基于遥感的土地利用空间格局分布与地表温度的关系

近年由于经济的高速发展,土地利用与覆盖变化很大,促使城市的地表温度值正在逐步升高,城市热岛现象也更加突出。先利用监督分类的最大似然算法对武汉市的ETM影像进行分类,并计算各土地利用类型空间格局分布指数。然后用ETM热红外波段根据单窗算法反演武汉市的地表温度分布,并分别计算各土地利用类型的平均地表温度。最后利用灰色相关分析方法定量分析土地利用空间格局分布指数对地表温度的影响。结果表明武汉市土地利用类型的空间格局分布指数与地表温度有较好的相关性,其中地表温度与散布与并列指数(IJI)、同类斑块相邻百分数指数(PLADJ)和最大斑块所占景观面积比例指数(LPI)的灰色关联度较高,说明地表温度的分布不仅受到各类型斑块与其它斑块相邻情况的影响较大,还受到最大斑块所占的总土地面积比例的影响。

果洛藏族自治州藏传寺庙的空间分布特征及土地利用格局

果洛藏族自治州位黄河源头区域,生态环境脆弱,生态保护的地位重要。该州是中国格萨尔文化之乡,藏族人口占90%以上。寺庙作为当地居民的主要活动场所之一,承载着多项文化功能,探究其空间分布特征及其土地利用格局对于青藏高原地区的生态环境保护具有重要意义。基于1990、1995、2000、2005、2010、2015、2020年的土地利用数据,在ArcGIS支持下建立缓冲区,利用空间统计的方法分析了藏传寺庙在不同海拔、坡度以及坡向上的地理分布特征,分析了果洛藏族自治州与寺庙0—6 km缓冲区内土地利用类型与景观指数的变化。研究结果表明,86%的寺庙分布在海拔低于4373 m的区域,其中分布在4046—4226 m高程范围内的寺庙数量最多;72%的寺庙分布在坡度范围为6—15°的斜坡地和15—25°的陡坡地。在研究时段内,研究区的主要土地利用类型为草地;草地也是发生土地转移的主要土地利用类型,其中,草地向林地的转移和未利用地向草地的转移是主要转移类型;建筑用地主要来自于草地的转移,1990—2020年增加了200%。寺庙0—6 km内3个缓冲区的耕地和林地面积占比均远远高于研究区平均水平,其中0—2 km、2—4 km、4—6 km缓冲区的林地面积占比在研究时段内的均值分别为19.99%、19.56%、17.69%,距离寺庙越近,林地受到寺庙的保护,原始森林得以保存。但景观指数显示,距离寺庙越近,景观格局的结构组成越复杂,寺庙的存在也可能导致了周围景观的破碎化。本研究为藏族文化地区的生态环境改善提供了理论依据,也为其他少数民族文化地区的研究提供了参考。

基于“三生”空间的湖南省土地利用格局及多功能演变

为了增强土地的多功能性,缓解土地资源紧张和功能性较弱等问题。该研究基于“三生”空间视角,通过“要素-结构-空间-功能”的土地利用多功能机制,构建多功能评价指标体系,采用熵值法和TOPSIS法对其土地利用多功能水平进行评价。同时借助ArcGIS软件,采用土地利用空间转移模型、土地利用动态度等空间分析方法对该区域2000—2020年土地利用格局演变特征进行分析。最后基于“空间+功能”的双视角探析土地利用空间格局演变与功能转变之间的动态关系。结果表明:1)2000—2020年湖南省土地利用“三生”空间格局演变波动较大,生产空间与生态空间收缩,生活空间扩张;其中又以生活空间扩张显著,生产空间与生态空间之间转换较为频繁为主要特点,是造成湖南省土地利用“三生”空间波动重组的主要因素。2)区域分布格局,生产空间主要分布于省北部的常德、益阳、岳阳以及中部衡阳、娄底、邵阳、永州4市交界的中心区域;生活空间主要分布于以长株潭城市群为中心的核心分布区以及各市城市中心区域;生态空间分布面积最广,主要分布于省西部及西南部丘陵山地区域,以及位于省北部的洞庭湖水域区等;区域变化以环长株潭区域土地利用格局演变更剧烈,其次是东、西、南三面山地区域;动态度结果显示全省土地利用总体动态变化率有提升态势。3)2000—2020年土地利用“三生”功能水平呈现逐年递增趋势,生态功能评分最高,变化最明显,生产功能次之,波动中水平趋于稳定,生活功能最低,呈逐年提升趋势;区域间水平差异由低水平高差距向高水平的相对均衡转变。4)土地利用空间格局变化与功能转变之间具有较大的关联性,尤其在时序变化上呈现一定的变化规律,最后基于“空间+功能”的土地利用多功能机制,对两者关系进行了一次有益尝试。在“一对多”机制关系研究中,未来需要结合土地多功能测度方法更加准确识别“三生”空间和功能之间的相互关系。

