海南省松涛水库流域土壤侵蚀及控制方案

采用RS和GIS技术,基于USLE方程实现了热带地区海南岛松涛水库流域2003~2005年平均土壤侵蚀的定量模拟,通过情景分析研究了流域土壤侵蚀控制方案。结果表明:流域内潜在土壤侵蚀量约为4261万t/a,超过容许土壤流失量的60倍;在植被的保护下,现有年均土壤侵蚀量约为51.46万t/a,主要集中在退化的林地、浆纸林和橡胶林;流域平均土壤侵蚀模数略低于容许土壤流失量,但空间分布不均,部分区域侵蚀发育强烈;如对经济林、园地和耕地采取水土保持措施或恢复林草植被,能有效控制流域内土壤侵蚀,分别减少侵蚀量22.46万t和14.15万t,减少侵蚀面积98.48km²和65.90km²。     

盐城湿地类型演化预测分析

以盐城湿地主要分布的三个县市:射阳、大丰和东台作为研究区,通过1988~2006年每隔6年的4期TM遥感影像,开展盐城湿地类型的动态变化分析,根据遥感影像解译结果,利用基于可拓物元模型的湿地演化元胞自动机(CA)模型和马尔可夫模型从空间和数据上进行湿地类型的变化预测。分析结果表明:(1)将基于可拓物元CA模型模拟预测结果与遥感分类结果进行逐个像元比较,计算得出相似程度达到 70%,因此基于可拓物元CA预测模型引入到湿地类型演化预测中是可行的。(2)基于可拓物元CA模型与马尔科夫模型的数值预测结果具有较高的相似度,表明研究区在2012年养殖场将成为盐城湿地最主要的湿地利用类型,预测结果分别达到了750.06km²和721.96km²,同时,耕地、居民用地、养殖场、米草面积总体呈增长趋势,滩地、芦苇、碱蓬和盐田呈剧烈减少趋势,米草逐渐占据优势物种,大面积的滩涂开发是盐城湿地类型变化最主要的原因。     

近20年东洞庭湖冬季水禽栖息地变化研究

利用卫星遥感技术和GIS空间分析功能对1989年、2000年、2013年东洞庭湖的水禽栖息地变化进行了研究。结果表明:1989-2013年水体面积有小幅增长,泥滩地保留率仅24.01%,芦苇滩地和草滩地之间存在相互转化;20年间自然湿地增加明显,其中草滩地演变为芦苇滩地的变化最为突出。1989-2013年适宜栖息地增长率为12.2%,减少率为21.0%,总体呈退化趋势。分析了近20年东洞庭湖湿地变化的原因以及对湿地水禽带来的影响,为东洞庭湖湿地水禽生境保护提供依据。     

西藏玛旁雍错流域冰川与湖泊变化及其对气候变化的响应

利用遥感和地理信息系统技术,基于1974,1990,1999和2003年4个不同时期的遥感影像,包括Landsat系列影像,ASTER影像和地形图,研究了玛旁雍错流域(面积7786 km²)内冰川与湖泊的变化及其对气候变化的响应。研究结果表明,由于气候变暖,在过去30年里该流域冰川和湖泊都以退为主,有进有退。自1974年到2003年,冰川面积从107.92 km²减少到100.39 km²,冰川退缩明显加速。由于年降水量减少、蒸发量增大,30年中湖泊总面积从782.24 km²减少到748.08 km²。湖面的缩小与扩涨都在加速,尤其是小湖泊变化更明显,湖泊的加速变化可能是青藏高原高海拔内陆流域水循环过程加速的表征之一。     

长江中上游土壤自然侵蚀量及其估算方法

首先阐述了土壤侵蚀可分为自然侵蚀和人为加速侵蚀,自然侵蚀是自地球形成以来就普遍存在的一种自然现象;继而从夷平面、河流阶地、沉积盆地等侵蚀和堆积地貌形迹论述了第四纪以来长江中上游土壤自然侵蚀存在的佐证事实;在此基础上,依据侵蚀沉积相关原理,利用沉积物的厚度、面积和沉积时段分别计算了洞庭湖流域、鄱阳湖流域和古云梦泽流域全新世以来的自然侵蚀量,它们分别为264.2t/km² · a、 312.5t/km² · a和297.0t/km² · a;同时,本文还辅以川西和三峡地区的对比实验小区资料,现代自然侵蚀量分别为342.0t/km² · a、 75~270t/km² · a佐证历史自然侵蚀量。长江上中游区域的自然侵蚀量介于264.0t/km² · a ~342.0t/km² · a之间。流域平均自然侵蚀量是现代侵蚀量的50%~60%之间;本研究成果有助于对长江中上游现代土壤侵蚀的属性、演变过程有一个科学的认识;同时可为生态保护、环境友好建设目标提供背景参照物。     

