基于MCR和重力模型的县域生态网络构建

构建生态空间调控网络对于维持生态空间本底基础具有重要意义。本文以甘肃省景泰县为例,运用生态系统服务价值评估模型和生态环境敏感性评估模型识别生态源地,通过使用最小累计阻力模型(MCR)和重力模型,建立阻力面,提取生态廊道和生态节点,并以此构建生态空间调控网络。结果表明,研究区内有21处生态源地呈四周均匀分布、中部分散稀疏的空间分布特征,共识别出41条生态廊道和43处生态节点。结合关键区域的不同地理特征和地类现状,提出自然保护为主、人为修复为辅,以及人为修复与自然保护并重的两类修复策略。研究结果可识别生态修复区与构建区域生态空间调控网络。     

黄土高原山水林田湖草生态保护修复模式与实践

针对黄土高原地区城市化与工业化的发展，生态退化问题日益严重的问题，该文基于生态恢复理论，以黄土高原地区绥德县郭家沟村和常家沟村为研究对象，在全面客观了解区域生态环境现状与生态问题的基础上，按照“保持水土资源，恢复自然生态”的理念，提出以保水为主线的基于自然的解决方案。将研究区诊断为自然恢复类、辅助再生类和恢复重建类修复模式，并划分为一带、两岸和三坡3个生态保护修复单元，对区内受损、退化、功能与服务下降的生态系统进行整体保护、系统修复和综合治理。研究结果表明开展山水林田湖草生态保护修复，有助于提升黄土高原生态脆弱区生态系统自我恢复能力，增强生态系统稳定性，遏制黄河中游水土流失最为严重地区的泥沙流失现象，对黄土高原地区生态保护修复具有参考。     

黄土高原2000—2020年生态网络演变及关键修复区识别

生态修复工程对国家生态保护具有重要促进作用,生态质量评价及构建生态网络是识别生态修复区域的重要途径。本文利用遥感生态指数(RSEI)、最小累积阻力模型、重力模型构建2000、2010、2020年黄土高原生态网络,并分析其演变特征,识别不同时期生态关键修复区。结果表明：(1)2000—2020年,黄土高原生态质量整体处于中等偏低水平,空间上呈西北差东南优的分布特征。2000—2010年,生态质量改善趋势明显,占总面积的53.55%。(2)2000—2020年黄土高原生态廊道数量增加,总长度减少。生态廊道主要景观类型为草地、林地、耕地。重要廊道多分布于研究区东南部生态源地附近,数量占比逐年增加;西北部廊道数量少、距离远、重要性低、连通性较差。(3)黄土高原生态关键修复区中,生态夹点集中分布在西南部和东部,障碍点分散在东部和南部,主要土地利用类型为草地和耕地,面积均呈增加趋势。生态断裂点分布广泛,在黄土高原东部省会城市周边较集聚。本研究可为黄土高原国土空间生态修复工程实施提供科学参考。     

北京市生态保护红线内地表覆盖变化聚集性研究

本文利用北京市2015、2017及2019年三期地理国情普查及监测数据,分析了北京市生态保护红线内地表覆盖空间变化特征,并在全局及局部Moran's I空间自相关分析的基础上,从空间上对生态保护红线内生态修复显著、生态破坏显著区域进行识别。研究结果表明,2015-2019年,生态保护红线内的生态用地整体处于流出状态,且各类变化斑块间存在明显的空间自相关效应,15个区域为人类活动密集区,其中雾灵山及周边山区、松山及玉渡山保护区、南海子公园、密云水库、怀沙怀九河、泃河平谷段(西南段)等6个地区为生态破坏显著区域,建议对其加大监管力度;生态修复显著区域为京密引水渠密云段,其他8个区域均为人为破坏及修复活动共存区域。本文为严守生态保护红线,加快建设美丽北京及生态文明建设提供决策依据,同时也适用于全国其他地区生态保护红线内地表覆盖变化的监测。     

