地形因子对京西门头沟区土地利用/覆盖变化的影响

以土地利用数据和数字高程模型(DEM)为基础,运用GIS对空间数据和属性数据的管理和分析功能,用高程、坡度、坡向3个地形因子分析了1990年与2005年北京门头沟地区的土地覆盖现状以及土地利用动态变化度。结果表明,地形因子对土地利用类型的分布规律有明显的影响,研究区在最近的15 a农业用地减少,城镇建设用地大幅度增加,社会经济和政治因素对土地利用/覆盖动态变化的驱动作用显著。     

小尺度地形因子对农地土壤质量的影响研究

地形差异是土地利用结构和空间分布格局分异的重要影响因子,也是土地质量的重要参评因素.选择泰山东麓多种地貌类型过渡区,利用数字高程模型(DEM)提取研究区坡度、高程等地形因子信息,通过GIS空间分析划分研究区农地土壤质量等级,利用SPSS统计分析高程、坡度等地形因子对土壤质量的影响.结果表明:土壤质量等级随地形变化呈规律性演替,坡度和高程与土壤质量呈极显著相关关系,且坡度对土壤质量的影响大于高程;随着坡度的上升,土壤质量分值呈抛物线趋势,而随着高程的上升,土壤质量呈降低趋势,且各高程段内不同坡度等级土壤质量分值也呈抛物线走势;土壤质量的最高分值位于坡度2°～5°、高程0～150 m的地形部位.     

运用DEM剖析土地利用类型的分布及时空变化--以北京延庆县为例

以北京延庆县为例，从土地利用类型分布频率的角度，结合地形因子分析区域土地利用类型分布及变化规律。由于坡向影响着日照时数和土壤水分的再分布，而这对农业用地和园地等土地利用类型来说具有研究意义，因此，在前人的综合海拔和坡度两个地形因子的分布指数的基础上，提出坡向分布指数，即分别从海拔、坡度和坡向三个角度，对延庆县1996年和2001年土地利用现状数据进行比较分析，得出其耕地、园地和林地三种土地利用类型的分布及变化规律：耕地主要集中分布于低的地形等级上，园地则趋于高地形等级方向发展，并且阴坡上的分布频率有所增加，林地分布变化不明显。作者认为，人为干扰因素对园地分布格局的变化起到了一定的作用，而对耕地和林地的作用不明显，这为该区未来发展规划提供了参考。     

甘肃中部地区景观生态格局与土地利用变化研究

采用1986~2000年TM和ETM+影像数据,计算景观生态指数得出整个地区景观生态空间格局,通过对土地利用/覆盖变化的时空变化分析,实现空间格局和地理时间变化过程的小尺度区域有机结合,对干旱半干旱脆弱生态环境下城镇较为密集地区的人地关系研究具有典型意义。研究表明：低、中覆盖度草地构成本地区基质,沟谷河谷与交通通道是联系乡村和城市的主要廊道,本地区属于人类影响渐强区,在干旱半干旱自然条件下,城镇用地扩张是整个地区土地利用变化主要因素,农业结构调整在空间上改变着空间格局。     

基于遥感技术和GIS的小流域土地利用/覆被变化分析

根据贵州省平坝县克酬流域1973年MSS影像数据,1989、1995、2000年Landsat TM影像数据,利用RS和GIS信息获取技术、空间分析技术和数理统计方法,分析了该流域土地利用的数量变化和空间变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和方向,并探讨了土地利用变化和地形因子的关系。结果显示,该流域土地利用以农田和灌草用地为主,1973~2000年林地和灌草地减少,农田、水域、村镇、交通用地增加,林地转化为灌草、灌草转化为农田及农田转化为村镇居民点和公路用地是研究区主要土地利用变化类型。研究区土地利用空间分布与海拔高程、坡度等地形因子有密切关系。1973~2000年农田、林地和灌草分布的海拔高程和坡度均呈增加趋势,这和上述土地利用类型间的转化规律相一致。     

