江苏沿海地区耕地分布格局及其变化特征

利用1990年、2000年和2010年的遥感解译土地利用数据提取耕地数据,运用耕地集中度指数、核密度计算等方法分析江苏沿海地区耕地资源空间分布格局及其变化特征.结果表明:①1990-2010年,江苏沿海地区耕地面积所占比重较高,但呈逐年降低趋势,耕地数量逐年减少.耕地类型以平原水田、平原旱地两类为主,呈整体交错分布、部分集聚的分布格局;②从耕地分布状况来看,呈中部、南部高,北部略低的分布特征,耕地分布较集中,且在时间序列上有进一步加强的趋势,耕地区域变化差异性不明显;③从耕地核密度分布状况来看,密度高值区呈现扩散趋势,密度低值区呈集聚趋势,且在进一步增强.耕地整体呈中西部、西南部耕地分布稀疏,中东部、北部分布密集的空间分布特征.     

1990—2019年石漠化区耕地时空特征及成因分析——以富源县为例

针对石漠化区耕地变化研究存在时间、空间尺度有限的问题,本文以富源县为例,基于1990、2000、2010和2019年4期的Landsat遥感数据,应用多特征与随机森林相结合的分类方法提取耕地,运用耕地覆盖度、耕地类型转化、坡度分区统计分析了近30年(1990—2019年)耕地时空变化特征,并讨论了耕地变化的原因。结果表明,1990—2019年富源县耕地面积呈先增加(1990—2010年)后减少(2010—2019年)的态势;耕地面积主要来源和转化类型均以林地和草地为主,林地最多;主要分布在北部5个石漠化面积较少的乡镇,以缓坡区为主;耕地覆盖度呈现低-高-低的过程,陡坡区耕地变化率在不同时段差异明显。近30年富源县耕地变化是在石漠化独特的地理环境下,由人口、经济、政策、交通等因素共同作用而形成的。本文的结论可为评估石漠化区域生态安全和粮食安全提供数据支撑。     

黑龙江省耕地非农化的空间格局与重心曲线分析

为了揭示耕地非农化的空间格局与重心曲线,为耕地资源保护和利用政策制定提供决策支撑,该文以黑龙江省1980、1990、2000、2010、2015年土地利用数据为基础,运用GIS空间分析方法,引入重心模型分析黑龙江省耕地非农化的空间格局及重心曲线。研究结果表明:1980—2015年黑龙江省耕地非农化发展不平衡,4个时期耕地非农化面积呈波动增长的趋势;耕地非农化等级空间分布特征明显,等级较高的城市集中分布在西部地区;耕地非农化速度等级的重心曲线在空间分布上,具有从中心向边缘延伸的特点;耕地非农化围绕中心地区进行,其空间扩散路径在图形上呈现出一个回旋状。     

长株潭地区建设用地扩张遥感时空特征分析

利用遥感、GIS一体化技术,获取长沙、株洲、湘潭3市(长株潭地区)2000年、2005年和2010年3期陆地卫星图像,提取建设用地扩张及其空间分布信息。运用扩张速度指数和强度指数分别对2000—2010年间10 a变化以及2005年为界的前后两个5 a区域建设用地时序特征进行分析;利用优势度指数分析了区域建设用地扩张的空间趋向性。结果表明:长株潭地区建设用地在不同时期都处于增长的趋势,其中前5 a建设用地扩张速度和强度都要明显高于后5 a。2000—2010年间建设用地面积增加约3.94万hm2,前后2个时期的扩张面积分别占增加总量的57.30%和42.70%。对长株潭地区建设用地扩张进行时空特征分析,认为建设用地扩张引起区域内耕地和林地在数量和空间格局上的变化,城区周围9~12 km范围内耕地极易转入建设用地;2个时期河流附近耕地流入建设用地随距离变化而呈现不同特征;前5 a城区周围林地转入建设用地强度大,距离交通用地3 km附近的林地易转入建设用地。     

基于GlobeLand30的全球城乡建设用地空间分布与变化统计分析

城乡建设用地分布与变化是人类活动的直观标志和生态足迹,在环境变化研究、地理国(世)情监测和可持续发展研究等方面发挥着重要作用。以往人们对一些城市、区域或国家的城乡建设用地分布与变化进行过较为深入系统的研究,但在全球尺度上,这方面研究尚为空白。本文是利用我国自主研制的世界上首套30m空间分辨率全球地表覆盖数据集GlobeLand30的人造地表数据层,首次开展了全球城乡建设用地的空间分布及变化的统计分析。它采用用地面积、构成占比和增量占比等主要指标,统计全球范围内城乡建设用地的空间分布及2000年至2010年10年间的变化,重点分析了2010年全球、各大洲及主要国家的城乡建设用地分布现状与地域差异,2000年至2010年全球、主要国家的建设用地变化以及其主要土地来源。研究结果表明,2010年全球城乡建设用地总面积为118.75×104km2,占全球陆表面积的0.88%;2000年至2010年全球城乡建设用地面积增加了5.74×104 km2,变化率为5.08%,其中,中国和美国新增城乡建设用地约占全球的一半;新增城乡建设用地占用最多的是耕地,占总量的50.26%。这些为研究全球陆表人类活动的空间分布特征与变化趋势提供了翔实的信息和知识。     