基于CA模型的旅游小镇增长的时空模拟与应用——以河北三坡镇为例

旅游小镇增长的时空模拟是城镇化影响下的土地利用/覆盖变化研究的重要手段。近年来旅游小镇的城镇化以其旅游业发展带动城镇发展的独特模式引起国内外学者的高度关注。论文以元胞自动机模型为基础,运用旅游小镇旅游城镇化增长模型,对河北省三坡镇的旅游城镇化发展进行模拟与预测。模拟结果显示:①2005-2010年研究区城镇增长主要围绕现有镇区范围扩展,全域年均增速为0.015 km²/年;②2010-2015年主要城镇增长区位于镇内距离景区较近的苟各庄村附近,全域年均增速为0.040 km²/年,其他区域则保持相对较为平稳的状态。研究表明元胞自动机模型在模拟旅游小镇演化具有较高的可靠性,为研究城镇化条件下区域生态景观格局变化提供前提保证,对于提高土地资源利用效率,保障小镇健康有序发展具有十分重要的意义。     

1987年以来4个时期武汉市湿地面积、分布和变化

以1987年、1996年、2005年和2017年Landsat TM/OLI影像为数据源,采用动态度模型和平面空间质心分析方法,研究了4个时期武汉市各类型湿地面积及其变化和质心分布动态。研究结果表明,4个时期武汉市湿地总面积总体上在减少,其中湖泊面积减少幅度最大,与1987年相比,2017年其面积减少了299.75 km~2;4个时期天然湿地中的内陆滩涂和沼泽面积的单一和双向动态变化度都较高;人工湿地中的库塘/沟渠面积的双向动态变化度较高;湖泊质心向东南方向迁移5.39 km,沼泽质心向西南方向迁移12.15 km,河流质心向东北方向迁移0.20 km,建设用地质心向西北方向迁移了3.00 km;武汉市天然湿地的萎缩与建设用地的扩张密切相关。     

城市不同下垫面的能量平衡及温度差异模拟

城市能量平衡是研究城市热岛效应的物理基础。利用北京市教学植物园2010年的实测数据,设置不同类型下垫面(植被覆盖类型:林地、草地和不透水层覆盖类型:道路、房屋),利用局地尺度城市气象参数化方案模拟并分析了相同气象条件和净辐射通量输入下,不同类型下垫面的显热、潜热通量及蒸散降温效应的差异。结果显示:(1)不同类型下垫面的各能量支出项有明显差异,植被覆盖区域和不透水层覆盖区域的波文比年均值分别为0.28和4.60,且在植被生长季差异较大;(2)城市扩展过程中道路、房屋替换林地、草地的过程,也是显热增加而潜热减少的过程。植被层向不透水层转换的过程中,显热通量年均增加32.74W/m²,潜热通量减少38.87W/m²,储热通量增加7.95W/m²;(3)理论上,植被蒸散的年降温效应使单位面积植被覆盖区域的气温比不透水层区域可低2.63℃。     

俄罗斯阿尔泰边区的旅游业发展研究

旅游业发展综述阿尔泰（阿尔泰一词来自蒙语阿尔坦，意为黄金）边区位于俄罗斯西西伯利亚经济区,国土面积26.17×10⁴km²,西北-东南距离950 km,人口277.77万人,其中山地阿尔泰自治省面积9.26×10⁴km²,人口17.98万人。     