基于土地利用变化和空间统计学的区域生态风险分析——以武汉市为例

基于2000年、2005年TM影像获取的土地利用信息,以武汉市为研究区域,根据其土地利用结构特征,以GIS技术为数据分析平台,构造了综合性生态风险指数。同时利用空间分析方法对生态风险指数进行了变量空间化,通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,编制了武汉生态风险程度分布图,以分析解释研究区的生态风险空间分布特征和形成机理。结果显示:2000年、2005年研究区生态风险水平分为3个层次,广大的植被和水域集中分布区域属于低生态风险区,城市建成区和靠近城市建成区边缘形成中度生态风险和生态风险相对较高的分布区域。5 a内各个等级分布的空间也发生了一定程度的变化。     

江北新区土地覆被景观格局变化及驱动力因素分析

基于2016～2018年基础性地理国情监测数据,利用ArcGIS和Fragstats软件提取研究区土地覆被变化信息,对其景观格局动态变化进行研究。结果表明:(1)近3年来,研究区土地覆被类型以种植土地、林草覆盖和房屋建筑(区)为主,种植土地面积逐年减少,人工堆掘地扩张显著;(2)研究区的土地覆被动态变化2017～2018年较2016～2017年剧烈,其中以人工堆掘地的转入和转出最为频繁,其他类型结构相对稳定;(3)研究区类型景观特征表现为种植土地和房屋建筑(区)形状趋于规整,人工堆掘地破碎化程度增加;(4)研究区综合景观特征呈现均衡化趋势分布,近年来的景观变化是在国土空间规划下的有序变化,人为干预对城市景观变化起主导作用。该研究结果对于江北新区的城市规划实施、生态文明建设和自然资源空间生态保护与修复提供科学准确的信息支撑。     

遥感视角下的粤港澳大湾区城市化进程及其生态质量演变EI北大核心CSCD

城市化及其生态效应已成为生态文明建设的核心。本文以粤港澳大湾区(GBA)为研究区,以1987—2017年的Landsat系列影像和社会经济数据为主要数据源,综合遥感、景观生态学及GIS技术,揭示了大湾区尺度的城市扩张的时空特征、城市尺度的城市扩张异质性及协调度,厘清了粤港澳大湾区与其他3个世界著名湾区(纽约、旧金山和东京湾区)城市群演变差异;与此同时,构建了综合生态质量评价指数(CEEI)分析了大湾区城市扩张背景下的生态质量演变规律及其驱动力,并提出了湾区城市群规划及生态保护策略。     

鄱阳湖生态经济区成立前后植被覆盖变化

针对鄱阳湖生态经济区成立后,国家加大区域生态保护力度,区域植被覆盖度发生变化的问题,该文采用像元二分法估算植被覆盖度,并分析其在生态经济区成立前后变化特征。结果表明:鄱阳湖生态经济区植被覆盖情况较好,中高植被覆盖度和高植被覆盖度区域面积所占比例较高。生态经济区成立前后,植被覆盖变化呈现差异,成立之前(1995—2010年)植被生长发生负向转移,退化现象较为严重,发生退化的区域主要分布在鄱阳湖周边和南部;成立之后(2010—2015年)植被生长发生正向转移,在省会和城市周围呈现退化趋势,其他区域呈现增长趋势。农业耕作效率和林地资源保护是生态经济区成立前后植被覆盖变化差异的主要原因。     

鄂州市湿地资源景观演变与退化过程分析

以2009年、2015年和2020年鄂州市土地利用数据为基础,分析了湿地景观格局演变过程及其退化程度,探究了整体与局部区域湿地退化的功能特征。结果表明：(1)2009—2020年鄂州市和梁子湖自然保护区的湿地总面积分别减少66.75 km²、8.04 km²;(2)鄂州市湿地景观向破碎化和类型多样化发展,但湖泊湿地优势度增加,空间分布集中,连通度有所提高;(3)湿地退化区域主要分布在花马湖流域和长江沿岸,恢复区域主要分布在五四湖流域和梁子湖自然保护区;(4)湿地生物多样性有所降低,但植被生产力呈增加趋势,梁子湖区域整体湿地保护情况良好,退化程度低于鄂州全市。鄂州市湿地景观受人为活动影响明显,湿地保护政策和生态项目工程的实施有利于湿地资源的恢复与合理利用,对促进区域经济与生态环境协调发展具有重要意义。     

