新疆地区近10年来土地利用变化时空特征与动因分析

通过利用遥感、地理信息系统等技术方法,获取了新疆地区20世纪80年代末到90年代末的土地利用变化时空数据,并对其变化过程进行了分析,揭示了近10年来新疆土地利用变化的时空特征。结果显示：新疆地区近10年来耕地总面积增加明显;草地总面积减少明显;城乡工矿居民用地扩张显著;林地、水域面积有所增加：未利用土地各种类型面积有增有减,其中沙地面积平均每年扩大84．5km^2,其扩展速率比20世纪50至70年代下降了一半,新疆局部荒漠地区生态环境有所改善。新疆地区耕地面积的普遍开垦扩大与撂荒弃耕现象并存,使得新疆绝大部分地区成为20世纪90年代中国土地利用变化区划中“西北农田开垦与撂荒交错区的重要部分,农田的开垦与撂荒成为新疆地区土地利用变化的显著时空特征。政策、经济及气候变化是导致新疆地区十地利用动态变化的主要原因。     

中国北方沙漠化土地的动力预测及其建议

沙漠化以其发展之快和分布之广已构成了区域的主要环境和社会经济问题。中国北方沙漠化面积已从20世纪50年代的13．7万km^2发展到2000年的38．57万km^2。年均发展速度从1560km^2增加到3436km^2。发展速率由1．26％增加到4．76％。影响沙漠化的因子很多，文章选取了人为因子、土壤质地因子、气候因子、地形因子、水文因子5个影响较大的因子，建立有关的动力模式，并对2004-2033年中国北方沙漠化土地进行了数值预测。若按目前的发展速率来预测，2033年中国北方沙漠化面积将达到185．54万km^2，人类活动和气候因子对沙漠化的不利影响强度每增加和减少10％，沙漠化面积将增加15.56万km^2和减少14．44万km^2。     

草原与荒漠过渡地带土地荒漠化特征分析--以库布齐沙漠及毗连地区为例

利用2000年的TM影像资料和Arcinfo以及Arcview等GIS软件,研究了库布齐沙漠及其毗连地区的土地荒漠化类型及特征,研究表明,该区土地荒漠化的类型主要是沙质荒漠化、土壤盐渍化和水土流失。面积分别为沙质荒漠化,24992．96km^2,占荒漠化土地面积的66％,其次是水土流失,9676．60km^2,占26％,土壤盐渍化面积3098．07km^2,仅占荒漠化土地的8％。指出由于该区域自然条件和人类活动方式、强度的差异,造成了土地荒漠化类型和程度在空间分布上的差异,并划分为5个治理分区,提出了各分区的治理对策。     

退化沼泽湿地洪水淹没数值模拟研究——以洪河国家级自然保护区为例

以三江平原洪河国家级自然保护区为研究区,通过对研究区数字高程模型与土地利用信息关系研究,模拟了不同水位洪水淹没退化沼泽湿地的过程,得到淹没过程序列图。洪水水面高程与退化沼泽淹没面积的关系表明,在洪水水面高程从50．6m升高至55．1m过程中,淹没面积以3种增长趋势变化,根据这3种趋势所对应的洪水水面高程,将研究区退化沼泽划分为轻度、中度和重度退化3种类型。研究区轻度、中度和重度退化沼泽的面积分别为0．1km^2、4．32km^2和8．22km^2。该研究结果为保护区的湿地恢复工作提供了数据基础,也为湿地恢复的区域规划与实施提供了一种新的技术指标和方法。     

