GIS与RS技术支持下的北京西北地区景观格局优化

在区域尺度上以城市化过程为特征的土地利用活动对景观功能的稳定和景观结构的差异性有着深刻的影响。选择北京西北地区为研究区域,应用RS与GIS技术,对1989年、1996年、2005年三期LANDSATTM图像进行解译判读,深入分析研究区景观格局时空变化特征,发现城市扩展造成了生态绿地破碎化、景观连通性降低及景观单一等一系列问题。在此基础上,本研究以景观流运行受距离、障碍等因素影响原理作为出发点,采用累积耗费距离模型,结合景观组分的生态系统服务功能价值和空间作用,研究了北京西北地区景观结构紧密性和生态功能空间差异,进而构建源地、生态廊道和生态节点等景观组分来加强生态网络的空间联系,最后提出本研究区域的景观格局优化方案。该研究方法及结果对北京地区景观生态规划和建设具有重要的理论依据和和参考价值。

新疆典型垦区水土保持生态效益评价——以阿克苏农一师垦区为例

以新疆建设兵团农一师垦区为研究区,以多期遥感影像、气象数据为基础,结合实地试验监测与调查,综合运用GIS技术和层次分析法,通过评价指标体系构建和风蚀效应评价模型修正,定量评价垦区水土保持生态效益。结果表明:从1976年到2010年,研究区沙地面积不断下降,风蚀模数具有整体减小的趋势,水土保持生态效益不断变高。水土保持生态效益的评价指标体系及评价结果对新疆南疆农垦区水土流失治理和农业规划提供重要的参考。

土壤侵蚀GIS计算系统的研建与应用

土壤侵蚀是一种严重的灾害,它会破坏环境以及带来诸如洪涝、干旱等灾害。为计算土壤侵蚀量,设计了一种土壤侵蚀计算系统,主要阐述其设计理论、思路和方法。系统基于修正通用土壤流失方程(USLE)和中国土壤流失方程(CSLE),与GIS相结合,使用二次开发工具ArcGIS Engnie 10.1,构建于Microsoft.NET Framework 4。通过输入相应的图层,系统能计算各个因子,即降雨因子、植被覆盖与管理因子、坡度因子、坡长因子、土地管理因子和土壤可蚀性因子,以及B、E、T因子,最后用相应的因子再计算土壤侵蚀量。系统提供可视化界面,操作简便,不但能计算土壤侵蚀量,还能制作土壤侵蚀专题图、土壤侵蚀分级图,以及进行分级统计。最后以北京市作为研究案例,使用RUSLE和CSLE产生了北京市土壤侵蚀分布图和分级图,RUSLE分级图共分5级,CSLE为6级,RUSLE计算结果的相对误差为9.5%,系统有助于土壤流失的监测以及为防治土壤流失提供依据。

不同农垦地下垫面对风蚀起沙风速的影响分析

以新疆塔里木盆地垦区为例,研究不同地表粗糙度下垫面对风蚀起沙的临界摩擦速度和起沙风速的影响。根据Shao的方法计算不同下垫面起沙风速,结果表明:塔里木盆地垦区所选的小麦、棉花、红枣这3种地类2m高度临界摩擦速度(u*t)分别为棉花地0.40m/s,红枣地0.43m/s,小麦地1.85m/s;2m高度临界起沙风速(ut)分别为棉花地5.3m/s,红枣地5.7m/s,小麦地7.5m/s,小麦地较其他2种地类更具有抵抗风蚀的作用。

基于GIS的土壤风蚀模型软件构建

针对当前土壤风蚀监测的实际需求,提出基于GIS技术构建土壤风蚀模型软件的思路和方法。该软件基于DTGIS核心服务平台,以C#为主开发语言,Silverlight为界面开发工具,采用轻型数据库SQLite进行数据存储;该软件可为用户提供GIS查询功能、站点数据管理、风力因子计算、土壤侵蚀模数计算、土壤侵蚀强度分级、时间分析、空间分析等功能服务,支持远程客户端连接和多点同时上传数据;同时,该软件将风蚀模型与GIS系统有机地集成到一起,不仅支持风蚀运算过程的交互,而且可以直接将模型运行结果显示在软件中;软件亦可以制作土壤侵蚀模数专题图、土壤侵蚀强度分级专题图、时空分析图,实现土壤风蚀数据系统化管理和数据可视化管理,为评价土壤风蚀的危害提供科学依据。

基于3S技术的区域生态廊道模拟及优化

以北京市朝阳区为例,运用3S技术并参考现有资料,对北京市朝阳区现有生态廊道状况进行了分析研究,并运用生态服务功能价值理论和耗费距离模型,模拟建立了北京市朝阳区潜在生态廊道模型。研究结果表明,研究区内生态环境受到了一定的破坏,景观破碎化严重,斑块聚集度虽高,但连接度不够,廊道连通性较差,许多重要的生态斑块没有足够的廊道连接,没有形成良好的生态网络,廊道的规模也达不到标准,服务范围较小。为修复现有廊道来维护区域生态安全,强化生态服务功能,建议北京市朝阳区生态廊道适宜宽度阈值:河流生态廊道植被宽度一侧至少30m以上,道路生态廊道植被宽度一侧至少60m以上,绿带生态廊道植被宽度一侧至少500m以上。

新疆塔里木盆地农垦区近35年来土地利用景观格局变化研究

以遥感图像为数据源,运用专业遥感图像处理软件、Arcgis软件和Fragstats 3.3软件提取了塔里木盆地农垦区19761、9902、0002、006、2010年5个时期的部分景观指数,对研究区景观格局动态进行了分析。结果表明:近35年来,未利用土地大规模减少,耕地和建筑用地面积增加,林地和牧草地逐步退化;1976—2006年,景观多样性指数和均匀度指数增大,表明人类适当的干扰可使景观异质性增强;2006—2010年,由于耕地的持续发展,景观多样性指数和均匀度指数减小,景观异质性降低。在以后的土地开发利用中,要减缓土地开垦,加强防护林、人工草地的建设,优化景观格局,以实现土地的可持续利用。

“3S”技术在我国土壤风蚀研究中的应用进展

"3S"技术是进行土壤风蚀研究的有效工具,其数据采集、获取、处理、分析、管理和制图功能为风沙地貌与沙漠化地图集绘制,土壤风蚀影响因子提取、处理、空间分析和管理,风蚀量测定和模型评估,土壤风蚀评价与制图,沙尘暴监测与预警提供了科学手段和依据。就目前"3S"技术在国内土壤风蚀领域的应用现状与进展进行了系统的分析和总结,指出了目前存在的一些问题以及今后的应用前景。