基于土地利用现状的耕地种植属性空间分布特征研究

耕地是人类赖以生存的基本资源,耕地保护是事关国计民生的战略问题。为充分掌握耕地种植现状,及时为耕地保护提供数据参考,本文以寿光市为例,基于年度变更调查土地利用现状数据,采用核密度分析法、最近邻指数法、标准差椭圆法等方法对耕地进行统计分析,综合评估耕地及其种植属性空间分布特征,从而为后续耕地保护提供数据参考,进一步促进耕地资源可持续发展。

“三生空间”视角下会泽县土地利用变化及耦合协调度时空格局分析

在生态较为脆弱且位置偏远的欠发达地区,生态环境保护和经济发展之间的矛盾长期共存。为有效破解这一发展困境,以曲靖市会泽县为研究对象,运用ArcGIS 10.8工具对2000、2010、2020年该地区的“三生空间”土地利用变化进行分析。通过时空分析、转移矩阵和耦合协调度模型,探讨“三生空间”视角下土地利用变化的时空特征和影响因素。结果显示:(1)会泽县的土地覆盖以林地、草地和耕地为主,建设用地面积明显增长,主要分布在城镇附近,而未利用地面积变化不明显。(2)建设用地、耕地、林地、草地、水体之间发生相互转变,其中草地-林地的转化量最大,但也有相当一部分林地和耕地转化为草地;此外,建设用地、未利用地和水体均有小部分相互转化,但变化不显著。(3)“三生空间”的耦合协调度变化D与耦合度C的变化相似,主要表现为功能中度协调区占比增加,功能高度不协调区占比减少。总体上看,会泽县土地利用的变化相对于大型城镇仍然较为缓慢。研究结果可为当地可持续发展提供科学依据。

闽东北沿海罗源县土地利用空间分布格局的多尺度分析

在不同的空间尺度上,制约土地利用空间分布的影响因子及其影响程度并不相同,因此区域空间分布格局分析应优先考虑制约空间分布的影响因子识别及其影响程度的尺度依赖性的研究。本文以闽东沿海的罗源县为研究区域,采样统计方法与GIS技术,选取20个候选影响因子,研究了该县主要土地利用空间分布格局的影响因子及其空间尺度相关性。研究表明模型的解释能力、影响因子及其影响系数均会随研究尺度发生不同程度的变化,回归模型的解释能力以及主要影响因子的制约程度总体上均随研究尺度增大呈增强趋势。除受坡度、海拔高程等地形条件的严格制约外,罗源县主要地类均在一定程度上受到人口因素以及若干可达性因素的影响。

淤地坝坝地有机碳空间分布及其对流域土地利用的响应

[目的]淤地坝以直接拦截泥沙的方式治理水土流失,显著改变土壤有机碳(SOC)的横向迁移过程。分析淤地坝坝地内SOC的空间分布特征及流域土地利用对坝地浅土层(0—200 cm)内SOC分布的影响,为淤地坝建设与流域生态环境协同发展提供科学依据。[方法]以岔巴沟流域内3个土地利用类型差异较大(草地、坡耕地、梯田面积占比不同)的小流域为对象,采用遥感解译、野外采样与室内测试相结合的方法,研究坝地SOC空间分布特征及坝地表土层SOC对土地利用的响应关系。[结果](1)在垂直方向上,SOC在表层土(0—20 cm)含量最高,并随土层深度增加快速降低,深层SOC含量变化较小,在3.5 g/kg上下浮动。(2)在顺水流方向上,因土壤侵蚀沉积特征等影响,SOC在坝地中、后段含量较高;在平行坝体方向上,两侧含量较高。(3)流域内梯田占比较高的B淤地坝,坝地SOC均值(4.4 g/kg)显著高于A淤地坝坝地(3.9 g/kg)和C淤地坝坝地(3.5 g/kg)。(4)流域内梯田的SOC最高,同时梯田建设影响了侵蚀泥沙的土壤粒径,从而使得流域内梯田占比与坝地表土层SOC呈显著正相关关系。草地表层SOC碳含量较低,使得坝地地表SOC含量与草地呈负相关关系。坡耕地SOC密度与坝地地表的SOC含量呈正相关关系,但由于坡耕地面积较小,其占比与坝地地表SOC无明显相关性。[结论]受土壤侵蚀、SOC来源和矿化特征影响,坝地表层土SOC最高,随土层深度增加快速降低并趋于稳定。梯田地类内的高SOC含量水平及较细颗粒的侵蚀土粒特征,导致了梯田占比最高的B淤地坝坝地内SOC含量最高。黄土丘陵沟壑区坝控流域内的梯田建设对淤地坝坝地SOC的正向响应。梯田及淤地坝不仅能够减少流域内的水土流失,同时还能够显著提高流域内土壤有机碳水平,改善流域微环境。

