基于遥感的蒸散与土地利用及主要地表参数的关系研究——以乌裕尔河下游为例

以TM/ETM+影像为数据源,利用自动分类与目视解译相结合的方法提取了研究区1992～2001年共5个时相的土地利用信息;采用SEBAL模型估算影像过境当天的日蒸散量;最后对蒸散与土地利用变化、植被覆盖度及地表温度等地表参数之间的关系进行了相关性分析。结果表明:水体、湿地具有较高的日蒸散量,草地、旱地、林地次之,盐碱地、居民地最低。说明蒸散与地表温度、植被覆盖度等密切相关,土地利用变化是引起上述变化的主要驱动力之一。     

Landsat系列影像支持下的凤阳县石英砂矿区土地利用动态监测

利用1991—2015年间Landsat系列遥感影像,基于SVM方法获取凤阳县石英砂矿区土地利用信息,并通过GIS空间分析功能研究矿区土地利用类型的时空变化特征和规律。结果表明:(1)SVM方法对Landsat系列影像分类具有较高精度,且提取效率快,省时省力。(2)25年来,凤阳县石英砂矿区土地利用方式和空间格局发生了显著变化。工矿用地面积增加速度最快,主要由草地和林地转化而来;建筑用地面积持续增加,为侵占耕地、草地和水域所得;水域总面积变化量不大,呈现先减后增的趋势;草地面积急剧减少,净减量最大,主要转化为林地、耕地和工矿用地;耕地和林地面积先增后减,但林地净增加,而耕地被废弃、闲置或被建筑用地扩张占用,流失的耕地多分布在乡镇(村庄)、河流周边。(3)工矿用地和建筑用地面积变化呈正相关增加,对植被和水域的侵占逐年增加,矿区土地系统的质量朝着变差的方向发展。     

基于主成分分析的生态变化遥感监测——以宝鸡市城区为例

利用遥感技术研究区域生态变化特征,具有实时、快速等优点。采用主成分分析法(principal component analysis,PCA),集成了绿度、湿度、干度和热度4个遥感指标,对2002—2013年间宝鸡市城区(陈仓区、金台区和渭滨区)及其土地利用类型的生态环境质量变化进行了综合评价。结果表明,2002—2013年间研究区生态环境质量等级提升的面积占研究区总面积的39.50%,等级下降的面积占10.96%,生态环境质量综合指数(synthetical ecological index,ESI)提升了0.31,近10 a来生态建设工作已取得显著成效;其中,陈仓区和渭滨区整体生态环境质量得到改善,ESI分别上升了0.38和0.23,而金台区有所下降,ESI降低了0.03;各土地利用类型ESI由高到低依次为林地、未利用地、草地、水域、耕地和建设用地,其中耕地生态环境质量相对稳定,林地、草地和未利用地得到改善,而水域和建设用地变差。     

不同土地利用类型的城市热环境效应研究——以广州市为例

利用2005年Landsat TM遥感卫星数据,对广州市不同土地利用类型与城市热环境之间的关系进行研究,发现不同土地利用类型对地表温度(LST)的影响具有明显的差异。草地、林地及耕地的LST与归一化植被覆盖指数(NDVI)呈现明显的负相关,水域的LST与归一化水体指数(MNDWI)之间呈现明显负相关,而城镇建设用地指数(NDBI)、未利用土地指数(NDBaI)则与LST呈现明显正相关。最后建立了LST与各土地利用类型表征指数及DEM之间的多元线性回归方程,可用来指示一个地区不同地表覆盖及地形差异导致的地表温度分布,为城市热环境的评价和分析提供依据。     

天津滨海新区土地利用变化及驱动因子分析

随着全球变化研究的深入,人们逐渐认识到人类活动所导致的土地利用/土地覆盖变化(Land Use and Cover Change)最终会反过来影响到人类自身的生存和发展。因此,土地利用与土地覆盖变化成为全球变化研究的热点问题。本文以天津滨海新区为研究区域,使用ENVI软件通过面向对象解译的方法分别对2005、2010、2014年的遥感图像进行处理,得到3期的解译数据;然后,运用土地利用动态度及土地利用转移矩阵的方法对土地利用的面积变化情况进行分析;最终得出结论:该区域土地利用类型面积变化以建筑用地、未利用地的大幅增加及水域的锐减为主。2005~2014年9年间建筑用地和未利用地面积增加量分别为13 638.15 hm~2、6 926.94 hm~2;植被和盐田的面积都是减少的,而植被减少的面积最多,减少的面积量为10 673.28 hm~2。同时,本文进一步分析了经济、人口、政策驱动因子对该区域土地利用变化的影响。     

