大运河北京段地表覆盖变化与景观格局演变

及时评估地表覆盖变化下景观格局演变特征,对于促进运河生态廊道建设和保障生态安全具有重要指导意义.本文以大运河北京段遗产监测区为例,分析了研究区2015—2020年的地表覆盖变化和景观格局动态特征.结果表明:(1)房屋建筑、构筑物、种植土地面积持续降低;林草覆盖、水域、铁路与道路面积持续增长.(2)人工堆掘地的破碎化程度不断增加、受人类活动影响越来越大;种植土地不断趋于成片化分布;裸露地表的分散程度急剧增加;水域景观格局稳定.(3)地表覆盖变化和景观格局演变特征与部分施行政策的预期效果基本一致.     

基于地理国情监测的珠海市海岸带时空变化分析

以地理国情普查分类和数据为基础,结合历史高分辨率遥感影像,提取珠海市2004—2015年海岸线及海岸带地表覆盖数据,研究珠海市海岸带时空演变特征。研究结果表明:(1)2004—2015年研究区海岸线呈增长趋势,且相比自然岸线而言人工岸线占比逐年上升;(2)2007—2011年围填海增长率最快,新增围填海范围内以人工堆掘地为主;(3)海岸带地表覆盖结构变化显著,农用地和水域面积大幅度下降,房屋建筑区等逐年增长,人工堆掘地转移优势最明显。研究结论认为,珠海市海岸带开发建设正处于活跃期,土地利用动态度较高且活动频繁;人类开发活动是区域海岸带变化的主因,未来在加快对海岸带合理开发建设的同时,仍需注重对红树林等生态系统的保护。     

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。     

国土空间规划视角的北京市生态保护红线建设

针对保障生态保护红线精准落地、服务国土空间规划问题,该文基于北京市生态保护红线评估工作实践,以国土空间规划为视角,提出生态保护红线成效评估指标,分析了北京市生态保护红线校核前后边界规则程度、地表覆盖以及与自然保护区协调程度的变化。研究结果表明,北京市生态保护红线校核后边界复杂程度降低;房屋建筑区、构筑物、人工堆掘地、铁路与道路、种植土地均有所减少,荒漠与裸露地表基本没有变化,林草覆盖、水域明显增加;自然保护区各功能分区面积都有所增加。在今后生态保护红线动态更新过程中要全面掌握空间规划需求,推进“多规合一”实施,实现全市“一张图”。     

国家级开发区地表覆盖空间演变定量分析

选取广东省29个国家级开发区作为研究对象,通过2017、2018年度高分辨率遥感影像,利用ArcGIS软件对开发区地表覆盖进行全面采集.通过计算各开发区内部2017—2018年度地表覆盖程度指数以及不同地表覆盖类型变化动态度指数,对开发区内部地表覆盖空间演变进行分析,得到各开发区当下开发程度和速度,掌握开发区利用情况.结果显示,2017—2018年广东省国家级开发区整体地表覆盖程度指数呈上升趋势,增加量为4.4912,说明开发区整体地表覆盖处于发展期,主要表现为构筑物和人工堆掘地面积的增加.从不同类型地表覆盖动态度看,荒漠与裸露地表和人工堆掘的动态度较高.     

动态变化率与最大差值相结合的陆表生态变化检测

为了实现更大尺度上的陆表生态变化检测,一种基于综合生态指数的动态变化检测方法用于不同时期卫星影像变化信息的提取。本文以东北地区的松嫩平原地表植被覆盖类型作为主要研究对象,2006年和2018年作为变化检测研究的标准年,陆地资源卫星影像数据作为实验数据源。动态变化的主要检测内容划分为年内变化和年际变化,最大差值算法计算影像数据的年内最大变化差异,同时动态比率算法计算年际动态变化。方法的实现过程如下,选择3个主要生态指数（水体指数、植被指数和土壤指数）用于计算年内最大差异和年际动态比率。然后,采用主成分分析法提取年内最大差异和年际动态比率的第一主成分,主要研究内容包括年内变化的显著性生态评价和年际变化方向、变换类型的分析与评价以及方法精度的验证。最终结果表明：（1）动态比率算法用于研究区年际变化检测,具有更高的变化检测精度,总体精度为93.80%,Kappa系数为0.876。（2）年内生态指数变化的最大差值用于定量衡量研究区年内变化检测。其中,第一主成分保留了83.04%的变化信息。同时,植被和水体对研究区的陆表生态变化有正方向的贡献。土壤裸露程度对陆表生态变化有负方向贡献。动态比率变化检测方法不需要设定适合的、动态的变化阈值,更便于大范围高效更新土地覆被类型。     