基于土地利用的荆州市三生空间格局演化特征分析

分析三生空间格局演变过程及特征,对优化土地资源配置,促进区域协调发展具有重要意义。以荆州市为研究对象,基于2000-2020年土地利用数据,运用三生空间动态度、转移矩阵、重心迁移模型和景观格局指数等分析工具,对三生空间格局演化特征进行了探讨。结果表明:农业生产空间和水域生态空间构成了荆州市三生空间的主要类型;研究时段内,农业生产空间、其他生态空间面积有所减少,与此同时其他类型的空间均得到了一定的增长;三生空间的演变的主要特征表现为农业生态空间与水域生态空间之间的相互转化,以及农业生产空间向其他类型空间的转移;农村生活空间、林地生态空间、草地生态空间的重心迁移程度较小,其他类型三生空间的重心迁移较为显著;三生空间景观格局总体呈现出破碎化和复杂化的趋势,空间连通性逐渐减弱。城乡建设对农业空间的占用以及湿地保护修复工程的实施是影响荆州市三生空间格局演变的主要因素,建议加强耕地和湿地的保护工作,确保区域粮食安全和生态安全,促进经济社会与生态环境的协调发展。

基于“三生”空间的天长市土地利用时空格局及驱动因素分析

厘清“三生”空间土地利用的时空演变格局,探明驱动因素,为国土空间规划、土地利用转型提供科学依据。以天长市为研究区域,采用2009—2018年土地利用变更调查数据,借助土地利用转移矩阵、重心迁移等模型,测算研究区土地利用动态度及土地利用程度综合指数,采用灰色关联分析探究土地利用转型的驱动因素。结果表明:1)“三生”空间总体呈现“一增一稳一减”的特点,生产空间面积增长11.68 km 2,生活空间面积相对稳定,生态空间面积缩减了12.44 km 2,其中,农业生产用地一直保持持续增长态势,主要源于农村生活用地和水域生态用地的转入;2)工矿生产用地和城镇生活用地的空间集聚最为明显,其重心逐步向东南方向迁移;3)以2014年为界,天长市土地利用综合动态度前期为0.22%,后期为0.13%,其中,工矿生产用地和城镇生活用地的单一动态度增速最为明显,前期分别为2.95%与5.96%,后期分别为2.73%与1.73%,而土地利用程度综合指数增长1.13;4)人口、已建成水库总库容、建成区面积等因素对天长市“三生”空间的土地利用变化影响较大。

城市土地混合利用测度及空间格局研究——以合肥市建成区为例

通过利用系统思想构建土地混合利用的内涵与测度框架,揭示城市建成区土地混合利用现象的空间分布特征。利用地理信息系统(Geographic Information System,GIS)空间分析技术对多源数据进行整合,量化测度合肥市建成区土地混合利用的情况,通过空间自相关和聚类以及异常值探讨建成区土地混合利用的空间格局。结果表明:合肥市整体土地混合利用现象分布不均衡,空间上呈现“中高外低”的分布,分布上呈现高度混合多中心分散以及中度混合集中连片的格局;土地功能混合度较高的区域主要集中在合肥市建成区中心区域、区域的生活中心和生态环境较好的区域,土地功能混合度中高度混合的格网个数低于土地数量混合度与土地空间混合度中高度混合的格网个数;土地混合利用现象呈现一定的空间聚集效应,表现为较高度混合和高度混合的空间集聚特征,形成了由中心向外围降低的离心式结构,并且边缘有分散的点状聚集区域。