抚顺矿区1989-2019年土地利用/覆盖变化分析

为探讨抚顺矿区土地利用/覆盖变化及驱动力,该文以1989-2019年6期Landsat系列遥感影像为数据源,设计支持向量机(SVM)多分类器进行土地利用/覆盖分类,通过土地利用/覆盖格局分析、动态度分析和转移矩阵分析,探究类型结构的变化规律,并运用主成分分析法,揭示其主要驱动力.研究表明:1989-2019年,抚顺矿区土地利用/覆盖发生了明显的变化.在整体结构中,土地利用/覆盖类型以建设用地和耕地为主;土地利用/覆盖变化呈现出采矿用地和林地减少,建设用地和水域增加,耕地先增加后减少的趋势;采矿用地和建设用地的动态度分别在[-4％,1％]和[0,3％]内,表明采矿用地和建设用地变化较为显著.根据转移矩阵可知,采矿用地主要向耕地和林地转移,同时耕地和林地被建设用地占用.利用主成分分析方法对选取的12个驱动因子进行定量分析,得出主要驱动力为人口城镇化、经济发展水平的提升和原煤产量的降低.     

石川河流域土壤侵蚀时空变化研究

为了研究黄土高原南部植被覆盖较高地区在退耕还林后的土壤侵蚀变化特征,利用RUSLE模型,结合GIS、RS技术,定量估算了2000～2013年石川河流域的土壤侵蚀量,分析了不同植被覆盖条件和不同土地利用类型的土壤侵蚀时空变化特征。结果表明:①土壤侵蚀等级与降雨侵蚀力、地貌和土地利用类型关系密切;②土地利用类型变化显著,耕地所占比重由51.44%减少到48.37%,草地所占比重由24.51%减少到12.48%,林地所占比重由19.45%增加到33.20%;③土壤侵蚀模数由退耕还林初期(2000年)的1 473.7 t/(km~2·a)减少到2013年的806.12 t/(km~2·a),总侵蚀量减少到217.91×10~4 t。土地利用类型的水土保持效益从大到小分别为林地、草地和耕地,说明还林还草工程后石川河流域土壤侵蚀呈总量减少、侵蚀强度降低的趋势,还林还草工程取得了水土保持效益。石川河流域的土壤侵蚀强度可以代表相似水热条件地区的土壤侵蚀情况,相同纬度地区的土壤侵蚀还有进一步下降的空间。     

基于Landsat影像的北京市土地利用变化检测及驱动力研究

土地利用变化一直是城市化进展过程中的关键环节,有效检测城市土地利用变化,并对城市规划发展进行合理地统筹安排有着重要意义。本文利用1999年Landsat-7ETM影像和2017年Landsat-8OLI影像数据,结合遥感和GIS技术手段,采用最大似然监督分类方法,得到北京市1999-2017年间的土地利用变化数据。研究发现,近20年间北京市城市化进程明显,建筑用地面积由1999年1840.21km2增加到2017年3856.63km2;林地、农业用地等植被面积由1999年14013.18km2减少到2017年10701.22km2,土地利用变化转移明显,主要以植被覆盖区向建筑、裸地等城市用地转移为主,并且呈现明显的区域差异,以城区周边变化最为显著。最后,本文通过计算类型转移矩阵,对土地利用变化驱动因素进行了分析。     

巴音河流域土地利用变化及驱动力分析

分析了近27 a青海省海西州巴音河流域土地利用时空变化,可为流域生态环境保护、土地利用方式优化和尕海国家湿地公园建设提供依据。在野外考察基本土地利用类型基础上,利用1990年、2000年、2010年和2017年Landsat卫星影像使用随机森林分类方法获取4期土地利用现状信息,通过运用转移矩阵、重心迁移模型定量计算,从面积变化、类型转化和空间格局变化三方面研究该流域土地利用变化时空特征,应用主成分分析方法定量确定了驱动因素。结果表明：在研究时间段内,林地、水域、草地面积先减少后增加;建设用地面积持续增加,耕地面积先增加后减少;耕地、建设用地、水域重心迁移明显,耕地、建设用地重心向西南方移动,水域重心向东北方移动。人类活动是流域土地利用变化最主要的原因,近年来温度升高和降水量的增加也是土地利用类型发生变化的重要因素。     