城市建设用地生态适宜性评价的 潜力-限制性分析 ——以大连城市化区为例

城市建设用地生态适宜性评价是合理利用我国有限土地资源的一项基础性工作,本研究的特色是以大连城市化区为例在归纳GIS方法应用的基础上,将目前国内广泛采用的单纯权重叠加法推广到加权的潜力—限制性分析法。该方法的主要优点是把评价要素分为生态潜力和生态限制性两大类,通过取大原则和成对明智比较法分别确定权重,从而更加科学确定土地利用生态适宜性等级。结果表明,大连可做高强度开发的城市建设用地面积约为850.46 km²,约占总面积的6.28%;可在指导下进行适度开发利用的土地面积为1835.97 km²,占总市域面积的13.56%;而不宜作为建设用地的土地(不适宜和中低适宜区)面积为10851.92km²,约占总市域面积的80.16%,即城市建设用地的影响范围应该控制在区域的20%土地利用类型中,另外80%的土地不适宜进行城市建设的开发。根据上述结果,全区规划分为优化建设区、重点建设区、限制建设区和禁止建设区,并提出用地分区发展管制对策。     

洞庭湖集成垸退田还湖前后景观格局变化和生态安全格局

以集成垸为研究对象,分析双退垸退田还湖前后景观格局变化,并设计了双退垸的生态安全格局。结果表明,集成垸双退以后,其本底由农作物变为杨树,旱地面积大量减少,建筑面积减少,但幼林面积大量增加,芦苇面积增加。由于退田还湖的实施,芦苇类和旱地景观空间结构变得更复杂,而成林、幼林和建筑景观空间结构变得更简单。退田还湖后,集成垸逐渐从小斑块、多种景观要素类型共同控制的景观格局向以大斑块、类型较单一的景观格局演变。借助已有研究成果,按照垸内土地的高程分布设计各类人工植被的经营目标和分布地段,形成既能蓄洪又有一定经济效益和生态效益的双退垸最佳生态安全格局。     

清末以来洞庭湖区通江湖泊的时空演变

本文利用清光绪22年以来17个时段的多种历史地图和航天航空遥感数据,采用遥感解译、数据统计分析与历史对比方法,分析清末以来洞庭湖区通江湖泊面积的时序变化,探究空间演变特征。结合水利部门发布的典型年份监测数据,检验了遥感获取的湖泊面积精度,误差仅为0.62%。结果显示：洞庭湖通江湖泊面积从1896年的5216.37 km²减少到2019年的2702.74 km²,萎缩率为48.19%。1949年前的53年为明显萎缩期,年均萎缩15.66 km²;20世纪50年代为陡崖式萎缩期,年均萎缩139.05 km²;20世纪60—70年代为快速萎缩期,年均萎缩21.66 km²;1980年以来为基本稳定期,年均萎缩0.13 km²,面积仅减少了5.10 km²。就具体湖泊而言,东洞庭湖是各通江湖泊中面积萎缩最大的湖泊,减幅为922.60 km²;其次是目平湖,减幅为588.05 km²;再次是南洞庭湖,减幅为448.37 km²;七里湖的面积变化很小,但经历了先扩张后萎缩的过程。1998—2002年实施“退田还湖”工程,洞庭湖面积增加了10.50 km²。总体而言,清末以来洞庭湖区通江湖泊的演变主要表现为大通湖的封闭析出、整修南洞庭湖的湖垸置换与南迁、围垦西洞庭湖的局部残存、东洞庭湖的三面合围以及1998年特大洪灾后有限的“退田还湖”。本文为长江流域生态修复和环境保护战略提供了客观资料和技术支撑。     

洞庭湖区的泥沙淤积效应

以1951-2005 年长系列实测泥沙等资料为依据, 从泥沙淤积特性与资源环境之间的关系上, 探讨了洞庭湖区的泥沙淤积效应。研究表明: 由于洞庭湖区始终处于淤积状态, 加之人类活动影响, 导致了泥沙淤积循环演进的格局, 以至于使泥沙的灾害性效应与资源性效应 均在湖区得到充分的显示。主要表现在: ① 塑造了水体滩地、泥沙滩地、湖草滩地、芦苇滩地等类型滩地, 构成了湖泊巨系统的主体; ② 孕育或诱发了泥沙淤积→洲滩扩展、围垦→调洪功能下降、鱼类资源枯竭、生物多样性减少灾害链: 泥沙淤积→洲滩扩展→洪涝、水质污染; 泥沙淤积→植被洲滩浮涨→血吸虫病、害鼠致害灾害链; 泥沙淤积→洪溃决堤→土地沙 化灾害链。这些淤积型泥沙灾害链给湖区直接或间接地造成巨大的经济损失。③ 近55 年间, 泥沙塑造土地约98.13×10⁸hm², 人类合理开发利用洲滩资源获得了巨大的经济效益, 就地挖沙加高防洪大堤2~3 m, 累积土石方约55×10⁸ m³, 节省了购买大量原材料的开支。     