贵州省县域土地节约集约利用效益空间分布特征

以贵州省88个县域为研究单元,利用熵值法及ArcGIS空间分析功能分析其土地节约集约利用效益空间分布特征。结果表明:贵州省东西部土地节约集约利用效益区域差异明显,整体呈现西高东低的分布趋势。贵州省县域土地节约集约利用的分布有较强的空间正相关性。热点区分布在贵阳市观山湖区、乌当区、白云区及遵义市汇川区、红花岗区、播州区、仁怀市和绥阳县;冷点区则主要在铜仁南部石阡、江口,黔东南州北部施秉、镇远等地集中连片分布。

土地利用转型机制与国土空间格局优化研究

土地利用转型是追求用地效益最大化的过程。在当前全球环境不断变化的背景下,需要进一步加强对土地系统与土地使用关系的研究,致力于优化空间,满足日益增长的用地需求。为进一步优化国土空间格局,首先分析土地利用转型机制,总结国土空间格局优化的现实需求,其次提出优化国土空间格局的策略及途径,最后探讨土地利用转型机制对国土空间格局优化的作用,以期为相关工作提供参考。

基于土地利用格局的城市碳效应及空间分布特征

城市现代化建设引起的土地利用类型改变已成为碳排放的主要来源,碳源和碳汇的平衡是城市碳中和及可持续发展的前提。文章基于植被覆盖类型和土地利用现状的遥感数据,构建了碳排放和碳吸收的核算量化模型,以京津冀城市圈为例,对碳效应空间分布特征进行了研究。结果表明,能源、交通和建设开发是京津冀城市圈的主要碳排放源,林地、草地和湿地生态系统是主要碳吸收库;京津冀城市圈当年碳排放量是碳吸收量的近两倍,人均碳赤字为0.85 tC;在空间分布上,净碳排放强度总体呈现“东冷西热”的空间格局,碳源热点区主要集中在京津冀南部和西北部地区,碳汇热点地区为太行山脉、燕山山脉及坝上高原地区。因此,为促进碳中和目标实现,应优化城市土地利用类型结构,构建跨区合作机制,制定差异化“减排增汇”的措施。

21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力分析

在全球环境变化研究中,以土地利用与土地覆盖动态为核心的人类-环境耦合系统研究逐渐成为土地变化科学(LCS)研究的新动向。基于覆盖中国21世纪初5年间隔的遥感卫星数据获取的1km网格土地利用变化空间信息,依据近5年土地利用变化区域分异的显著特征,以及自然地理、经济发展与国家宏观政策因素综合考虑,设计针对21世纪初5年新的中国土地利用动态区划图,揭示土地利用变化的空间格局与驱动因素。总体上,21世纪初5年中国处于土地利用快速变化期,黄淮海平原、东南沿海地区与四川盆地城乡建设用地显著扩张,占用大规模优质农田,导致南方水田面积明显减少;西北绿洲农业发展与东北地区开垦导致北方旱地面积略有增加;受西部开发"生态退耕"政策的影响中西部地区林地面积显著增加,国家退耕还林还草政策成效明显,对区域土地覆盖状况的改善产生积极的影响;这一时段国土开发与区域发展战略的实施,包括"西部大开发"、"东北振兴"等国家重大政策,加之快速的经济发展是该阶段土地利用变化格局形成的主要驱动因素。

基于CLUE-S模型的湟水流域土地利用空间分布模拟

基于CLUE-S模型,以青海湟水流域为研究区,分别利用1987年和1996年两期土地利用数据,运用逻辑斯蒂逐步回归方法选择自然和社会经济等18种驱动因子,对湟水流域2007年土地利用空间分布格局进行模拟。在此基础上,构建流域2008—2027年土地利用变化的4种不同情景,并模拟了4种情景下2027年土地利用空间分布格局。研究结果表明:(1)两期模拟总体精度分别达到了88.31%和89.96%,4种Kappa指数均大于0.82,表明CLUE-S模型在湟水流域具有良好的土地利用模拟能力。(2)流域2008—2027年不同情景下,城乡居住建设用地在4种情景下均表现为明显增加,主要沿湟水河谷区域扩展,而3种退耕情景下的坡耕地空间格局模拟结果存在着明显的空间差异,从情景二、情景三到情景四,流域内坡耕地范围逐步减小,林地、草地面积范围增大,退耕部分主要分布在流域东部、西部和北部:东部地区退耕的范围主要是集中在乐都县和民和县;北部地区退耕的范围主要是集中在大通县县城北部;西部地区退耕范围则主要在湟源县县城西北部的湟水河两岸。研究结论可为湟水流域未来土地利用管理、规划及政策的制定等提供参考依据和决策支持。