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%。     

1975年—2018年白洋淀湿地变化分析

白洋淀湿地生态功能重要、战略地位特殊，研究其时空变化规律具有重要意义。本文基于1975年—2018年间10期Landsat卫星遥感影像，辅以2017年—2018年高分二号（GF-2）卫星遥感影像，在野外考察湿地类型及其覆被特征基础上，人机交互解译获取各期土地利用/覆被分类图，从面积变化、类型转化、景观格局变化方面分析了近43年白洋淀湿地变化时空特征，讨论了影响分析结果的不确定性因素以及湿地变化成因。结果表明：1975年—2018年白洋淀湿地面积总体呈减少趋势，净变化-68.20 km²（-24.83%）。其中，1975年—1990年湿地面积波动性小、基本稳定，1990年—2011年湿地面积持续性减少，2011年—2018年湿地面积呈现增加趋势。湿地与非湿地类型相互转换区域主要分布于淀区南部、西部、北部的水体—水生植物—耕地—建设用地过渡区域。近43年白洋淀湿地景观趋于破碎、复杂和异质。遥感影像选取月份、年份，以及土地利用/覆被分类体系、分类方法，是影响分析结果的主要不确定性因素。气候、水文等自然因素变化，叠加工农业及城镇生活用水、上游水利工程蓄水、地下水开采等人为因素变化，是白洋淀湿地面积减少、趋于干化的成因。     

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。     

石羊河流域中游景观生态格局变化及驱动分析

以石羊河流域中游为研究区,首先利用多时相、多源遥感图像提取土地利用/土地覆盖信息,根据转移矩阵,定量研究了景观类型的变化趋势、变化面积、变化率及具体的转换类型;提取能够反映景观格局特征的相关指数,分析景观生态格局及景观异质性;最后,对其景观格局变化的驱动因素进行分析。通过本次研究可以增强对石羊河流域中游生态环境的科学认识,对促进该流域的综合治理具有一定的科学和实际意义。     

右江谷地景观格局空间分异特性遥感研究

利用1986年和2006年获取的TM图像,在GIS技术支持下,运用景观生态学原理,选取反应景观空间结构和景观异质性的景观指数,以右江谷地典型区广西平果县为研究区,分析该区近20 a间的景观格局及其动态变化特征.结果表明,1986～2006年间,平果县土地利用变化总趋势是林地、未利用地和居民地面积增加,草地、耕地和水域面...     

三峡库区土地利用格局变化的分形结构研究——以开县为例

运用分形理论建立了研究区土地利用/覆被镶嵌体的分形结构模型,对各种景观的分维值进行了计算,讨论了各种景观形态的复杂性和稳定性及三峡工程实施十年间其稳定性和复杂性的动态变化。结果表明:分维值是研究区域土地利用/覆被镶嵌体景观格局的一种综合性定量指标,通过对土地利用景观类型的分维值进行分析,可以获取其形态的复杂性、稳定性信息。1992年和2002年两个时期研究区土地利用景观类型斑块形态复杂性和稳定性由大到小的顺序均依次为:未利用地、草地、建设用地、灌木林、森林、水田、旱地。十年间研究区旱地、建设用地和未利用地斑块形态变得愈加不规则,草地、灌木林、森林和水田的斑块形状变得愈加规则;十年间研究区旱地、建设用地和未利用地的形态稳定性变弱,草地、森林、灌木林和水田的形态稳定性增强。     

基于RS和GIS的阜阳市土地利用变化分析

以阜阳市区为研究对象,利用1987年、2000年和2009年的Landsat TM/ETM+遥感影像,结合GIS技术提取分析阜阳市区1987-2009年间土地利用动态变化信息。运用Fragstats3.3软件对研究区土地利用景观格局特征进行分析,在此基础上探讨其变化的驱动因素,为今后阜阳市区土地的可持续利用与城市发展规划提供了参考。     

