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。

三江平原沼泽湿地景观空间格局变化

景观空间格局是指大小和形状不一的景观斑块在空间上的排列 ,它是景观异质性的重要表现 ,同时又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。这一研究可为环境资源的合理管理提供有价值的资料 ,已成为景观生态学研究的核心之一。通过选取斑块连接指数、分布质心和扩展度等模型 ,来表征三江平原沼泽湿地景观近 2 0 a来空间格局变化情况。结果表明 :( 1 )三江平原沼泽湿地的破碎化较为严重 ,斑块数量增加了 46% ,斑块密度净增加 2倍。与 1 980年相比 ,1 996年最大斑块面积缩小了 65 .37% ,最大斑块周长缩短了 5 2 .47%。( 2 )三江平原沼泽湿地斑块间隙在不同时期都较大 ,且随着沼泽湿地面积的减小和斑块数量的增加 ,其斑块间隙越来越大 ,进一步说明沼泽湿地的破碎化较为厉害。( 3) 1 980～ 1 996年间三江平原沼泽湿地的分布质心向西南方向偏移了 7.0 5 km,1 996～ 2 0 0 0年向西北方向偏移了 6.0 1 km。 ( 4 ) 1 980、1 996、2 0 0 0年三江平原沼泽湿地的扩展度分别接近于 1 4.2 2 2、1 1 .1 0 1和 1 1 .2 62。其值都远大于 1 ,说明斑块形状与圆形相差较大 ,形状不规则。近 2 0 a来 ,人类活动对沼泽湿地空间格局变化的影响程度较大 ,1 980～ 1 996年尤为明显 ,而在 1 996～ 2 0 0 0年 ,由于采取了保护措施 。

北京市城市扩展空间格局变化监测与分析

本文基于地理国情监测数据,结合同期城市经济、人口等统计数据,利用高分辨率卫星遥感影像数据提取北京市建成区边界要素。采用地理国情与城市空间扩展相融合的监测分析模型及相关评价指标开展空间格局变化分析研究,揭示北京市2000—2017年间城市扩展的空间格局及其变化规律,并对其变化原因进行分析。其成果可为北京市科学规划与可持续发展提供决策依据。

基于GIS森林资源空间格局变化与经营决策分析

利用1987年和2000年两期森林资源二类调查数据、林学图、地形图和GIS技术相结合,对长白山区白河林业局劲松林场的资源空间格局变化进行分析,并在现有资源状况下,根据森林采伐规程,通过GIS技术对林场进行经营利用规划,生成经营利用主题图。结果表明:近10年来,该林场的有林地面积增加,疏林地、宜林荒山荒地、宜林沙荒地消失;林龄结构趋于合理,成熟林比例由1987年的62.18%下降至2000年的37.11%,但仍以成、过熟林比例较大,占45.31%;郁闭度大于0.8的面积比例由4.02%下降至0.56%,较小公顷蓄积量的林地面积所占比例增大。利用GIS技术对森林资源进行经营管理规划,可为森林资源保护与管理提供科学依据,对生产实践更具有指导意义。

岷江上游近30年土地利用/覆被空间格局变化的图形信息分析

利用遥感的方法获取岷江上游1972～2 0 0 0年土地利用/覆被状况及其动态变化数据,从图形表达与分析的角度入手,运用地理图形信息理论,结合GIS空间分析方法,探讨岷江上游近30a的土地利用空间格局变化的图形特征及其描述方法。研究认为:土地利用/覆被动态变化的图形信息是全面研究土地利用/覆被变化的一个有机组成成分,可以从图形的角度对土地利用/覆被变化信息进行挖掘;由于岷江上游人类活动对土地的扰动增加和土地的破碎度增加,该区重要的覆被类型———林地持续遭到破坏,林地的边缘趋于复杂化,反映了人文驱动力(包括人口压力、社会经济活动、政策调控等)对土地利用/覆被变化在30a时间尺度内的重要影响。要恢复和重建岷江上游生态屏障功能,必须提高全民的环境保护意识以及制定和执行相应的政策、法规,加强资源和环境的保护和合理利用,恢复森林、草地生态系统,搞好退耕还林还草,加强天然林保护以及大面积有规划的植树造林,控制畜牧数量,改良天然草地,治理退化草地,控制水土流失。

