武汉市城镇扩张适宜性与景观生态安全格局的时空耦合关系研究

城镇用地扩张与景观生态安全格局之间存在空间上的关联性与冲突性,为探究城镇扩张适宜性与景观生态安全格局的耦合关系,本文以武汉市为例,在2001、2007和2014年3期ETM遥感影像解译的基础上,结合武汉市高程、坡度、全国第二次土地调查与变更调查数据、道路交通网络数据等构建武汉市土地利用时空数据库。从自然环境因素与区位条件因素两大方面构建城镇扩张适宜性评价指标体系,利用GIS空间分析获取武汉市城镇扩张适宜性分布特征,采用最小阻力模型(MCR)构建武汉市景观生态安全格局。从空间分布特征与时间演变特征两个维度研究城镇扩张系统与景观生态系统之间的耦合关系。     

基于遥感影像的2016—2019年长江南京江北新区段岸线利用分析

长江岸线作为沿江城市生态系统的重要组成部分,是城市社会经济健康可持续发展的宝贵战略资源。近年来,长江岸线利用的剧烈变化,深刻反映了长江从“开发利用”到“保护修复”的转变。以长江南京江北新区段为例,基于高分辨率遥感影像,研究了2016—2019年的岸线开发利用情况和结构变化,构建了岸线利用类型转移矩阵,分析了岸线资源利用变化的驱动因素。研究表明：长江南京江北新区段岸线以生态岸线为主,开发利用岸线中工业生产占比重较大,岸线开发利用规模呈小幅减少趋势;生产岸线的搬迁改造朝着生态修复和城镇生活偏移是岸线利用类型的主要转移方向。生态环境保护要求、居民休闲生活需要以及政策的引导等是岸线利用变化的重要驱动力。     

基于RS和GIS的城镇化与南四湖生态易损性关系

城镇建设与扩张是人类社会经济发展到一定阶段的必然过程,但城镇发展会对区域的生态系统产生不可忽视的影响,在脆弱敏感的湿地区域表现尤为突出。该文以山东省南四湖以及周边3个县域为研究对象,以遥感数据为基础,利用GIS技术,分析研究区1987—2010年间的地表覆被变化和生态易损性变化,并通过卫星遥感影像分析城镇景观的变化,探讨城镇化与区域生态易损性的关系。结果表明:1987—2010年间,城镇面积的增长占所有景观有效变化的60%以上,但区域内生态损失度变化最大的景观却是水域和绿地,生态易损性变化最明显的区域是南四湖湖滨地带。     

基于生态重要性评价与最小累积阻力模型的重庆市生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障生态系统稳定运行,实现区域生态安全的重要途径。本文以重庆市为例,基于生态服务功能和生态敏感性对重庆市进行生态重要性评价,将生态极重要区域与自然保护地共同作为生态源地。首先从生态本底和生态胁迫两个角度选取高程、坡度、土地利用类型、距道路距离、距水体距离、夜间灯光指数6个阻力因子构建了典型山地动物的生态阻力面,然后利用最小累积阻力模型（MCR）模拟潜在生态廊道,完成市域生态安全格局的构建。研究表明,重庆市生态源地30 751.11 km²,占全市总面积的37.32%,主要分布在渝东北与渝东南的山林地。将识别的73条潜在生态廊道、138个生态节点与生态源地进行叠加,结合重庆的山水格局,构建了"两区、三带、四核、多廊、多点"的多层次生态安全格局,为重庆市生态保护和修复工作提供科学参考。     

基于最小累积阻力模型的长吉生态安全格局构建

为了缓解城市快速扩张背景下产生的生态保护与土地开发之间的矛盾、保证区域生态安全稳定,构建城市生态安全格局显得尤为重要。首先基于景观生态学理论,以土壤数据、土地利用现状数据和遥感数据为数据源,选取反映自然生态状况和人类活动影响的两大类生态风险指数,利用GIS空间分析、RS技术以及景观结构分析软件FragStats对长吉联合都市区进行了生态安全风险评价;然后从生物多样性保护、水源涵养、土壤保持以及气候调节等方面对区域生态系统服务功能的重要性进行定性评价;再以生态安全风险评价结果为阻力面,根据生态服务功能重要性结果确定生态源地;最后利用最小累积阻力模型,划定了林地、湿地、草地、水系4类核心生态空间,构建了"三带两区、五脉连江、林田相间"的区域生态安全格局。研究结果为长春市生态环境建设提供了切实可行的科学指导。     