基于RS的九峰山历史遗留矿区土地覆被动态变化及驱动力分析

以九峰山历史遗留矿区为研究对象,应用RS技术解译研究区2000、2010和2020年遥感影像数据,分析20年间土地覆被类型变化量、动态变化度和转移矩阵,结果表明：2000—2020年,研究区草灌区、耕地、矿区和林灌区面积变化量分别为-83.13、-0.58、41.22和42.49 km²,变化率分别为-30.49%、-29.44%、1 177.71%和95.70%。草灌区和耕地变化较慢,草灌区主要转变为林灌区,其次被矿区侵占,耕地转变为草灌区;矿区增速极快,主要侵占草灌区;林灌区增速缓慢,主要由草灌区转入。人为因素是九峰山历史遗留矿区土地覆被类型变化的主要驱动因素。     

2000～2016年石羊河北部植被覆盖度动态变化特征

基于MODIS归一化植被指数产品(MOD13Q1),以石羊河流域北部盆地防沙治沙区为研究对象,统计该区域2000～2016年间植被覆盖度,并结合温度、降水数据分析研究区植被覆盖度时空变化特征。结果表明:①2000～2016年,研究区平均植被覆盖度从16.30%增长到20.79%,高盖度植被面积增加明显,劣覆盖度植被面积减少。②从不同土地利用类型来看,虽然各地类的平均植被覆盖度的变化趋势是逐渐增加,但种植土地的植被覆盖度增加速度要明显高于非种植土地。③研究区降水、气温与植被覆盖度变化相关性较低,表明研究区植被覆盖度的恢复与一些植被恢复工程的实施有关。     

基于地理国情数据的城市扩张和生态格局分析——以武汉市为例

城市扩张是城镇化的主要特征，研究城市扩张规律对城市空间规划、高质量发展提供决策依据。本文以武汉市为研究区，以2015—2018年地理国情监测成果为主要数据源，通过数据整理与提取、计算城市扩张特征指数、提取城市格局变化、计算生态景观指数等处理，对研究区城市扩张和生态格局变化特征进行分析。研究结果表明：2015—2018年间，武汉市从快速扩张阶段逐渐减缓，紧凑度逐渐下降；中心城市扩张主要以种植土地破坏为代价；远城区快速扩张主要以林草面积减少为代价；在生态指数上，各生态景观类型破碎度均有下降，但水域面积保持良好。     

1987—2017年南京市土地利用/覆被变化及驱动力分析

以1987—2017年之间南京市土地利用/覆被变化(LUCC)为研究对象,以1987、2002和2017年的3期TM遥感影像数据为基础,通过RS/GIS技术方法从定量和定性的角度分析南京市近30年来的LUCC.结果表明:近30年间南京市土地利用/覆被发生了较大的变化,存在不同土地类型之间的相互转换,主要表现在耕地面积大量减少、林地面积增加.研究表明:南京市的土地利用类型变化主要受到政策及区域规划、经济发展和城镇化进程等方面的影响.     

草原露天煤矿区32年土地利用/覆盖及碳储量遥感变化监测

草原露天煤矿区资源开采、开垦等人类活动导致土地利用变化及生态系统碳储量不断变化,利用遥感技术可实现准确、快速监测。本文基于1984—2016年共9期的Landsat多时相遥感影像,以内蒙古草原大型露天煤矿区为研究区,利用面向对象决策树方法得到研究区的土地利用信息,进一步利用土地转移矩阵和景观格局指数分析,基于2016年分类结果进行变化监测,高覆盖草地斑块占景观面积比例减少,景观形状指数增加;随着1999年排土场的生态复垦,近年来复垦与采矿区扩增速率基本保持一致;通过年平均温度与降水量建立碳密度估算模型,得到总体固碳-261.07×103t,表现为碳排放。总的来看碳储量出现降低现象,与草地面积转化为农田、采矿区等碳储量较少的土地类型有关,排土场复垦对减缓土地碳储量减少有一定作用。本研究表明:遥感技术可用于受采矿等人类活动影响造成的矿区土地利用/覆盖与碳储量变化特征实时、动态监测与分析,为采取合理的环境保护措施提供了一定的理论依据。     

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。     

兰州市土地利用/土地覆被动态变化研究

以兰州市2000年和2010年两个年版的土地利用现状数据进行土地利用/土地覆被动态变化资源为对象,结合遥感技术和地理信息系统技术,分析兰州市土地利用的数量变化特征和空间变化特征.研究结果表明:农田、草地、居住地、工矿成为10年来兰州市土地利用的主要转化类型.其中农田面积增加了126.26 km2,主要由草地、居住地、裸地、灌木、工矿转化而来.兰州市属两山夹一河的特殊地貌,城市用地紧张,本研究为探索兰州市发展的新途径提供了技术参考.