吉林省25年粮食产量空间格局的动态变化

选取吉林省为研究区域，以吉林省七五到十一五（1986—2010年）25年间的粮食产量为研究对象，运用空间自相关模型结合GIS技术，对其25年粮食产量空间格局的动态变化、特征及成因进行研究。结果表明，25年内吉林省粮食产量全局空间自相关指数的平均值为0．36128，存在较强的空间聚集性，粮食产量全局空间自相关除十五期间明显增加外，其他时期均较稳定；粮食产量“高一高”聚集（HH）的区域主要集中分布在吉林省中南部的粮食主产区，从七五到十一五期间其范围呈先扩大后缩小的趋势，并且逐步向东南转移。粮食产量“低一低”聚集（LL）的区域主要分布在吉林省的西北部和东南部的粮食低产区，其中东部动态变化不明显，西部地区呈现先缩小后扩大的趋势；利用相关分析方法从影响粮食产量变化的20个因子中筛选出6个主要因子（化肥施用量、机耕面积、粮食播种面积、农村用电量、农业人口、农业机械总动力），其中化肥使用量和机耕面积等农业现代化建设因素对粮食产量的影响不断增强。

杭州湾南岸滨海平原土地利用/覆被空间格局变化分析

杭州湾南岸滨海平原位于沪、杭、甬经济金三角的中心地带,是我国沿海经济最发达的地区之一。研究其土地利用/覆被空间格局变化对合理利用土地资源,促进沿海地区的可持续发展具有重要意义。利用1987年和2000年2个时期的TM影像,分析了杭州湾南岸滨海平原土地利用/覆被数量及空间格局变化特征。结果表明,杭州湾南岸滨海平原建设用地、水体和养殖用地呈现明显的增长趋势,水田、旱地、滩地、林地和盐田呈减少趋势。受自然和人类活动的共同影响,土地利用/覆被类型斑块平均面积由0.245 km2降至0.173 km2,斑块密度则由4.081个/km2提高到5.781个/km2,斑块数量增加了42%。由于斑块的破碎化,大部分土地利用/覆被类型的边界密度、形态指数、分维数和斑块密度都有不同程度的增加。城市化和非农化的发展使得建设用地格局指数变化表现出一定的特殊性。

中国同期作物空间格局变化分析──以小麦和油菜为例

小麦和油菜是中国非常重要的两种大宗作物,它们的空间格局变化历来备受关注。利用1980—2014年间小麦、油菜的面积数据,以省级行政区为研究单元,采用Pearson相关系数和GIS空间几何重心分析技术,结合同期作物之间的竞争性用地关系,对油菜和小麦的空间分布格局及其变化特征进行分析。研究结果表明:中国小麦近30年空间格局的总体变化不明显,但是省际分布不均衡,其分布重心一直位于河南省境内;油菜种植的重心自1980年以来从湖北省境内不断地向南推移,目前分布在湖南省境内。受同期作物之间竞争性用地关系的影响,在陕西、青海、湖北、湖南、四川等地,油菜、小麦的面积变化表现出明显的"消-长"关系,彼此呈显著负相关。

1990~2010年昆明市东川区国土空间格局变化过程分析

昆明东川是西南山地典型资源型城市,近年来,气候变化等自然因素与快速城市化等人为因素给东川国土空间合理优化配置带来了巨大压力。分析近20年来东川国土空间格局变化有助于深入认识其变化趋势为国土空间优化奠定基础。本研究基于昆明东川1990、2000、2010年3期的国土空间格局数据,分析了该区域1990—2010年的国土空间格局特征及其变化过程。结果表明:东川区以林地、草地和耕地为主,建设用地、水域和未利用地面积仅占5.5%左右;1990—2000和2000—2010两个研究时段内,不同国土空间格局类型间的转换幅度呈增加趋势,耕地和林地先减后增,草地则先增后减,建设用地、水域和未利用地呈持续增长态势;景观格局趋于多样化、破碎化,破碎度和多样性增加,优势度下降;气候变化、山地灾害的频发以及人类活动强度的不断增强是影响东川国土空间格局变化和可持续发展的主要驱动力,国家和地方政府政策则是引起国土空间格局变化的外部引导力量。

基于偏移-份额模型的中国制造业空间格局变化解释

外部环境变化促使中国制造业空间格局不断演变。基于中国工业企业数据库,运用改进的偏移-份额模型,将1998-2008年中国地级单元的制造业增长量分解为国家分量、省域分量、行业分量和区位分量。国家的经济发展水平和宏观政策推动产业增长,促进产业转移;省域政策和邻域的制造业布局影响本地产业结构;行业的要素密集类型和垄断水平导致空间布局差异;区域经济、区域政策以及城市群内部的联系影响制造业空间格局变化。进一步选取代表性行业对偏移-份额模型中的行业分量和区位分量的组合情况进行研究,认为行业特征与区位特征需要相互匹配才能形成合理的城市产业结构,进而优化产业空间布局。