环境因子对土壤水分空间异质性的影响——以北京市怀柔区为例

为了探讨山区表层土壤水分的空间分布格局及其影响因素,以北京市怀柔区为研究区域,联合使用ALOS/PA-LSAR微波数据和Landsat-5遥感影像反演得到研究区的土壤水分数据,运用旋转主成分分析法分析了高程、坡度、坡向和植被盖度4个环境因子对土壤水分的影响情况及分布规律,并确定相应的主控因子.结果表明:高程和坡度是影响山区表层土壤水分空间变异的主控因子,植被盖度次之,坡向的影响最弱.对主控因子(高程和坡度)的单因素分析表明,土壤含水量随着高程的增加而逐渐减少,随着坡度的增加,土壤含水量总体上呈现先增加(坡度＜3°)后减小(坡度＞3°)的趋势,对深入研究山区土壤水分分布特性和水土保持具有指导意义.     

黄土高原坡耕地苜蓿产量及水土流失地形分异模拟——以延安燕沟流域为例

退耕还林还草是目前黄土高原整治生态环境和控制水土流失的主体政策。为使生态退耕政策得到有效落实,本文基于WIN-YIELD软件,以延安燕沟流域为例,利用2006年延安站的逐日气象数据和燕沟流域地貌、土壤及土地利用等资料,模拟分析了不同地形高程、坡度和坡向条件下坡耕地种植苜蓿的秸秆干物质产量、水土流失量及其地形分异特征。结果表明:在黄土高原,地形坡度是影响苜蓿秸秆干物质产量和泥沙流失的重要因素,苜蓿秸秆产量模拟值随地形坡度的增大而减小,泥沙流失的模拟值随地形坡度的增大而增大;地形高程1000 m以下的地域种植苜蓿其产量明显高于1000 m以上的地域,坡耕地苜蓿产生径流和泥沙随地形高程的变化不显著;地形坡向对苜蓿秸秆产量和水土流失量的影响不大。     

2000—2014年喀喇昆仑山音苏盖提冰川表面高程变化

喀喇昆仑山区冰川由于存在正物质平衡或跃动、前进现象，被称之为“喀喇昆仑异常”，不过该地区冰川变化差异显著，尤其是大型表碛覆盖冰川，呈现与其他类型冰川明显的差异性响应，为理解喀喇昆仑冰川异常的机理，冰川尺度的详细变化研究十分必要。音苏盖提冰川位于喀喇昆仑山乔戈里峰北坡，是中国面积最大的冰川，是典型的大型表碛覆盖冰川。通过应用TanDEM-X/TerraSAR-X（2014年2月）与SRTM-X DEM（2000年2月）的差分干涉测量方法计算音苏盖提冰川表面高程变化，并结合冰川表面流速对冰川表面高程变化和跃动进行分析和讨论。结果表明：2000—2014年音苏盖提冰川表面高程平均下降了1.68±0.94 m，即冰川整体厚度在减薄，年变化率为-0.12±0.07 m·a^-1。冰川表面高程变化分布不均，其中南分支（S）冰流冰川整体减薄较为显著，冰川南分支冰流运动速度较快，前进/跃动的末端占据了冰川的主干，阻滞原主干冰川物质的向下运移（跃动），导致原主干冰舌表面高程上升；冰川厚度减薄随着海拔升高先下降后保持稳定，同时呈现一定的波动性；低海拔表碛区域消融大于裸冰区，可能存在较薄表碛，因热传导高、覆盖大量冰面湖塘和冰崖存在，加速了冰川消融；在坡度小于30 °的区域，冰川厚度减薄随着坡度的减小而加剧；坡向朝南冰川厚度略微增加（0.01 m），西南坡向冰川厚度略微减薄（-0.03 m），其他坡向冰川厚度减薄明显。近14 a来，表碛覆盖的音苏盖提冰川表面高程整体下降表明物质处于亏损状态，冰川跃动导致局部冰川表面高程的增加。     