基于“三调”数据的山区城市生态系统服务价值评估

生态系统服务价值在土地利用变化影响下的响应已被广泛关注。基于第三次全国国土调查数据,结合已有研究,收集区域粮食产量、价格等数据计算得到云岩区生态系统服务价值当量,评估了该区域生态系统服务价值并分析其空间分布特征,结果表明：云岩区生态系统服务总价值为107.89×10⁶元,其中调节服务占比较高,林地和水域是主要的生态系统服务提供地类,二者价值占比89.80%,应加强二者的保育和管护;云岩区生态系统服务高低值呈聚集性片状分布,黔灵山公园以北是典型的高值区,低值主要集中于已建成的城镇区域,城市与生态共建融合发展是云岩区未来可持续发展的重要路径。     

基于景观格局指数的生态风险定量评价

由于目前生态风险评价方法参数较少,不能考虑多个方面生态系统的变化状态,针对这一问题,本文提出了基于景观格局指数的生态风险定量评价方法。算法构建了评价指标体系,融合了多个方面的参数,利用层次分析法确定权重,计算指标体系内各项景观格局指数,最终确定生态风险指数。利用大连金普新区2013年以来的生态用地数据进行了生态风险评价,结果表明:研究期内,生态风险呈波动性发展;研究初期生态系统最稳定;金普新区挂牌成立的阶段,生态指数相对较低,生态系统受人类活动影响大。与传统的生态评价方法相比,该算法考虑了多方面的影响因素,避免了个别景观指数对结果产生影响。     

山水林田湖草生态保护修复项目遥感监测及辅助绩效评价

山水林田湖草生态保护修复是保障国家生态安全的重要举措,科学合理的生态保护修复项目监测和绩效评价方法,有助于保障生态保护修复工程的顺利实施和生态保护修复成果的可持续发展。本研究采用文献综述和案例分析相结合的方法,论述了遥感技术在山水林田湖草生态保护修复项目监测和绩效评价中的具体应用。从关注区域生态系统格局和质量两方面出发,选择遥感数据获取的土地覆盖类型、植被长势、水质参数作为评价指标,整体实现了山水林田湖草各生态要素的监测;从维护和提升区域生态系统服务出发,选择水源涵养、水土保持、生态系统承载力等指标,论述了遥感数据在辅助山水林田湖草生态保护修复项目绩效评价中的作用。最后指出积极探索新的遥感数据挖掘方法,并结合遥感技术与传统的调查方法,有望形成更客观、更快速且具备可执行性的山水林田湖草生态保护修复项目监测及绩效评价体系。     

基于卫星遥感的城市绿地景观格局变化研究进展

城市绿地景观是城市景观自然要素和社会经济可持续发展的生态基础,在城市景观结构、功能及其变化中起重要作用。利用卫星遥感技术开展城市绿地格局研究已成为热点。本文通过梳理相关研究成果,阐述了城市绿地景观遥感分类方法、景观格局指数的选择及城市绿地景观格局动态变化驱动力分析的具体内容,分析出基于遥感技术的城市绿地景观格局研究在数据源和景观格局指数选择时所存在的不足,并且从遥感数据源、分类方法、景观指数筛选和多学科、多角度交叉综合的研究方法等方面对城市绿地景观格局分析提出展望。     

情景模拟的精河流域绿洲土地利用变化及预测

针对土地利用动态模拟与预测能为区域可持续发展提供重要参考依据的问题,该文以遥感影像为基础数据,基于人工神经网络元胞自动机(ANN-CA)模型对精河流域绿洲进行土地利用变化动态模拟与情景预测。结果表明:①在过去的26年间,耕地和建设用地居土地利用类型增幅前两位,分别为4.67、3.88,林地和未利用地居降幅前两位,则分别为-0.76,-0.05;②至2026年,3种情景下建设用地的变化幅度均较为明显,显示城镇用地在未来绿洲土地利用发展变化过程中占据主导地位;③研究区未来土地利用过程中,在无任何限制条件下的趋势发展情景必然会造成区域内较大的土地利用格局破碎度,但两种生态保护情景作为修正和补充,可以从空间上优化预测结果。     