基于标准差椭圆分析法的京津冀服务业空间格局变化研究

近年来,京津冀地区经济发展水平日益提高,服务业早以超越其他产业成为对京津冀区域经济增长具有重要意义的支柱产业,它的发达程度很大程度上决定了京津冀作为中国经济"第三极"的优势地位。在京津冀服务业现状分析的基础上,采用标准差椭圆法分析方法,基于京津冀地区13个地级及地级以上城市对2007—2016年近十年服务业的空间变化进行动态研究,为了进一步促进京津冀服务业的发展及引导京津冀服务业空间格局更加合理,应完善京津冀服务业发展的宏观政策环境,加快京津冀区域服务业的合理布局和产业转移,并促进人力资源在区域内的合理流动。

嫩江中下游沼泽湿地景观空间格局变化

基于TM遥感数据,在GIS空间分析功能支持下,分析了1986年～2000年嫩江中下游沼泽湿地变化特征及其生态环境效应.研究表明,在人类活动和自然因素的共同驱动下,15年来嫩江中下游沼泽湿地景观变化显著,湿地面积趋于萎缩和破碎化,以-0.849%的年变化率递减,面积共减少了5.43×104hm2.湿地宽块数量和斑块规模趋于缩小,最大面积和平均面积分别减少了4.50×104hm2和29 hm2,沼泽斑块形状越来越不规则.沼泽湿地景观主要与旱地、草地、湖泊、河滩地和盐碱地景观类型之间转化,各时段特征有一定差异.沼泽湿地减少的主要去向是旱地和草地,面积分别达到4.56×104hm2和6.35×104hm2.湖泊对沼泽面积增加贡献最大,约有3.57×104hm2的湖泊转化为沼泽,占沼泽增加总面积的46%.沼泽湿地的排水围垦和过度放牧等,引起了湿地荒漠化程度加重,旱涝灾害频率加大,生物多样性损失,生态功能下降等环境效应,区域生态环境脆弱性加重.必须采取有效措施,改善嫩江中下游沼泽景观现状,恢复和重建沼泽湿地生态环境.

华北土石山区中尺度流域防护林空间格局动态变化研究

以北京市密云县境内的红门川流域为例,利用该流域1990、1995和2000年3期遥感影像资料,基于3S技术进行图像解析和数据处理,建立了流域空间数据库和属性数据库,并进行流域防护林空间格局动态变化分析。从防护林面积结构变化、斑块个数变化、斑块面积变化、斑块总边缘长、斑块平均形状指数、防护林变化速率和区域差异等角度,研究中尺度流域防护林空间格局的变化。结果表明:红门川流域自1990年以来,防护林的林种类型为针叶林、阔叶林、混交林、灌木林地和其他林地,而且不同林种所占比例均比较稳定。流域内防护林的斑块数目变化较小,破碎度逐渐缩小并稳定。斑块大小差异很大,形状偏离正方形,曲折度高,不规则。防护林在不同时期的动态变化不明显,红门川流域防护林空间格局呈稳定态势。

1995～2000年中国沙地空间格局变化的遥感研究

利用遥感方法 ,在覆盖全国的 Landsat-TM数据的基础上 ,对 1 995年和 2 0 0 0年中国沙地的空间分布格局与动态变化进行了调查。结果显示了 2 0 0 0年中国沙地总面积为 5 9× 1 0 4 km2 ,主要分布于各主要沙漠和我国的 7个主要省份。1 995～ 2 0 0 0年 ,有 470 9.7km2的土地转化为沙地 ,同时又有 2 1 5 6.4km2的沙地转化为其它土地利用类型 ,沙地总面积扩大了2 5 5 3 .3 km2 。对变化为沙地的土地进行分析 ,发现草地占主要部分 ,但耕地所占的比重也非常突出 ,同时也表明有部分沙地变化为草地和耕地。根据土地沙化的空间分布特征 ,将土地沙化过程分为 5种格局 :沙地 -绿洲型、沙漠型、沙地 -黄土过渡型、沙地 -草地型和高原风蚀型。通过对中国发生土地风蚀沙化的主要省份在 1 995～ 2 0 0 0年间的土地利用动态变化发现 ,土地利用变化是促使土地发生沙化的一个重要因素。在 5 a的时间里 ,7个省份耕地总面积扩大了 90 3 9.7km2 ,草地减少了 1 1 5 97.9km2。耕地的增加部分几乎均表现为对草地的侵占 ,土地变为沙地也主要发生在草地区。人为因素导致的耕地面积扩大是促使土地沙化的重要原因。对主要省份的土地利用方式进行分析 ,探讨不同地区减轻土地沙化趋势下的土地利用布局。