ICESat/GLA 14最新数据与V33数据的对比

ICESat/GLA14是具有较高精度的海拔高程点,以吕梁山为研究区,对该区域内ICESat/GLA14 v33和ICESat/GLA14 v34数据进行了高程差统计,并对其随地形因子、NDVI和土地利用类型的不同分类所发生的变化进行了统计分析。结果表明:高程值2 000 m时,高程差绝对误差均值相对稳定,当高程值在2 000~3 500 m时,绝对误差均值在逐渐增大,随着坡度的不断增加,高程差均值由0.004 m逐渐上升到0.009 m,在平坦区域高程差均值为0.002 m,在其他区域为0.007 m,高程差在植被覆盖区均值和标准差相对较高,即高程差随着高程增加、坡度的上升逐渐增大,且该数据在平坦区域精度明显较高,同时受植被覆盖影响较大。     

北方农牧交错带土地利用变化 及其生态环境效应 ——以陕北榆林市为例

基于1985~2000年间的高分辨率土地利用/土地覆盖数据,对位于农牧交错带的陕北榆林市土地利用变化及其区域生态环境效应进行定量分析。结果表明：1985~2000年,榆林市土地利用变化区域差异明显,土地利用变化多分布在北部风沙滩地区,表明这些地区的土地利用变化过程相对活跃。生态环境质量总体上得到改善,但局部地区恶化也相当严重,且在县级尺度上表现出明显的区域分异特征。在大的区域尺度上北部风沙滩地区的生态环境质量的改善程度强于南部丘陵沟壑区。导致生态环境变化(改善和退化)的主导因素是林地、草地与其它土地利用/土地覆盖类型之间的转变,其中治沙种草与防护林体系建设对该市生态环境质量改善的贡献率最高,达到74.8%。     

黄河流域生境质量时空演变及其影响因素

黄河流域是中国重要的生态区域,探究该流域生物多样性时空变化特征对区域生态保护修复具有重要意义。运用InVEST模型评估黄河流域2000—2018年生境质量并结合空间自相关模型探究其时空变化及分布特征,利用地理探测器单因子探测和交互探测方法分析生境质量空间分异特征的驱动因子。结果表明：2000—2018年,黄河流域平均生境质量指数为0.631,整体呈现小幅下降趋势,下降幅度为0.16%,在空间上表现出西高东低的分布特征;黄河流域生境质量在空间上表现高度正相关特征,表现为生境质量相似值在空间上集聚,生境质量低值区域集中在黄河流域下游、关中平原以及汾河谷地区,生境质量高值区域集中在黄河上游青藏高原地区;土地利用/覆被是生境质量空间分异最重要的驱动因子,q值为0.5560,而且任何两种驱动因子对生境质量空间分异的交互作用都要大于单个驱动因子的作用,土地利用/覆被与气温、海拔、降雨量、坡度以及NDVI的交互因子均大于0.5。     

长江流域土地利用时空变化特征及其径流效应

土地利用变化的径流效应是水循环研究中的重点内容之一。长江流域是中国最大的流域,土地利用变化及其径流效应分析是研究该流域径流演变、水旱灾害的基础。本文利用1980、1990、1995、2000、2005年五期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵计算土地利用动态度、交换变量等指标,评价了长江流域土地利用的时空变化特征,识别关键变化区域及其变化原因。在此基础上,利用SCS模型的降水—径流方程,分析了土地利用变化的径流效应。研究结果表明：1980-2005年时期,长江流域土地转移活跃程度在第一(1980-1990年)和第四(2001-2005年)时期内明显高于1991-1995年和1996-2000年,中上游四川及其北部地区的活跃程度最大。1980-2005年期间水田、旱地、林地和草地面积变化幅度都在8%以内。但受不同时期环境保护和经济发展因素影响,耕地(水田和旱地)和林地、草地呈现相反的变化,而水域、未利用地和城镇用地相对变化较大;其中快速的城镇化导致城镇用地增幅最高,可达196.58%。土地利用变化直接导致流域的平均径流系数变大,变幅从-0.67%到0.80%,平均增幅0.05%,变化最显著的地区在城市化水平较高的长三角一带。径流系数的增加导致洪水发生的可能性增大。     