西洞庭湖湿地景观空间结构的完整性分析与优化对策

选取2005年两洞庭湖湿地的遥感影像,利用GIS技术、MapInfo Professional 6．5 SCP软件和景观结构分析软件FRAGSTATS,应用景观生态学的理论和方法,对两洞庭湖湿地景观空间结构的完整性进行了分析。结果表明：①区域内斑块分维数相差不大,但荒草地和杨树末成林受人为干扰明显且形状规则,其分维数趋近于1;②区域内湿地景观类型体系中各类湿地所占比例差异较大,分配不太均匀,其中湖泊景观优势明显;整个区域的破碎化程度高,除湖泊外,其他类型的湿地受人类干扰较大。基于上述分析,提出了更新和调整湿地生境、合理布局功能区、强化湿地综合管理和开展湿地生态旅游等优化对策。     

1974-2011年白洋淀土地覆盖时空变化特征

在野外调查的基础上,运用遥感和地理信息系统技术对1974年、1979年、1984年、1987年、1989年、1991年、1996年、2001年、2006年和2011年10期遥感影像进行解译和分析,揭示了白洋淀近37年土地覆盖动态变化。结果表明:近37年白洋淀土地覆盖类型变化极为复杂,主要表现为水体、芦苇地、耕地3种土地覆盖类型相互转化。1974-2011年,水体面积从58.01 km2上升到80.07 km2,芦苇地面积从104.94 km2下降到72.95 km2,水生植被从14.02 km2下降到4.27 km2。1974-2011年,耕地、水体、芦苇地、居民点转化为其它类型的比例相对较小,分别为39.25%、34.46%、53.74%和18.15%。水体面积增加主要分布在地势较低的东部和北部地区,水体面积减少主要分布在地势较高的西南地区。水位变化、入淀径流量变化、淀区气候变化、人类活动及管理政策是白洋淀土地覆盖变化的驱动因子。研究揭示了白洋淀土地覆盖与人类活动的相互作用关系,对白洋淀土地管理和生态系统服务可持续供给具有重要意义。     

2000～2014年洞庭湖区植物面积变化及其与湖泊水位的关系

利用增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI),采用Mann-Kendall方法和Sen’s斜率估计方法,研究2000~2014年洞庭湖区的植物面积及其变化趋势,以及其与水位之间的关系。研究结果表明,枯水年洞庭湖区的植物面积最大,平水年的次之,丰水年的最小;2000~2014年期间,洞庭湖区增强型植被指数的变化存在空间异质性,东洞庭湖区的大部分区域的增强型植被指数无显著变化,南洞庭湖区的大部分区域的增强型植被指数显著增大;洞庭湖区18.08%的区域的增强型植被指数显著增大,这些区域主要集中在高滩地(平均海拔为26.61 m);7.51%的区域的增强型植被指数显著减小,这些区域主要集中在低滩地(平均海拔为25.79 m);随着湖泊水位的上升,洞庭湖区植物面积在减少,当洞庭湖水位为24 m时,最适合植物生长,当洞庭湖水位低于24 m时,洞庭湖区的植物面积受水位变化的影响较小。     

洞庭湖流域植被动态变化的小波多分辨率分析

将离散小波多分辨率分析（MRA）应用于归一化植被指数（NDVI）时间序列研究,分解NDVI原数据序列成不同时间尺度的子序列,从而进行植被动态变化分析。针对洞庭湖流域的NDVI时间序列进行多尺度分解,挖掘这些数据中潜在的植被季节性和年际变化,对其进行评估,并结合土地覆盖变化与降水趋势变化分析引起该变化的可能原因。结果表明：小波多分辨率分析能提取洞庭湖流域植被动态的相关信息,如NDVI的年际成分均值、最低值、植被年内变化的振幅、NDVI最大值出现的月份和土地覆盖变化的趋势及幅度,这些信息有效刻画了流域植被动态变化特征。此外,将土地覆盖变化分析结果与降水数据相结合进行分析,发现流域植被覆盖的变化与降水变化有明显的关联性,其中西部地区和西北部地区植被动态变化对降水响应最为明显。但是有些地区降水没有明显减少趋势,而植被覆盖却存在减少趋势,则可能与该地地势较高、城镇化建设等其他因素相关。     