常德市土地利用空间格局变化及驱动力分析

1997～2004年,湖南省常德市土地利用现状和空间特征入手,对比,各类土地利用空间格局的数量变化、结构变化和景观特性,可以看出:常德市土地利用变化的主要特征是林地、水域、建设用地面积的增加而耕地相应的减少;利用相关分析方法,分析了土地利用空间格局变化的主要驱动因子,揭示人口增长、农村经济发展、城建扩张、土地管理政策是常德市土地利用变化的主要驱动力。

德清县耕地空间格局变化研究

随着＂十二五＂,我国工业化、城镇化、农业现代化的同步快速推进,国土资源管理面临着严峻形势和巨大挑战。有限的土地资源与城镇发展、人口经济增长和社会发展之间的矛盾十分突出。随着2015年国土资源部对东部地区新增建设用地规模的进一步控制,土地供需矛盾日益尖锐。因此,研究耕地的时空动态变化有着重要意义。

喀斯特高原山区刺梨种植空间格局变化与地形土壤影响因素——以贵州省盘州市为例

为了研究近年来喀斯特高原山区刺梨种植空间格局变化与地形土壤的影响,以盘州市为例,对影像采用目视解译、地学统计分析及实地调研等方法获取2017年和2019年的刺梨种植空间分布特征,引入RS和GIS技术手段详细研究了2017年和2019年的刺梨种植空间分布格局时空变化特征与地形因子、土壤养分含量之间的相关性。研究结果表明:①受海拔、地貌类型和城市分布的影响,通过2017年和2019年的刺梨种植空间分布格局两期监测数据,直观地看出盘州市刺梨种植主要在除中部以外区域的空间分布特征;②盘州市刺梨种植空间分布面积占比情况和种植面积增加区域的占比情况均与全市的坡度分类面积占比规律一致,其坡度类型占比最大为缓陡坡,2017年和2019年刺梨种植空间分布主要在缓陡坡类型,2019年相比较2017年在各个坡度等级种植面积均有增加,在缓陡坡类型刺梨种植增长量占比最大,刺梨种植面积占比主要分布在地形起伏度为70~200 m范围内;③盘州市的土壤pH平均值约为5.98,为适宜种植刺梨的微酸性土壤,有机质、全氮、速效钾等含量主要为丰富和极丰富范围值,有效磷的含量较低,但土壤中各元素含量的丰富程度符合刺梨种植空间分布格局及变化情况。

1998—2008年新疆甜菜作物空间格局变化及其发展

从新疆各地区甜菜产量、甜菜的播种面积以及甜菜的单位面积产量3个指标入手,分析近十年来新疆甜菜在全国的状况以及新疆各地区甜菜生产状况,通过选取1998、2003、2008年的数据,利用MapInfo软件绘制甜菜作物生产状况分布图,经过对比分析初步了解新疆各地区甜菜生产布局变化。并对新疆地区甜菜作物提出了可持续发展的措施。

长白山区露水河林业局森林景观格局动态变化分析

天然林保护工程的实施改变了森林景观日益破碎化的格局,因此通过研究天保工程实施背景下森林景观格局的变化,可以说明天保工程背景下经营模式的转变是否对森林景观变化趋势起到积极的作用;同时为今后天然林保护工作措施的改进提供科学依据。通过研究利用景观格局指数计算方法,对1987—2017年露水河林业局实行天然林保护工程前后其森林景观格局的变化进行分析,结果表明:研究区域内林地为优势景观;非林地面积占比较小且面积逐年递减,林地内部相互转化,其中大约26.2%~38.6%的针阔叶林转变为混交林。研究区域内NP指数下降到7695,SHDI指数始终保存在1.1~1.4。研究区域内商品林区NP指数由9905下降到9225,公益林区NP指数由从13474下降到11001。商品林区,公益林区SHDI指数在0.9~1.2浮动,SHEI指数较高。景观类型总体上分布均匀,多样性水平较低。

入境港澳台游客空间分布格局变化特征研究

港澳台地区是中国内地最大的入境旅游客源市场,认识入境港澳台游客空间分布格局,准确把握游客流量流向的空间位移和游客需求,对于拓展入境客源市场具有非常重要的意义。本文借用游客密度指数工具,分析入境港澳台游客空间分布格局及历史变化。研究表明,东部沿海省份始终是入境港澳台游客的主要集中区域,而中西部省份长期处于弱势,在分布上呈现出由东向西、由南向北递减的阶梯特征,从1994~2010年的密度演变来看,这种不平衡的特征开始呈现缓慢收敛的特征。