长江流域国土空间开发适宜性综合评价

国土空间开发适宜性评价是国土开发格局优化与区域协调发展的科学基础,开展长江 流域国土空间综合评价,可以加强和深化对流域国土空间合理开发的科学认知,指导流域治 理与可持续发展实践。根据“3步骤4原则”首次界定长江流域覆盖的县级行政区域范围,从 长江流域实际出发,采用Delphi与AHP方法,构建国土空间开发适宜性综合评价指标体系, 建立以724个县级行政区为基本单元的长江流域综合数据库。在此基础上,结合专业知识与 GIS 空间聚类方法进行单因子分级评价,运用动态加权求和法建立测度模型开展综合评价,构 建耦合差系数模型进行人口-经济空间耦合度分析。研究结果表明：全流域开发约束总体水 平较高,高值区 (V~VIII级) 主要分布在上中游地区。开发强度和开发潜力的空间集中度高, 区域发展差异呈继续扩大态势。综合评价分级高值区土地面积比重为22.95%,表明适宜开发 区域仅占少部分流域国土面积;人口-GDP耦合差系数 (D值) 为8.70,流域人口与经济空间 耦合度较低;上中下游开发适宜性存在显著差异,适宜性高值区主要包括长江三角洲、合肥 与皖江沿线地区、武汉城市圈、荆州-宜昌长江沿线地区、襄阳-南阳地区、长株潭城市 群、南昌-九江-新余地区、成渝城市群、贵阳-安顺地区、昆明市及大部分地级城市。     

黄河流域生态环境综合评价及其演变

在定性分析黄河流域自然生态环境特点的基础上，针对黄河流域不同的地理特征与生态环境特征，从气候环境、水文环境、土地覆盖、土壤侵蚀、土地利用和地形地貌等方面选择评价指标，在遥感与地理信息系统技术支持下，首先通过一系列的模型计算与遥感影像解译，分别生成黄河流域1980年代末期与1990年代末期数值型的生态环境背景因子，而后应用主成分分析法对生态环境质量进行了综合评价，得出了不同空间尺度下的反映黄河流域1980年代末期与1990年代末期生态环境质量的分级图，并对黄河流域近10年间的生态环境演变进行了分析。     

黑河流域植物物种多样性对土地利用变化的响应北大核心CSCD

黑河流域土地利用变化严重影响植物物种多样性。为了解自然、社会经济因素对黑河流域土地利用变化影响下植物物种多样性的变化趋势,本研究使用Dyna-CLUE模型,预测2050年土地利用变化,揭示多因素影响下黑河流域土地利用变化,及土地利用变化与草本、灌木物种多样性间的关系。结果表明:降水、GDP、与自然村距离等因子共同驱动土地利用变化,2050年林地、草地和水域面积的增加和未利用地面积的减小,提高了灌木、草本植物的多样性,并使之均匀度更高,种间优势度减小。耕地面积的扩张和耕地集约化导致植物分布不均、多样性减少。将模拟结果和植物物种多样性发展趋势相结合能够对未来的土地利用规划、政策及生态保护决策提供依据。应针对不同区域土地利用变化情况,制定相应的生物多样性和生态环境保护政策,促进黑河流域生态环境的恢复并支持流域可持续发展。     

岷江上游地区环境问题及其驱动力

近年来,岷江上游干旱河谷区土地环境和农产品污染问题日趋严重,耕地数量减少、质量下降,土地沙化形势严峻,阻碍区域和下游经济可持续发展。在分析该区脆弱山地生态基础上,探讨了土地环境的现状和演变。研究发现:土地环境的恶化是系统内在特性和外在干扰体综合作用的结果,内在的脆弱特性决定了土地系统对干扰的抗性差,退化后难以恢复,而强烈的人为干扰则加剧了系统的退化速度和进程。生态修复和重建应系统规划,综合治理,建立强有力的区际生态补偿机制,建设干旱河谷区高产优质农林业。     

