基于GLC30数据的近20年海南岛土地利用动态变化研究

土地利用/覆盖变化(land use/cover change,LUCC)是当前全球变化研究的核心内容之一。近20年来,受自然环境和人文社会经济双重影响的海南岛土地利用变化显著,但其时空动态变化特征及其格局尚不明确。基于GLC30全球地表覆盖数据,分析了海南岛近20年来土地利用时空分布格局、时空动态变化。结果表明,海南岛土地利用/覆盖类型空间分布格局以耕地和林地为主,耕地主要分布在沿海地区,林地主要分布在中部山区。2000—2010年海南岛土地利用时空变化格局以林地面积增加为主,主要由耕地、草地、湿地和水体转化而来;2010—2020年海南岛土地利用时空变化格局以耕地和建筑用地显著增加为主,耕地增加主要来源于林地的转化,建设用地的增加则来源于耕地和林地。2000—2020年,海南岛林地和建筑用地面积显著增加,耕地和草地明显减少;湿地、水体、裸地和海域的面积变化较小。林地增加的区域主要分布在海南岛中部山区及东北部文昌市,大部分由草地转化而来;建筑用地主要来自于耕地、林地和草地的转化,另一部分则来自于湿地、水体和海域的开发,主要分布在海南岛沿海城镇居民点的周边地区;耕地减少主要是转化为林地,分布在海南海口、昌江、琼海和万宁等市县;草地减少区域主要分布在海南岛中部山区,转化为林地。2000年、2010年和2020年海南岛土地利用程度在各个时期变化较小,总体数值处于中间偏上水平,表明海南岛土地利用/覆盖变化的稳定性较高,人类对土地的开发强度适中。通过本研究可为海南岛土地利用合理开发及未来海南自由贸易港建设提供科学参考。

基于GLC30数据的斑块级别景观指标适用性及简化研究

斑块是景观格局的基本组成单元,斑块级别指标是量化研究斑块形态的重要基础。目前斑块描述指标冗余纷杂,因此拟对现有的斑块级别指标进行分析,指出指标本身的适用性,并利用相关性分析和主成分分析方法实现斑块级别形态描述指标的综合和简化。在对11个斑块级别指标进行适用性分析的基础上,采用30 m空间分辨率全球地表覆盖类别数据(GLC30)进行实验,利用2种分析方法对除面积和周长外的9个复合指标进行了简化分析。实验结果表明,回旋半径和支撑半径这2个指标可以在较大程度上区分斑块形态。本文研究方法和实验结果为量化研究景观格局尺度效应积累了经验。

基于GUB-GLC30的烟台城区扩张及驱动力分析

利用1990、1995、2000、2005、2010、2015、2018年7期GUB-GLC30地表覆盖数据,快速有效地监测烟台中心城区近28年的扩张过程。利用扩展指数、空间格局指数、城市密度指数进行烟台市建成区扩张和驱动力分析。结果表明:1990—2018年烟台市城区处于持续扩张过程,不同时期的空间扩张主要方向和扩张速率不同,20世纪90年代城镇空间地域扩展速度较低,主要表现为在增长轴和增长点带动下的小幅度扩展;2000年后进入各个方向显著增长时期,北部芝罘岛、西部开发区、南部莱山区都重新焕发出强大的活力,新市政府办公区带动作用较大。城市密度指数说明生产总值、居民消费、人口和固定资产项目、房地产开发及城市基础设施投资的增加加快了建成区的改扩建。烟台城区主要集中在3~20 m高程之间,城区扩张大多发生在平坦地区。

基于小流域抽样单元的中国FROM-GLC30数据精度评价

土地覆盖数据是全球环境变化相关研究和应用的重要数据基础,在诸多领域中被广泛运用。FROM-GLC30 2017数据是最新的全球高分辨率(30 m)公开土地覆盖数据集之一。土地覆盖数据集的精度是其在不同领域应用中的重要问题。本研究旨在探讨FROM-GLC30 2017数据集精度在全国范围内的空间分布,并比较不同土地覆盖类型精度的区域差异。本研究以亚米级高分辨率遥感影像为基础,对布设在中国范围内的6434个小流域抽样单元进行了人工目视解译,获得了土地覆盖参考数据。通过野外实地调查验证了参考数据,在此基础上对FROM-GLC30 2017数据集进行了精度评价。研究结果表明:(1) FROM-GLC30 2017数据集中各土地覆盖类型的面积比例基本符合我国的实际情况;(2)数据集在中国的总体精度为75.39%,在7大地理分区中,华东地区的总体精度最高,华南地区的总体精度最低;(3)在7种土地覆盖类型中,裸地、森林以及农田的精度相对较高,灌丛的精度最低。研究结果可为大区域土地覆盖数据精度评价研究提供理论支持,促进公开土地覆盖数据集的有效应用。

基于调查数据的福建省3种30 m全球土地覆盖产品精度评价

以最近发布的3种30 m分辨率的全球土地覆盖类型产品(GlobeLand30(2020)、GLC—FCS30(2020)和FROM—GLC30(2017))为研究对象,通过野外调查获取的福建省8170个土地覆盖类型样本,基于混淆矩阵、误差组分(数量、交换、转移)和强度分析结合的方法评价3种产品的精度,并分析3种产品的精度随地形(高程、坡度、坡向)的变化特征.研究结果表明:GlobeLand30、GLC-FCS30、FROM—GLC30在福建省的总体精度分别为70.13%、77.01%、82.02%.3种产品的耕地、林地、水体和人造地表分类精度相对较高(≥60%);裸地、草地、灌木精度相对较低(≤31%).GlobeLand30的数量误差组分最大(21.02%),GLC—FCS30的交换误差最大(13.46%),FROM—GLC30的转移误差最大(8.89%);3种产品的耕地和裸地的数量误差组分强度高于整体的数量误差组分强度;灌木、水体和人造地表的交换误差组分强度高于整体的交换误差组分强度;水体的转移误差组分强度高于整体的转移误差组分强度.3种产品的耕地和林地的精度随DEM和坡度的变化比较明显,林地的精度随着DEM和坡度增加而增加,耕地随着坡度的增加而降低.