基于土地利用的三维景观格局指数变化分析

由于传统二维景观格局指数未考虑地形特征对景观格局指数的影响,为进一步研究地形结构对景观格局指数的影响,以重庆主城区为研究对象,利用ENVI5.2、ArcGIS10.5、Fragstats4.2平台,对重庆主城区不同城市化阶段的Landsat影像数据进行土地利用变化和三维景观格局分析。结果表明,2008-2018年研究区土地利用面积发生了较大变化,表现为林地和建设用地增加,耕地减少,湖泊与河流面积变化不大;景观格局变化主要表现为景观受人类干扰较强,随着城镇规划越来越合理,景观破碎度减少,景观异质性降低。通过对比二维景观格局指数发现,三维景观格局指数更能反映研究区的景观格局。     

侯马市景观格局梯度分析

以侯马市为例,在RS和GIS技术的支持下,定量分析了侯马市景观格局的空间分异特征.结果表明,景观指数能够很好地反映研究区各缓冲区景观格局的变化特征;利用做缓冲区的方法提取样带在分析北方平原城市圈层景观格局的梯度变化上有一定的优势.该项研究对于合理引导城市扩张,以便减小山于城市扩张所引起的当地生态退化问题具有一定的实践意义和理论参考价值.     

城市生态系统安全评估研究进展与未来发展趋势

快速城市化带来的资源压力使城市生态系统面临严峻的考验,维系城市生态系统安全,对于保障城市健康、高质量可持续发展具有重要意义。本文综合相关领域的研究成果,评述了城市生态系统安全评估领域的研究现状。在城市生态系统安全评价模型方面,总结了12种常用的模型,分析了其各自的优缺点及常用范围。在城市生态系统安全评价指标方面,将城市生态系统分为生物、水、大气、土地、社会、经济、人口共7类生态子系统,并从每类子系统中筛选得到33个常用评价指标,分析了每个指标对城市生态系统安全的实质作用。在充分分析比较的基础上,提出了未来城市生态环境评价的研究热点和趋势。     

小型城镇可持续发展评价模型研究

城市是社会生产力发展的产物,是人类文明的标志。可持续发展理论自诞生以后就成为各个学科研究的焦点和前沿课题,城市可持续发展的内涵是一个城市经济发展、社会进步、生态环境保护三者保持高度和谐的过程。本文针对小型城镇特点,从可持续发展的角度,设计综合评价指标体系,该项指标体系涵盖了经济、社会和环境3个维度的基础指标,总体上反映了小型城镇各方面发展状况。在此基础上,采用层次分析法(AHP)构建小型城镇的可持续发展评价模型,借以系统地评价小型城镇长时间序列的城镇发展可持续性的变化情况,并以海南省澄迈县为例进行理论验证。     

沾化县土地利用变化与生态服务价值响应

本文基于黄河三角洲沾化县1987年、1997年和2007年遥感影像数据,定量分析了1987年~2007年间沾化县土地利用的时空变化特征,并运用调整的生态服务价值系数,评价了因土地利用变化所引起的生态系统服务价值的变化。结果表明:20年间沾化县城镇建设用地、林地和水域面积大量增加,农田、草地、滩涂和盐碱荒地面积迅速减少,研究期内土地利用程度总体呈上升趋势;生态服务价值总体呈先下降后上升的趋势;水域面积的转入、农田和滩涂面积的转出分别是影响沾化县生态服务价值上升和下降的主要因素。     

基于格网单元的土地利用总体规划生态环境影响评价

开展土地利用总体规划生态环境影响评价实证研究,能够为不同城市的土地利用总体规划修编和生态环境保护提供依据。本文从土地利用结构和布局的角度,以格网为评价单元,运用生态系统服务功能价值评估法,对土地利用总体规划的结构调整所带来的生态服务价值的变化做了空间上的定量预测;并运用生态环境敏感性评价和GIS叠置法从土地利用布局上评价建设用地布局的生态合理性。以鄂城区为例,划分了702个格网,规划实施后生态系统服务功能总价值减少了414.54万元;建设用地布局具有较好的生态适宜性,只有0.23%分布在高度敏感区内。因此,鄂城区土地利用总体规划从生态环境保护角度是可行的,但还应注重对森林和水域等重要生态用地的保护。     