近30年长江中下游平原典型区耕地覆盖变化

以长江中下游平原苏皖边界的10个县市为研究区,利用1984,1990,1995,2000,2005和2010年6期的TM/ETM+图像提取土地覆盖信息,从时间和空间2个方面研究耕地覆盖变化。结果表明:①从时间变化来看,研究区近30 a耕地总体呈减少趋势,经历了快速减少、缓慢减少和急剧减少3个过程,1984—1990年、1990—2000年及2000—2010年耕地分别减少了374.10 km2,66.09 km2及1 724.33 km2,主要表现为城镇和水体侵占耕地,但林地开垦使耕地增加;②从空间变化上看,沿江城市周围大面积耕地转变为建设用地,以1984年的南京市区、马鞍山市区和芜湖市区为主,且城镇化速度在加快;1990年以来沿石臼湖和固城湖周边地区的部分耕地转变成养殖塘,其西部地区转换较频繁;1984—2000年耕地沿山体和耕地交界处增加,2000年之后又因实施退耕还林和营造经济林而有所减少。     

基于支持向量机的土地利用变化模拟模型

以湖北省为例,选取5大类7个耕地.利用变化驱动力因子.将1986～2000年的数据作为样本训练数据,2001～2004年的数据作为测试数据,与耕地变化进行基于支持向量机的回归模拟,用遗传算法对参数进行优化,并与BP、RFB神经网络模型进行了对比.模拟结果精度分析显示,SVM模型较BP神经网络模型理想,与RFB神经网络接近.并运用该模型对湖北省2010年的耕地利用变化进行了预测,结果合理.研究表明,SVM模型有较强的自学习、自适应能力,在土地利用变化模拟中有着广泛的应用前景.     

土地利用结构分形特征动态分析

通过解译徐州市矿区1990年、2000年、2010年3期TM影像,获取土地利用类型、面积、斑块数等属性数据。利用Fragstats软件,计算3个时期各地类的分形维数和稳定性指数。在分析3个时期土地利用数量变化的基础上,研究分形维数与稳定性指数的动态变化特征,从不同地类的空间形态的变化上定量探讨徐州矿区20 a土地利用的演变。结果表明,1990~2000年,徐州矿区空间形态趋于简单,稳定性上升;2000年是一个转折点,1990年相对于2000年,5类地物分维数降低,稳定性上升;2010年相较于2000年,特别是建成区与耕地这2类地物分形维数上升,稳定性下降幅度较大。在城市化驱动下,经济发展,城市扩张,生态保护是区域土地利用分形特征与结构稳定变化的主要驱动因素。     

MODIS NDVI时序数据支持下的湖南省植被变化及其驱动因素分析

本文基于MODIS NDVI时问序列数据集,运用Sen+Mann-Kendall趋势检验、Hurst指数和相关分析等方法,对湖南省2000—2018年植被的时空变化特征、演化趋势可持续性及其与气候因子的相关性进行了研究.结果表明:①湖南省植被覆盖整体较高,并具有明显的季节变化特征;研究区植被与气温的相关性要强于降水.②近19年湖南省植被NDVI整体呈上升态势,增速为8.6％/10 a(P<0.001),其中显著和极显著上升的地区分别占10.3％、57.3％;主要分布在湘中与湘西北的林地、耕地区域;降低的地区主要分布在长株潭等城市建设用地区域及洞庭湖平原的局部耕地区域.③未来湖南省植被变化可能向退化的恶性方向发展的面积占80.1％.     

近18年太湖流域土地利用变化及区域差异分析

根据1990、2000和2008年TM／ETM影像资料，运用人机交互目视解译的方法，获取了土地利用信息，分析太湖流域近18年的土地利用变化特征，揭示了该流域各种土地利用数量变化的幅度、速度以及土地利用空间变化的主要类型、分布特征和区域差异。结果表明：①18年内，太湖流域土地利用发生了大幅度的变化，最为突出的是建设用地的迅速增加和耕地的大量减少；②太湖流域土地利用数量变化存在明显的区域差异。