基于高分遥感影像的土地利用研究——以重庆三峡库区为例

针对传统的土地利用专题图制作周期较长、精度不高等问题,本文首先通过对高分遥感影像进行影像校正、影像配准、影像融合、影像镶嵌、影像裁剪,以完成高分遥感影像预处理;其次通过遥感影像监督分类,实现对三峡库区土地利用现状的分类,包括草地、林地、耕地、园地、水域及水利设施、居民地、交通运输用地、工矿仓储用地、其他用地等九大类;最后通过监督分类结果完成土地利用专题图的制作,并得到各类土地利用类型的分布状况及面积大小。随机抽取图斑进行验证后可得:从专题图来看,库区的土地利用类型以林地和耕地为主,应转化土地利用结构,将耕地的面积集中分布在三峡库区的西南部和中北部,提高林地面积覆盖率小的地区的覆被量。     

基于TM遥感影像的淮安市土地利用变化分析

随着社会的快速发展,人类活动的日益频繁,地球表面发生了翻天覆地的变化。遥感技术以其独特的优势成为土地利用调查和变化研究的重要技术手段。本文以淮安市1995年和2006年的TM遥感影像为主要数据,依据土地利用类型的光谱特征,采用NDVI,NDWI,NDBI和非监督分类方法分别提取耕地、林地、草地、水体和建筑用地类型,并对提取结果从结构和变化角度进行分析。结果证明:1)依据地物光谱特征,采用不同模型分别提取土地利用类型的方法切实可行;2)淮安市是一个以农用地为主、水资源丰富、城镇化水平较低的地区;在1995~2006年间,耕地、水域和草地分布呈减少的趋势,林地和建筑用地呈不断增加的趋势。     

青岛开发区土地利用/土地覆盖变化分析

土地利用/土地覆盖变化研究是全球环境变化和可持续发展的热点问题。本文利用青岛开发区1995、2000、2004年三幅Landsat TM影像及辅助数据,对该地区10年间的土地利用/土地覆盖变化进行分析研究,并对分析结果作出评价,结果表明青岛市开发区的城市化进程在不断加快,建筑用地在增加,耕地和林地被建筑用地占用比较突出     

青川县LUCC遥感动态监测及驱动力分析

四川广元市青川县是国家生态试点县和退耕还林实施县,查明该区土地利用/覆被现状及其时空动态变化信息,为政府有关部门规划决策提供科学依据具有重要意义。应用RS和GIS技术,基于2000年、2005年和2010年3个时相的陆地卫星TM图像,通过图像处理和信息提取,获得了该区3期土地利用/覆被数据。在此基础上,分析了青川县近10 a土地利用/覆被动态变化过程,查明了引起动态变化的主要驱动力因素,最后,对该区2015年和2020年土地利用/覆被的面积比例进行了预测。研究结果表明:青川县2000—2005年间,耕地、水域和未利用地面积减少,林地、草地和建设用地面积增加;2005—2010年间,耕地和草地面积减少,林地、水域、建设用地和未利用地面积增加;两段时期耕地面积持续减少,但减幅减小,林地面积持续增加,增幅减小,建设用地持续增加且增幅增大,水域和未利用地先减后增,草地先增后减。究其原因,认为政策、经济发展和人口增长及自然灾害等因素是研究区土地利用变化的主要影响因子。经过预测,在相关政策不变且没有自然灾害发生的情况下,2015年林地面积占全县总面积的比例将由2010年的58.57%增长为59.01%,到2020年将继续增长为59.44%,耕地面积比例到2020年将减少至29.13%,建设用地面积比例继续增加至0.22%。     

北京山区土地利用转移的系统性和随机性

从统计学的角度出发,通过深入分析土地利用转移矩阵,将北京山区土地利用转移过程分为系统转移和随机转移。从同时发生的系统性增加和系统性减少推断出土地利用变化的优势信息有:高覆盖度草地和其他林地转换为耕地;耕地和疏林地转换为其他林地;疏林地转换为高覆盖度草地;耕地和高覆盖度草地转换为水域;耕地转换为建设用地。其中耕地向其他林地和建设用地转移的面积都很大,且系统性转换优势明显;其他林地转换为耕地、疏林地转换为高覆盖度草地虽然不具有数量上的转换优势,但该转换属于很强的系统性转换。该方法能快速挖掘最具系统优势的土地利用转移信息,有助于科研人员将土地利用格局和变化过程联系起来,为土地资源管理提供有用信息。     