黑河中游张掖地区沙漠化土地动态变化

在我国的西北干旱区,由于所处的自然地理位置生态环境脆弱,加之人类不合理的经济活动,使得该区土地沙漠化现象严重,生态环境恶化。位于黑河流域中游的张掖地区,是我国西北地区重要的商品粮生产基地。由于近年来人口、经济快速增长的压力和人类对土地资源不合理的开发利用,产生了土地沙漠化等一系列环境问题,而且土地沙漠化总体呈上升扩展的趋势,严重地阻碍了绿洲经济和社会的持续、稳定发展。以1994年和2000年具有相同时相(秋季)的Landsat TM4、3、2波段(分别赋予红、绿、蓝三种颜色)、分辨率为30m的标准假彩色合成卫星影像的两期TM影像为信息源,利用Erdas8．4遥感图象处理软件、Arcinfo8．1和Arcview3．2等GIS软件,对黑河流域中游张掖地区的沙漠化土地进行了动态监测研究和分析。结果表明：研究区的沙漠化土地类型共有8类,分别为流动沙地(丘)、半固定沙地(丘)、固定沙地(丘)、风蚀残丘、戈壁、闯田、潜在沙漠化土地和非生物治沙工程地;张掖地区各类沙漠化土地发展和逆转同时存在,1994-2000年沙漠化土地面积增加了642．17km^2。其中,临泽、山丹、民乐和肃南4县的沙漠化土地面积增加了714．85km^2,而张掖市和高台县沙漠化土地面积减少了72．68km^2。从总体上来看,全区的各类沙漠化土地变化仍呈上升扩展的趋势。     

中国自然湿地温室气体排放估算的不确定性分析北大核心CSCD

以往的研究利用第一次、第二次全国湿地资源调查和解译遥感影像得到的湿地面积,在1992年至2019年期间,先后13次估算了中国自然湿地(包括近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地和淡水沼泽湿地)温室气体的排放总量;其中,中国自然湿地甲烷排放总量的平均估算值为(7.87±6.50)Tg/a碳,中国沼泽湿地(淡水和咸水沼泽湿地)甲烷排放总量的平均估算值为(2.04±1.00)Tg/a碳,中国湖泊湿地甲烷排放总量的平均估算值为(0.96±0.86)Tg/a碳;估算的中国湿地温室气体排放总量存在不确定性,即各种方法统计出的中国沼泽湿地面积存在差异,除了《中国沼泽志》给出的中国沼泽湿地面积(94000 km^(2))外,解译遥感影像得到的中国沼泽湿地面积为82000~138000 km^(2),第一次和第二次全国湿地资源调查得到的中国沼泽湿地面积分别为137000 km^(2)和217300 km^(2),全球湖泊与湿地数据库的中国沼泽湿地面积为337000 km^(2);采用外推估算法得到的中国湿地甲烷排放总量存在不确定性。在湿地保护意识加强和实施退耕还湿政策的背景下,未来应该开展土地利用方式变化对温室气体排放造成的影响研究和湿地与大气的净碳交换能力研究,为了得到精度更高的全国湿地面积数据,第三次全国湿地资源调查的湿地起调面积应该小于前两次全国湿地资源调查。     

基于土地利用变化的近18 a新疆沙地动态及其驱动力分析

 基于新疆1990—2008年的土地利用变化数据库利用土地利用转移矩阵和土地利用变化状态与趋势指数模型分析新疆沙地的动态,依据沙地的转化方向及转化源探讨新疆沙地变化的驱动力。研究区沙地在1990—2000年呈增加趋势,增加速率为84.40 km2·a-1,草地转换为沙地的面积最大;2000—2008年呈减少趋势, 2000—2005年和2005—2008年减少速率分别为86.98 km2·a-1和118.26 km2·a-1,且主要转换为耕地。沙地面积的增加和减少受气候干湿变化和人类活动控制。同20世纪50—90年代相比,1990—2000年新疆沙地扩张速率降低了近一半,局部荒漠地区生态环境有所改善,原因为大规模的土地开垦与气候的暖湿变化。2000—2008年新疆沙地面积不断减少,原因为土地开垦模式发生着变化、生态建设的较快发展以及气候处于相对暖湿的状态。但一些地区沙化问题仍然存在,新疆干旱脆弱的生态环境本质没有根本改变,依然存在着土地沙漠化的潜在危机。     

高寒草旬地区沙漠化发展过程及成因分析——以黄河源区玛多县为例

遥感监测和野外调查研究结果表明：玛多县的沙漠化经历了由迅速发展到急剧逆转的过程，其中，20世纪80年代到2000年是沙漠化迅速发展的时期，沙漠化土地面积从1987年的12827．6km^2增加到16330．7km^2，达到全县土地总面积的64．7％，而在此后的6a里，沙漠化状况得以有效逆转，在2006年，沙漠化土地下降到12977．2km^2，年均逆转面积为559km^2；研究区沙漠化发生、发展的主要原因是气候变暖引起的冻土退化，以及随之引起的表土干旱化、草场退化、鼠害等；人类活动虽然在研究区沙漠化发生、发展过程中没有起到主导作用，但是可以通过以草定畜、围栏、灭鼠等措施有效控制沙漠化的发展，并使其得到逆转。     