国土空间开发及格局优化研究:现状述评、战略方向、技术路径与总体框架

研究目的:国土空间开发是国家发展战略的基础和重要组成部分,优化国土空间开发格局、统筹协调生产、生活、生态——"三生"空间配置,是未来20年我国实现可持续发展的重点任务和根本途径。研究方法:文献梳理、理论分析与顶层设计。研究结果与结论:1国土空间优化开发研究方兴未艾,在多元数据融合、空间格局时空变化模拟预测、空间开发格局评价、优化格局评判模式和标准等方面潜力很大;2未来20年,我国应围绕大力推进生态文明建设,通过实施"点、线(轴)、面"有机结合的多中心网络式、功能差别化的国土空间优化开发战略,构建安全、和谐、开放、富有竞争力和可持续发展的美丽国土新格局;3国土空间优化开发研究,应重点开展国土空间开发时空格局的关系耦合与预测、情景模拟与优化,完善政策建议,形成国土空间开发优化模式并开展应用示范,对未来国土空间开发进行引导和管控,指导基于空间格局的区域和省级国土规划的编制和实施。     

米易县土地利用景观格局动态变化分析

土地利用是全球环境变化研究的热点问题之一,本文在对米易县土地利用变化分析的过程中,引入景观格局分析方法开展土地利用动态变化的研究。采用ERDAS软件对1988年和2003年的两期遥感数据进行处理,结合Fragstats3.3景观格局分析软件,分别在斑块水平指数和景观水平指数上对研究区土地利用景观类型进行动态分析,揭示其变化原因和内在规律,为研究区生态治理提供数据支撑。并对景观的规划与管理、资源的有效利用和生物多样性保护具有重要意义。     

生态系统遥感：内涵与挑战

生态系统遥感以生态系统为对象，研究生态系统类型、格局、功能、服务及其过程的遥感解析方法，发展遥感驱动的生态系统服务评估方法，揭示贯穿在生态系统类型、格局、功能、服务中的深层次生态系统过程与隐性表现。新一代卫星和传感器为生态系统遥感提供了全新的数据源。生态系统类型和格局辨识能力还有待提高，从而对智能信息提取提出了更高的要求。生态系统功能监测方面还需要充分挖掘遥感数据的深层隐含特征，发展出一些易于处理且能够反映生态系统功能特征的新指标。生态系统服务评估方面仍需，发展遥感驱动的新的生态系统评估模型。与云平台的结合是生态系统遥感的未来发展方向，为全民参与生态环境保护及监督提供了契机，也可为重大工程的生态效应评估提供更丰富的数据支撑。     

近30a内南京市生态红线区生态环境演变分析

生态红线区是维护国家或区域生态安全的关键区域,基于遥感技术建立生态红线区长时间动态监测与定量评价体系对区域生态系统演变研究具有重要意义。以1988-2017年8期Landsat TM/OLI影像为数据源,以遥感生态指数(RSEI)为评价指标,结合时序分析方法对南京市陆地生态红线区近30 a的生态环境时空格局和变化趋势进行了研究。结果表明:①生态红线区生态环境质量总体呈振荡上升趋势,RSEI均值由1988年的0.611上升到2017年的0.696;但各类型的生态红线区增长速率与幅度各异,森林公园增长最快,生态公益林次之,风景名胜区与自然保护区相对较慢,变化幅度较大的是森林公园与生态公益林,最小的是自然保护区。②生态红线区面积占比74.24%的区域呈现环境质量上升(改善)趋势,其中极显著增加、显著增加区域占比达到4.00%和3.86%;各类型生态红线区中环境改善面积占比最高的是自然保护区,达到93.65%;森林公园变化的显著性水平最高,有4.48%的区域表现为极显著增加,4.12%的区域表现为显著增加,自然保护区变化最不显著。