基于遥感和GIS的南充市顺庆区LUCC动态变化分析

利用遥感、地理信息系统技术方法,精确解译顺庆区2000年与2007年两期Landsat-TM遥感影像,获得该地区土地利用/覆被的矢量图及定量统计数据,综合运用动态指标分析了LUCC特征。研究结果表明：该地区的耕地、林地和建设用地是LUCC的核心类型,三者面积之和超过研究区总面积的90%。7年间土地利用/覆被变化速度较快,耕地面积逐年减少,林地和建设用地面积显著增加,草地、水域则有少许减少。这些分析结果为查明该区土地利用及变化情况,揭示其中存在的问题,相关部门制定国土规划提供了科学依据。     

松嫩平原生态脆弱区生态系统服务功能价值变化

在遥感和地理信息系统技术支持下,以1986～2000年的1∶100000LandsatTM图像解译数据为基础,全面分析了1986～2000年该区土地利用/覆被的动态变化特征,运用Costanza等人对全球生态系统服务价值的计算方法,对松嫩平原西部生态脆弱区土地利用/土地覆被变化(LUCC)引起的生态环境质量变化进行了评估。计算结果表明:在1986～2000年间,由于土地利用面积的变化而使该地区的生态系统的生态价值减少,松嫩平原西部耕地和城乡建设用地有所增加,其他林地、草地、水域和未利用地的面积均减少。耕地面积增加的比例为9.80%、城乡建设用地增加0.66%;林地、草地、水域和未利用地面积减少的比例分别为1.10%、6.80%、1.20%和1.20%,15年的时间里松嫩平原西部生态脆弱区生态系统总价值减少7000.15×104美元,使生态系统服务价值损失9.74%。     

基于地理国情数据的土地利用景观格局分析

基于安徽省地理国情数据,结合相关统计资料,利用Arc GIS10.3软件属性列表中的统计工具,获取2015年、2016年和2017年8种景观类型的相关国情数据,再用FRAGSTATS4.2软件计算出各个年份的景观格局指数,从而分析研究区2015年、2016年和2017年的土地利用景观格局现状。结果表明,2015～2017年耕地、林地、草地、未利用地及水域景观类型面积呈减少趋势,园地、建设用地、交通用地景观类型均呈现增长趋势。景观斑块数目增加,景观的破碎程度增强,多样性指数和均匀度指数逐渐微增,宿松县土地利用景观格局变化明显。宿松县2015年、2016年和2017年生态风险综合指数分别为0.100 6、0.101 7和0.102 1,虽处于极低生态风险等级,但呈现增加态势,景观生态安全的压力增大。     

川西北江河源区草地退化遥感监测研究

针对川西北江河源区草地退化问题,文章提出了基于光谱混合分析模型的草地退化遥感监测方法,利用1995年和2009年两期Lansat-5TM遥感数据,以川西北江河源区石渠县为研究实例区,提取该地区亚像元级土地覆被分类信息;并运用变化向量分析模型得出研究区14年间草地退化情况及植被增长情况的分布特征与面积统计结果;进一步对监测到的变化结果进行等级划分后,总结出该地区1995年—2009年草地退化情况的时空变化格局。研究结果能够对该地区的具体草地生态环境建设措施提供科学参考,有助于该地区生态环境建设资金、资源的科学合理配置。     

焦作市1980～2000年土地利用时空变化分析

采用GIS技术,对焦作市1980~2000年土地利用结构的时空变化进行分析。研究表明,焦作市土地利用结构发生了较大变化:耕地、草地、城镇用地经历了一个先增加后减少的过程;水域、农村居民点与未利用地的面积先减少后增加;其他建设用地一直处于增加状态;林地和滩涂一直处于减少状态。20 a间焦作市的土地利用变化主要集中在耕地、林地、草地、水域、滩涂、农村居民点之间的相互转换。     

近40年老哈河流域土地利用变化监测与分析

利用决策树和支持向量机分类方法,基于多期Landsat MSS,TM and ETM+遥感图像和其他辅助数据,对1970s以来近40年半干旱的老哈河流域土地利用变化(land use and land cover change,LUCC)进行动态监测,并利用GIS方法对LUCC进行了定量分析和空间分布制图.结果显示,利用支持向量机分类方法对该地区1976年、1989年、1999年和2007年土地覆盖类型分类可达到较满意的效果;近40年老哈河流域土地利用变化显著,水体和草地减少,城乡用地持续扩张,耕地大幅增加,林地和未利用地大幅度波动、总体减少.LUCC主要发生在林地、草地和耕地之间,表明农、林、牧用地之间转换显著,且在各个时期的空间分布差别较大.从变化强度来看,土地利用的年综合变化率最大值渐趋增大,年均土地动态度在空间分布上差异很大,另外在各研究期赤峰市区周边动态度都很大,反映了赤峰市持续性的城市化进程.