长江流域可持续发展能力评价

阐述了可持续发展能力的概念和特点,提出了可持续发展能力评价的指标体系和方法,并以长江流域７省１市人例,从自然和经济的角度评价了长江流域各省市９０年代以来可持续发展能力的动态变化。评价结果表明：９０年代以来,长江流域各省区人工资本积累能力、人力资源和科学技术资源支持能力总体上为持续上升趋势,但各省区增长的速度略有差异;而自然资源的支持能力为不断下降趋势,同时人口压力还在不断加大;环境资源支持能力各省     

Vertical distribution changes in land cover between 1990 and 2015 within the Koshi River Basin,Central Himalayas

The study of mountain vertical natural belts is an important component in the study of regional differentiation.These areas are especially sensitive to climate change and have indicative function,which is the core of three-dimensional zonality research.Thus,based on high precision land cover and digital elevation model (DEM) data,and supported by MATLAB and ArcGIS analyses,this paper aimed to study the present situation and changes of the land cover vertical belts between 1990 and 2015 on the northern and southern slopes of the Koshi River Basin (KRB).Results showed that the vertical belts on both slopes were markedly dif-ferent from one another.The vertical belts on the southern slope were mainly dominated by cropland,forest,bare land,and glacier and snow cover.In contrast,grassland,bare land,sparse vegetation,glacier and snow cover dominated the northern slope.Study found that the main vertical belts across the KRB within this region have not changed substantially over the past 25 years.In contrast,on the southern slope,the upper limits of cropland and bare land have moved to higher elevation,while the lower limits of forest and glacier and snow cover have moved to higher elevation.The upper limit of alpine grassland on the northern slope retreated and moved to higher elevation,while the lower limits of glacier and snow cover and vegetation moved northward to higher elevations.Changes in the vertical belt were influenced by climate change and human activities over time.Cropland was mainly controlled by human activities and climate warming,and the reduced precipitation also led to the abandonment of cropland,at least to a certain extent.Changes in grassland and forest ecosystems were predominantly influenced by both human activities and climate change.At the same time,glacier and snow cover far away from human activities was also mainly influenced by climate warming.     

Multi-faceted land cover and land use change analyses in the Yellow River Basin based on dense Landsat time series: Exemplary analysis in mining,agriculture, forest,and urban areas

The Yellow River Basin is one of China's most dynamic regions, where past and recent anthropogenic land use activities and polices have had a remarkably impact on the basin's surface. Over the past decades, the rapid socio-economic development has increased the pressure on the prevailing water and land resources with various repercussions on the environment and society. Counteracting ecological degradation in the basin, large-scale conservation and restoration plans have been initiated to expand vegetation coverage on deteriorated land, simultaneously fostering rural sustainable agriculture production. In this context, we derived precise spatial thematic products from long-term satellite time-series about high-frequency temporal dynamics. This information, available in a consistent and repeatable fashion is rare and relevant for many regional and local stakeholders and must be monitored annually to capture the rapid rate of change. Such information serves as a valuable base for decision-making processes. In this study, we used all the archived Landsat images between 2000 and 2015 (4520 scenes) to computed annually the spatially continuous spectral-temporal and textual metrics based on dense Landsat time-series to derive annual maps showing the most prominent land-cover change types related to mining, agriculture, forestry, and urbanization in four sub-regions spread over the Yellow River Basin. These novel land cover/use products provide new insights into recent regional and local dynamics. For final classification, we employed random forest classifiers for each thematic focus-region, trained and tested based on a stable-pixels data set. The resulting maps achieved high accuracies and show afforestation on the Loess Plateau and urbanization as the most prominent drivers of land use/cover dynamics. Agricultural land remained stable, showing local small-scale dynamics. Our study highlights the great potential of using consistent spectral-temporal metrics derived from dense Landsat time-series data together with a stable pixels reference set, allowing for local and regional land surface dynamics mapping at high spatial resolution and the prediction of implications of future change for effective and sustainable basin management.