近40 a新疆土地利用及其绿洲动态变化

利用1972-2015年Landsat MSS/TM/OLI以及CBERS遥感影像数据,得到近40 a新疆土地利用时空数据,综合分析新疆土地利用及其绿洲的动态变化与动因。结果表明：新疆土地不断开垦、耕地面积不断扩大,已达到了相当的数量规模;土地的开垦与撂荒成为新疆乃至我国西北干旱地区土地利用变化最重要的特征,耕地撂荒与土地开垦的比率逐期下降,土地利用效率不断提高;城镇居民建设用地持续扩大;近40 a里,绿洲面积逐步扩大,面积占比由8.18%上升到9.93%;人工绿洲面积及占比也逐步增大,目前一半以上的绿洲面积为人工绿洲。气候的暖湿变化,以及政策、人口、社会经济、科技等要素成为新疆土地利用变化的动因。本文还提出了在关注各类土地数量变化的同时进一步开展土地开发的质量变化与评估研究。     

近50年来毛乌素沙地的沙漠化过程研究

根据野外考察、应用遥感和地理信息系统技术对毛乌素沙地进行动态研究表明，50年代沙漠化土地面积约为12900km^2，到了70年代中期达41110km^2,80年代后期，减少为32590km^2，至1993年又下降到了30650km^2。50-70年代是沙漠化土地迅速发展的时期，而进入80年代以后，总体上是处于逆转过程中，已有近9460km^2的沙漠化土地得到了治理，这主要得益于“三北”防护林工程的实施和当地政府与干部群众积极开展沙漠化防治的努力，也进一步证明了：沙漠化主要是人类造成的，也只有人类能够控制它。     

中国土地利用时空特征分析

在遥感技术与GIS技术的支持下，对中国近5年来土地利用的时间动态特征和空间动态特征进行了定量分析。具体表现为通过数学建模，利用土地利用动态度模型、土地利用程度模型、垦殖指数模型等对土地利用时空特征进行了分析。研究结果表明：5年间中国土地利用类型发生变化比较大的区域主要分布在东部和北部地区，特别是东北部地区土地利用类型变化比较剧烈，而西部变化相对缓慢；土地利用各类型中面积增加的有耕地、水域、建设用地和未利用地，而林地、草地面积减少；耕地增加的区域位于东北部地区，特别是黑龙江省耕地面积增加最多；林草地以及未利用地的面积变化主要发生在新疆、内蒙和黑龙江等地区，其它地区变化幅度相对较小。     

基于3S的近15 a新疆LUCC时空变化研究及分析

 以20世纪80年代末期新疆土地利用数据库为基础,以2004—2005年度中巴资源卫星影像数据为信息源,结合多层环境要素数据库、野外定点调查分析等数据,采用多要素综合分析的解译方法,通过人机交互式解译,综合判读并提取了20世纪80年代末期至2005年近15 a来新疆LUCC时空数据。从现状、动态变化等方面对LUCC信息进行定量和定性的分析,并运用土地利用动态度进一步说明了新疆的土地利用/土地覆盖变化。结果显示,新疆的耕地、林地、水域、建设地面积都有所增加,耕地的年变化率最大;未利用地面积有所减少,草地面积减少明显。     