生态控制线约束下的城市扩展时空模型研究

生态控制线的划定,可以保护城市基本生态环境,维护城市组团结构,对城市有限的土地资源进行强制性保护,从而缓解城市生态资源面临的巨大压力。通过遥感图像的处理提取有用信息,基于ArcGIS模型建立工具,以青岛市黄岛区为例建立模型,在ArcMap中实现可视化,并且用ArcCatalog进行模型的数据存储与管理。     

东莞市“小山小湖”生态资源分析与管护对策

着眼于东莞市新型城镇化背景下的生态保护工作,以QuickBird和SPOT遥感影像作为数据源,在RS和GIS技术的支撑下对"小山小湖"生态资源进行摸查,挖掘东莞市潜在生态资源存量,分析"小山小湖"的空间分布、景观格局特征,并从社区角度为东莞市生态资源合理开发和可持续利用提供管护对策,对防止城市过度扩张、提升城市空间品质、优化人居环境具有重要意义。     

永定客家土楼世界遗产地土地覆盖与生态变化遥感评价

以世界文化遗产客家土楼所在地福建省龙岩市永定区及其规划保护区(湖高区)为研究区,选取1988年、1996年、2002年、2009年和2014年5期Landsat系列卫星影像,应用多分类器集成及新型遥感生态指数(remote sensing based ecological index,RSEI)获取研究区5个时期土地覆盖分类图及RSEI图,采用分类后变化检测方法获得研究区土地覆盖及生态环境变化情况。结果表明:(1)1988—2014年26 a间研究区土地覆盖变化明显,林地、灌木/草地、建设用地面积快速增长,耕地、退化地、开垦地面积大幅减少;(2)RSEI适合用于土楼遗产地生态环境评价;(3)2个研究区的生态质量1988—1996年间均下降,其后均呈逐年上升趋势;(4)从土地覆盖与生态环境的关系来看,生态质量变好区域位于坡耕地、原有中高海拔退化地及开垦地转化为林草地区域;变差区域集中在林草地转化为耕地、退化地和开垦地区域以及城镇周边扩展区域。     

基于高分影像的乡村聚落提取与空间重构

为探究乡村聚落空间重构策略并助力乡村振兴,本文以德阳市罗江区为例,基于2018年高分一号(GF-1)遥感影像数据,利用面向对象方法提取聚落斑块信息,运用核密度估计法分析乡村聚落空间分布特征,并结合自然和社会经济因素构建聚落用地适宜性评价体系,对现有乡村聚落进行评价,最终提出差异化重构策略。结果表明：(1)罗江区乡村聚落分布呈现“一心多极圈层扩散”的特征。(2)聚落布局适宜性总体偏高,不同乡镇适宜性差异显著。(3)现有乡村聚落布局倾向于较高级别适宜区,适宜性较好的乡镇布局合理性越高。(4)根据不同的集聚和适宜性特征,将罗江区乡村聚落划分为集聚发展型、提升建设型、限制协调型、生态转化型4种类型,并探讨其差异化重构建议。     

玛河流域景观生态风险评价与时空分异

以玛纳斯河流域作为研究区,结合特殊的干旱区山地-绿洲-荒漠系统(Mountain-Oasis-Desert System简称MODS),综合考虑遥感影像数据光谱信息和纹理特征,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、裸地、居民地、工业用地和冰川/永久积雪等8个景观类型,利用FRAGSTATS软件计算景观指数,引入生态风险的指数,将研究区划为低、较低、中、较高、高生态风险区五级,评估其景观格局的生态风险时空变化特征。结果表明:1)1990—2015年间,玛纳斯河流域景观变化主要表现为耕地、建设用地的增加以及水体、冰川/永久积雪面积的缩减;2)玛纳斯河流域的景观生态风险等级空间分布具有明显的差异,较低风险区的面积变化较为明显,低、较低生态的风险区比重有所上升,除此以外,林、草地类型各生态风险的等级所占比重的起伏波动具有明显的差异。建议应当合理地利用土地资源,尽量保护林地、草地等景观脆弱行较低的原生景观类型,禁止为开垦耕地而破坏林地、草地;增加土地的利用效率,更要对高等、较高生态风险区加强监管。     