温州市土地利用空间格局研究

本文运用多种数学模型对温州市及县 (市、区 )的土地利用的空间格局进行定量分析 ,找出了各地区的土地利用存在的差异 ,这种差异与其所处的地理位置、地形地貌、经济水平及历史文化等密切相关。因此 ,在土地利用方面 ,对经济发达的平原地区 ,应防止农业用地的流失 ;对经济欠发达的山区 。

北京市土地利用变化的空间分布特征

土地利用变化是全球变化中的重要组成部分 ,是短期内人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式。本文基于遥感和地理信息系统技术 ,利用LandsatTM图像的解译成果 ,分析了北京市 1985～ 2 0 0 0年土地利用变化的空间分布特征。研究表明 ,在这 15年的时间里 ,北京市林地和城乡、工矿、居住用地的转移趋势明显 ,两者的转移率分别达到 4 0 78%和37 60 % ,主要以林地内部、林地向草地转移、居住用地的内部和工矿废弃地还林还草等类型为主。同时 ,各类土地利用类型的净变化呈现出明显的区域差异。

流域尺度土地利用与土壤类型空间分布的相关性研究

随着人类活动日益加强 ,土地利用变化及其驱动力研究已经成为国际地理学界研究的热点。但目前更多的工作侧重于研究人为因子 ,如人口增长、政策变化等因子对土地利用变化的影响 ,其实土地利用在宏观尺度上的变化一定程度上取决于自然环境背景 ,因此研究土地利用变化的自然环境背景特征对于进一步探讨土地利用变化的自然驱动力具有重要意义。土壤类型的空间分布在一定程度将影响土地利用的空间分布格局和变化过程。本文利用遥感、地理信息系统 ,通过选取景观格局指标 ,以于桥水库流域为例 ,研究了土地利用与土壤类型空间分布之间的相互关系。结果表明 :(1 )受人类活动干扰较弱的土地利用类型 ,如有林地、稀疏林地、灌木林地、其他林地和草地 ,主要分布在淋溶褐土、褐土性土以及棕壤地区 ;而与人类活动密切的土地利用类型 ,如山区旱耕地、丘陵区水田、丘陵区旱耕地和平原区旱耕地主要分布在淋溶褐土、褐土性土和潮土地区 ;(2 )同类地区土地利用的多样性指数要比土壤的低。并且土地利用和土壤类型多样性均表现出明显的地形梯度效应 ,从中低山区、低山丘陵区、丘陵平原区到山间盆地区 ,土壤多样性指数从小到大有规律地变化。而土地利用类型多样性变化较为复杂 ,反映出人类活动对土地利用格局的影响较强 ,而?

基于GIS和分形理论的山西屯留县土地利用空间格局变化(英文)

该文以分形理论为基础,在地理信息系统技术支持下,对山西省屯留县土地利用空间格局变化进行了研究。通过对山西省屯留县土地利用数据库中空间数据的提取,运用面积-周长分形模型,分别计算出了1990年和2001年各种土地利用类型的分维数和稳定性指数。该文还引入了景观生态学中的相关指数—斑块密度指数,景观斑块数破碎化指数,斑块形状破碎化指数及景观多样性指数,并进行了定量分析,进一步揭示了屯留县土地利用空间格局变化,以期为开展区域土地整理、促进土地合理利用以及保持区域景观格局的持续发展提供参考。

中国农牧交错区土地利用变化空间格局与驱动力分析

以遥感与GIS为技术支撑,运用专家知识,结合实际,从农牧交错区的实质出发,定量地计算出我国的农牧交错区。在此基础上,分析我国农牧交错区近10年的耕地、草地变化的空间格局。整个农牧交错区的耕地以变林地、草地为主。耕地的变化以内蒙古的变化为大,主要分布于它的中、东部地区。草地主要以变耕地、城镇为主,分布于内蒙古与东北三省接壤处。最后探讨这种格局的成因。耕地变化受经济发展、人口增加、农业结构等驱动,主要表现为人文作用。草地变化受人为与自然的驱动,主要为人类活动的影响,表现为经济发展与草地过牧。