1980—2020年新疆土地利用变化下生态系统服务价值时空演变分析

随着社会经济的发展,探究土地利用变化下生态系统服务价值(Ecosystem service value,ESV)时空演变对优化土地利用结构和区域持续发展有着重要意义。基于1980—2020年新疆土地利用数据,在ArcGIS和GeoDa支撑下,使用单位面积当量因子法、空间自相关等方法,分析新疆土地利用变化下ESV时空演变特征。结果表明：(1)1980—2020年新疆主要的土地利用类型是草地和未利用地,两者共占新疆总面积的91.00%。耕地和建设用地面积呈增加趋势,分别增长58.89%和166.79%;水域和林地面积减少量最多,分别减少29.95%和26.62%。(2)1980—2020年新疆ESV总体呈现“先增后减”的变化趋势,净减少1114.51×10⁸元(6.68%)。从空间分布来看,新疆ESV高值区和较高值区主要分布在阿尔泰山、昆仑山、天山(简称“三山”)和伊犁河谷地区,中等价值区和较低价值区分布在绿洲地区,低价值区主要分布在盆地和沙漠地区。(3)1980—2015年新疆ESV变化很小,但2015—2020年北、中天山地区EVS变化显著。2015—2020年北...     

建设林业血防工程 推进鄱阳湖生态经济区建设

都昌县位于鄱阳湖北岸,居南昌、九江、景德镇金三角的中心地带,全县现有土地总面积2669.5km^2,其中陆地面积1279.2km^2,占全县面积的47.9%,水域面积1390.3km^2,占52.1%,耕地面积35572hm^2,其中水田22312hm^2,     

复合荒漠化及其时空变化研究——以新疆艾比湖地区为例

以新疆艾比湖地区为研究区,通过对现有荒漠化监测指标体系的归纳分析,界定了复合荒漠化概念.利用遥感影像数据提取研究区各类荒漠化的现状与动态变化信息.研究结果表明:单一主导因子荒漠化类型面积占荒漠化土地总面积的82.29%,复合荒漠化面积占17.71%.2002~2005年,艾比湖湖面面积缩小了322.5073 km2,相应的总体土地荒漠化面积增加了7.18%,复合荒漠化面积增加了133%.土地荒漠化的过程同时也发生了变化,风蚀、复合荒漠化增加而土地盐渍化减少,荒漠化程度加重,复合荒漠化类型增加并向其他土地类型扩展.     

复合荒漠化及其时空变化研究——以新疆艾比湖地区为例

以新疆艾比湖地区为研究区,通过对现有荒漠化监测指标体系的归纳分析,界定了复合荒漠化概念.利用遥感影像数据提取研究区各类荒漠化的现状与动态变化信息.研究结果表明:单一主导因子荒漠化类型面积占荒漠化土地总面积的82.29%,复合荒漠化面积占17.71%.2002～2005年,艾比湖湖面面积缩小了322.507 3 km2,相应的总体土地荒漠化面积增加了7.18%,复合荒漠化面积增加了133%.土地荒漠化的过程同时也发生了变化,风蚀、复合荒漠化增加而土地盐渍化减少,荒漠化程度加重,复合荒漠化类型增加并向其他土地类型扩展.     

1980年以来5个时期洞庭湖区国际重要湿地景观动态研究

国际重要湿地是中国乃至全球湿地保护体系的重要组成部分,研究国际重要湿地景观动态对于湿地保护和管理具有重要意义。以洞庭湖区3处国际重要湿地为研究对象,利用1980年、1990年、2000年、2010年和2015年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像数据,采用面向对象的遥感影像分类方法,解译出5个时期洞庭湖区3处国际重要湿地的土地覆被信息,提取各处国际湿地的土地覆被类型分布信息;结合景观指数和人为干扰度指数,探讨5个时期洞庭湖区湿地面积动态及其景观格局动态特征。研究结果表明,从1980年到2015年,洞庭湖湿地总面积减少了232.60 km^2;南洞庭湖面积减少的最多,湿地面积减少了218.54 km^2,损失率高达20.30%;3处重要湿地中的湿地斑块数量增多,湿地趋于破碎化,景观间连通度降低;西洞庭湖景观破碎化程度最高,湿地景观连通度差,聚集度指数(CONTAG)相对最小;洞庭湖区湿地仍然受到强度较高的人类活动干扰,其中,耕地扩张是造成湿地损失的主要原因。     