基于景观格局的红壤丘陵区生态风险评价——以赣州市为例

南方红壤丘陵区生态环境脆弱,为合理评估红壤丘陵区生态风险时空变化规律,以赣州市为例,基于2000—2020年4期30 m分辨率土地利用数据,对该区土地利用时空格局变化进行分析,从景观格局角度构建生态风险指数,结合生态风险影响因素对景观生态评价分析。研究期内,林地面积持续减少,建设用地面积增加。2000—2020年土地利用多样化指数由0.40上升至0.43,土地利用类型总体结构向丰富多样化发展。各时期景观生态风险在空间上分布差异显著,集聚效应明显,高风险区面积由32.75 km^(2)下降到12.00 km^(2)。研究区生态压力和生态响应在空间上分布差异明显,该区生态风险受多重因素影响,应对重点区域加强生态治理。     

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。     

资源枯竭型城市的工矿废弃地复垦利用综合效益评价——以黄石市七约山矿区为例

工矿废弃地复垦利用对于资源枯竭型城市而言具有重要意义。资源枯竭型城市的工矿废弃地复垦利用综合效益评价能够客观定量地反映土地资源的利用效果。采用2013年最新调查数据,将特尔斐法、层次分析法等传统经典方法与遥感、GIS等新方法相结合,针对工矿废弃地复垦利用的特点,以黄石市七约山矿区为例,重点介绍了资源枯竭型城市工矿废弃地复垦利用综合效益评价的研究思路和评价方法,客观定量地反映了研究区工矿废弃地复垦利用前后综合效益总体指标和单项指标的变化情况。结果表明,该研究区工矿废弃地复垦利用总体效果较好,但部分单项指标分值提高不明显,在今后的实践中应重视经济效益、社会效益、生态效益和景观效益的协调发展。     

快速城市化地区森林生态网络识别与评价

以武汉市为例,利用情景分析法,结合基于最小加权费用路径模型的Ecological Network模型识别生态网络,并利用网络连接度指数和斑块关联度指数对整体网络结构和生态源地斑块关联度进行了定量分析与评价.研究发现,武汉市森林生态网络空间分布不均,城市交通网络对生态网络的整体结构影响较大,网络结构、数量与生态源地斑块关联度指数均呈由城市中心向城市远郊区逐渐复杂与增加的趋势.在此基础上,提出了网络保护策略,为武汉市森林生态系统保护与城市空间发展提供了科学依据与参考.     

1980—2020年内蒙古自治区土地沙化生态敏感性时空演变特征

生态敏感性评价是研判国土空间生态状况、识别各类生态保护空间的重要基础。本文在1 km×1 km空间网格尺度上,开展内蒙古自治区1980、1990、2000、2010、2020年土地沙化生态敏感性时空演变特征研究。结果表明：(1)土地沙化敏感性等级呈现东部较低,西部、正北较高的格局;(2)38.3%网格敏感性等级保持不变,37.9%网格保持在中度敏感以下,38.8%网格保持在中度敏感以上;(3)大兴安岭北段山区、呼伦贝尔草原北部、西辽河平原、河套-土默川平原及鄂尔多斯高原东部与南部敏感性等级较低或持续降低,阿拉善高原、浑善达克沙地北部部分地区敏感性等级较高或持续提高。本文可为划定生态空间及制定相关政策提供科学方法与空间依据。     

基于时间序列多源遥感数据的长江河口湿地生态系统长期演变过程与机制研究

受全球气候变化和人类活动的影响,长江河口湿地生态系统面临湿地面积萎缩、外来物种入侵、环境污染以及海岸侵蚀等诸多退化风险,实际应用中由于缺乏高质量长期连续的湿地变化监测资料,严重制约着湿地生态系统的长期演变规律及其驱动机制的研究,这对长远的湿地生态修复策略制定、湿地的生态修复和重建效果评估、湿地资源的合理保护和科学管理等产生了重大的影响。随着遥感技术的快速发展以及遥感数据可获取能力的不断提高,基于高质量长时间序列遥感数据分析湿地生态系统长期演变过程、规律、机制及其生态效应成为可能。本文以长江河口湿地生态系统为例,利用长时间序列多源遥感数据,针对已有湿地产品存在的时空不连续、一致性差、精度不高的问题,提出面向典型河口海岸湿地生态系统长期演变的遥感监测新方法,开展了长时间序列的长江河口湿地的遥感制图和变化监测研究,并在此基础上深化分析并探索了长江河口湿地生态系统结构和功能的长期演变过程、特征与驱动机制。