Remotely sensing the spatial and temporal land cover changes in Eastern Mau forest reserve and Lake Nakuru drainage basin,Kenya

This study aimed at characterizing land cover dynamics for four decades in Eastern Mau forest and Lake Nakuru basin, Kenya. The specific objectives were to: (i) identify and map the major land cover types in 1973, 1985, 2000 and 2011; (ii) detect and determine the magnitude, rates and nature of the land cover changes that had occurred between these dates, and; (iii) establish the spatial and temporal distribution of these changes. Land cover types were discriminated through partitioning, hybrid classification and spatial reclassification of multi-temporal Landsat imagery. The land cover products were then validated and overlaid in post-classification comparison to detect the changes between 1973 and 2011. The accuracies of the land cover maps for 1973, 1985, 2000 and 2011 were 88%, 95%, 80% and 89% respectively. Six land cover classes, namely forests-shrublands, grasslands, croplands, built-up lands, bare lands and water bodies, were mapped. Forests-shrublands dominated in 1973, 1985 and 2000 covering about 1067 km², 893 km² and 797 km² respectively, but were surpassed by croplands (953 km²) in 2011. Bare lands occupied the least area that varied between 2 km² and 7 km² during this period. Overall, forests-shrublands and grasslands decreased by 428 km² and 258 km² at the annual average rates of 1% each, whereas croplands and built-up lands expanded by 660 km² and 24 km² at the annual rates of 6% and 16% respectively. The key hotspots of these changes were distributed in all directions of the study area, but at different times. Therefore, policies that integrate restoration and conservation of natural ecosystems with enhancement of agricultural productivity are strongly recommended. This will ensure environmental sustainability and socio-economic well-being in the area. Future research needs to assess the impacts of the land cover changes on ecosystem services and to project the future patterns of land cover changes.     

近5年青海省植被覆盖变化的遥感监测

This paper used five years （2001-2006） time series of MODIS NDVI images with a 1-km spatial resolution to produce a land cover map of Qinghai Province in China. A classification approach for different land cover types with special emphasis on vegetation, especially on sparse vegetation, was developed which synthesized Decision Tree Classification, Supervised Classification and Unsupervised Classification. The spatial distribution and dynamic change of vegetation cover in Qinghai from 2001 to 2006 were analyzed based on the land cover classification map and five grade elevation belts derived from Qinghai DEM. The result shows that vegetation cover in Qinghai in recent five years has been some improved and the area of vegetation was increased from 370,047 km^2 in 2001 to 374,576 km^2 in 2006. Meanwhile, vegetation cover ratio was increased by 0.63%. Vegetation cover ratio in high mountain belt is the largest （67.92%） among the five grade elevation belts in Qinghai Province. The second largest vegetation cover ratio is in middle mountain belt （61.80%）. Next, in the order of the decreasing vegetation cover ratio, the remaining grades are extreme high mountain belt （38.98%）, low mountain belt （25.55%） and flat region belt （15.46%）. The area of middle density grassland in high mountain belt is the biggest （94,003 km^2）, and vegetation cover ratio of dense grassland in middle mountain belt is the highest （32.62%）, and the increased area of dense grassland in high mountain belt is the greatest （1280 km^2）. In recent five years the conversion from sparse grass to middle density grass in high mountain belt has been the largest vegetation cover variation and the converted area is 15931 km^2.     

中国湿地生态旅游开发研究--以东洞庭湖湿地为例

湿地是地球上一种很重要的生态系统，有丰富的生物多样性和很高的生产力。中国湿地类型多样齐全，东洞庭湖湿地是洞庭湖区湿地的主要组成部分，拥有典型的湿地生态旅游景观和湿地动植物资源，东洞庭湖所在地岳阳是湖南两大旅游增涨极之一，湿地旅游资源的开发具备了良好的客源基础和前景，但目前湿地范围不断缩小，湿地动植物资源遭到严重破坏，科学地开发东洞庭湖丰富的湿地旅游资源显得尤其紧迫。在调查评价东洞庭湖湿地生态旅游资源与环境的基础上，进行该区湿地生态旅游开发的SWOT分析，提出开发的对策和建议，着重保持生态平衡，改变当地社会经济增长方式，形成人与自然和谐共处的局面，既是防止东洞庭湖现有湿地资源进一步破坏，实现湿地生态旅游资源可持续利用的有效方法，又是打造湖南旅游强省的必要措施。