中国西部地区历史草地面积重建的方法——以甘宁青新区为例

历史草地面积重建作为历史土地利用与土地覆被变化研究的重要组成部分,可为区域乃至全球环境变化研究提供重要的基础数据。但受研究客体特性与重建资料多寡的制约,目前无论是数量估算上还是空间格局重建上均非常薄弱。本文试图在客观把握中国西部地区历史草地变化趋势与特征的基础上,利用现代遥感土地利用数据和潜在植被数据,确定土地垦殖前草地植被潜在分布范围;并结合历史耕地网格数据,构建以间接扣减为核心的草地面积重建方法;重建甘肃、宁夏、青海和新疆等省区过去300年的草地网格数据。结果表明：土地垦殖前,案例区草地覆被率高达40.87%。受土地垦殖的影响,在过去300年草地面积呈持续减少的态势。草地面积由1661年的1.11亿 hm²下降到1980年的1.03亿 hm²,并经历了1661—1724年的急剧减少、1724—1873年的缓慢减少和1873—1980年的快速减少三个时段,草地年均减少量分别为4.76万 hm²、0.75万 hm²和3.38万 hm²。在空间上,研究时段内草地垦殖区呈现出由甘肃、宁夏向青海、新疆转移的特点。以历史文献资料和1980年遥感草地网格数据为基础,对重建的草地数据开展了可靠性评估。评估显示,重建结果能够较好的再现草地变迁过程。本文构建的重建方法可被用于中国西部地区长时段的草地面积重建。     

毛乌素沙地水体面积变化及驱动因子北大核心CSCD

干旱半干旱地区水分在土壤-植物-大气连续体(SPAC)中转换较快,地表水地下水转换时间短,水体面积变化对干旱半干旱地区浅层地下水具有重要的指示作用。利用Google Earth Engine平台处理1990—2018年共29期Landsat遥感影像,获取毛乌素沙地长时间序列下地表水体变化特征。结果表明:毛乌素沙地水体面积具有很强的季节性特征,年内两次峰值分别出现在4月和8月,比上月面积分别增加44.867 km^(2)(28.60%)和55.477 km^(2)(34.39%)。1990—2018年地表水体面积波动较大,研究区内水体面积从379.771 km^(2)缩减到275.492 km^(2),共缩减了104.278 km^(2)(27.46%)。研究区水体面积变化主要受降水、植被覆盖和人类活动的影响,29 a内降水量和水体面积相关系数为0.57(P<0.05),而1991—2008和2009—2017年二者相关系数分别为0.59和0.77(P<0.05);29 a内植被覆盖和水体面积整体呈负相关,但相关性不显著,其中1990、1997、1998、2003—2007、2009、2011—2015年16 a内相关系数为0.57(P<0.05),表明毛乌素沙地人类活动影响较大。为了治理沙地,应该减少人类活动。     

改革开放40 a来新疆土地覆被变化的空间格局与特征

改革开放40 a以来，新疆土地利用和地表覆被发生了巨大变化，在产生巨大社会经济效益的同时，也产生了许多生态与环境问题。为了给未来新疆土地利用、水资源开发及社会经济可持续发展国土空间规划提供依据，通过采用分区分层的决策树方法和向量相似度的变化检测方法，完成了新疆2015年、2010年、2000年、1990年、1975年的土地覆被1∶100 000矢量数据集，准确反演了过去40 a（改革开放40 a）来新疆地表覆被变化过程，分析了新疆土地覆被变化与国家改革开放政策相互关系，从垦荒（1975—1990年）、农业资源开发（1990—2000年）、西部大开发（2000—2010年）、对口援疆（2010—2015年）4个阶段，阐述了国家政策力度和导向对土地覆被变化的影响。分析表明：新疆土地覆被变化由耕地开垦、人工表面增长的高速发展模式开始向兼顾生态文明建设的可持续发展方向转型，各主要地类的变化也由急剧发展转向基本可控。近40 a新疆耕地面积增加了128%（50 414.02 km²），新增耕地依照水土资源配置特征，遵循空间规律分布；人工表面（建设、交通、工矿用地）面积增加了197%（7 497.11 km²），在2000年后增速明显，2010年后南疆增加幅度很大；1990年前林地面积呈现减少趋势，1990年后呈增加的态势，新增林地广泛分布在全疆天然林封育保护范围和天保工程实施区内；湿地1990年前面积减少明显，1990—2000年保持稳定，2000年后呈增加趋势；草地和其他类型的面积呈现持续减少态势。