度耕地和中、高地形梯度林地的规划管理。

基于MODIS-归一化植被指数的广东省植被覆盖与土地利用变化研究

基于MODIS-NDVI遥感植被指数,利用像元二分模型进行植被覆盖度提取,结合趋势分析和显著性检验等方法,对2000—2020年间广东省的植被覆盖时空变化特征进行分析,并结合土地利用变化图谱,探究土地利用类型对植被覆盖时空变化的驱动作用。结果表明:(1)2000—2020年,广东省植被覆盖度整体以0.23%/a的变化率呈波动增长趋势,但空间异质性显著,呈现出以珠三角地区为中心向外辐射递增的趋势;(2)广东省多年平均植被覆盖度介于0.7—0.76,以中高和高植被覆盖度为主,低植被覆盖区约占研究区总面积的4.37%。全省以植被改善为主(78.18%),显著和极显著退化区域占全区面积的5.84%,主要集中分布在珠三角、粤东沿海以及粤西沿海等地区;(3)研究区以耕地与林地的图谱单元互换为主要土地利用变化特征,而城乡、工矿、居民用地在耕地和林地的占用和补充过程中起了重要的作用,反映出城乡建设过程中对耕地和林地的大量占用;植被覆盖变化与土地利用变化存在响应联系,且各土地利用类型对植被覆盖度的贡献各异;向城乡、工矿、居民用地转化的图谱与植被显著和极显著退化区高度重合,说明耕地和林地向城乡、工矿、居民用地转化是造成植被覆盖退化的主要原因,其中以珠三角地区最为显著。

北方农牧交错带耕地利用变化对生态系统服务价值影响——以宁夏回族自治区吴忠市为例

为测度耕地利用变化对生态系统服务价值的影响,并为科学制定耕地可持续利用和生态环境保护政策提供依据,以位于北方农牧交错带的吴忠市为研究区,基于2009年、2013年、2017年的土地利用现状数据,采用土地利用图谱和当量因子法,定量测度并揭示了2009—2017年吴忠市生态系统服务价值演变及对耕地利用变化的响应规律。结果表明:2009—2017年,吴忠市生态系统服务价值逐年降低,由158.26亿元降低至156.46亿元;吴忠市耕地利用变化模式以前期变化型和后期变化型为主;在前期变化、后期变化和持续变化3种耕地利用变化模式下,生态系统服务价值均有不同程度的损失。吴忠市部分不合理的土地利用模式导致了生态用地数量减少和建设用地大规模扩张,是其生态系统服务价值降低的重要原因。

京津冀潮白河区域2001—2017年耕地利用变化时空特征分析

京津冀协同发展战略的推进,使众多非首都核心功能逐渐疏解至津冀两地,三地接壤的潮白河区域逐渐成为协同发展的缩影,土地利用的协同在区域协同发展的过程中有至关重要的作用。本文以京津冀潮白河区域为研究对象,采用土地利用转移矩阵、土地利用变化图谱和空间基尼系数方法,分析耕地在2001—2017年的时空演变特征。数量结构上,区域土地利用结构表现出耕地持续减少、城镇用地持续增加的趋势,耕地总面积减少3.77万hm2,耕地变化面积占变化总面积的32.61%;空间格局上,区域耕地由2001年各地均匀分布的格局逐渐转变成沿潮白河东南方向耕地面积较大、西北方向耕地呈小块分布的零散格局。耕地变化活跃区主要分布在通州区、顺义区及周边地势较平缓地区,且耕地与城镇用地、农村居民点和水域的转化过程较为显著。研究区耕地空间集聚水平整体偏低,破碎化严重,2001—2013年耕地的空间基尼系数由0.00068波动上升至0.00414,2017年京津冀协同发展战略提出后,研究区耕地的空间基尼系数快速减少至0.00104。综上,潮白河区域在2001—2017年耕地利用变化特征显著,空间分异性较明显,土地利用景观破碎化程度不断加剧。

基于MODIS-NDVI的塔城地区植被覆盖动态变化

【目的】研究20 a塔城地区植被覆盖动态变化与土地利用之间的关系。【方法】基于塔城地区2001~2020年植被生长比较旺盛月份(6~9月)的MODIS-NDVI产品数据和2000、2010以及2020年土地利用数据,运用Google earth engine平台、Theil-Senmedin趋势分析、Mann-Kendall检验、像元二分法、变异系数等工具和方法。【结果】塔城地区多年平均植被覆盖度介于0.32~0.46之间,以低、中低植被覆盖度为主,高植被覆盖度区主要集中于西北部和中部;2001~2020年,塔城地区植被覆盖度以0.38%/a的变化率呈现波动增长趋势;植被覆盖改善区(72%)大于退化区(26%),沙湾市和乌苏市南部、塔城市以及额敏县改善较为明显;弱变异和中等变异为该区域植被覆盖度变异主要类型;塔城地区主要的土地利用变化特征是未利用地向草地的转化以及草地向耕地的转化,未利用地在草地和耕地的补充与占用中发挥了重要作用;植被覆盖度与土地利用类型存在响应联系,未利用地面积的显著减少区域与植被显著增加区域高度重合,说明未利用地对植被覆盖度的贡献最大。【结论】反映出在研究时段内塔城地区未利用地的环境得到改善,荒漠化防治等生态修复工作取得显著成效。

基于安徽省土地利用变化的地形梯度效应分析

为揭示地形因素与土地利用空间格局演变的关系，以安徽省2000年、2005年以及2010年LandsatTM影像和DEM数据为数据源，利用坡向、地形起伏度、坡度变率和地形位指数多种地形因子，并结合地学信息图谱分析理论从综合角度系统研究土地利用结构时空分异格局在地形梯度上的变化特点及其规律。结果表明：1）研究区主要的土地利用类型是耕地和林地，其次是建设用地和未利用土地，且建设用地面积逐期增加趋势显著。2）2000～2010年研究区不同土地利用类型在不同地形梯度区间的分异规律存在明显差异。低地形梯度范围是耕地、水域和建设用地的优势分布区；中地形梯度范围是草地的集中分布区；林地的优势分布区集中在高地形梯度范围。3）2000～2010年研究区土地利用图谱以稳定型和后期变化型为主，低地形梯度和高地形梯度是稳定型图谱的集中分布区，中低、中高和高地形梯度范围是后期变化型图谱的优势分布区。2000-2005年林地的优势分布区有向较低地形位梯度扩张的趋势，其中，耕地是主要的转入来源。2005-2010年耕地的优势分布区有向较高地形位梯度扩张的趋势，变化模式主要为：“林地一耕地”、“未利用地一耕地”和“草地一耕地”。

Geo-information Tupu Analysis of Land Use Change in Haihe River Basin

[Objective] This study was to provide basis for the scientific management of land use in Haihe River Basin （HRB） through the quantitative exploration of the land use conversion, changes of intensity and spatial distribution in this region. [Method] With the support of remote sensing technology and geographic information technology, the land use maps of the study area in 40 years （1970-2010） were in- terpreted and plotted. Four kinds of tupu, namely, land use change tupu, process tupu, arising tupu and evolution mode tupu were built through the spatial overlay of the land use maps to analyze the change rules of land use patterns. [Result] The conversion of arable land to construction land was the main characteristics of land use changes in HRB for the 40 years; the area of non-stable region accounted for 35% of the total, indicating that the land use changed remarkably, thus, it was nec- essary to strengthen the scientific land management in HRB; the new conversions to all land use patterns were all the lowest in 1980-1990, indicating that land use changed slowly during this period. [Conclusion] The results indicate that, compared with conventional transfer matrix method, geo-information tupu has obvious advantage in analyzing land use changes that it can demonstrate the spatial distribution of interest region, display the multi-dimensional spatial information.

基于地形梯度的阜平县景观格局演变与热环境效应分析

基于遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,运用地形分析、景观指数以及地表温度反演等方法,对河北省阜平县景观格局与地表温度分布的地形梯度效应进行相关性分析。结果表明:各景观类型优势分布呈现出明显的地形梯度特征,景观类型变化中稳定型占绝对主导分布,随地形梯度的升高,景观格局的完整性越高,类型越单一。地表温度在时间序列上呈现先上升后下降的趋势,在空间序列上随地形位指数的升高,地表温度呈现下降趋势,且与景观格局存在一定空间相关性。