长江流域土地利用/覆盖变化驱动力及影响综述

长江流域是中国生态和社会经济的重要组成部分,土地利用/覆盖状态正经历着快速的变化。随着遥感技术、物联网、社交媒体的发展,可以获得海量的、多维度的土地利用/覆盖相关数据,围绕长江流域土地利用变化过程、驱动因素和生态响应的研究大量涌现,对长江流域的发展规划和生态保护提供了一定的决策依据。首先梳理了当前长江流域土地利用/覆盖变化相关研究,然后从土地利用/覆盖变化的驱动机制和生态效应两个方面阐述了研究方法和结论,最后从土地利用/覆盖产品差异、驱动因素区域性、生态环境变化过程的复杂性和生态服务价值评估的综合性方面讨论了现有研究面临的困难和挑战,以及未来研究可能的发展方向。     

干旱区绿洲土地利用/土地覆被动态演变研究

选择生态环境脆弱的艾比湖流域内绿洲为研究对象,以1990年、2001年、2010年三期TM和ETM+影像为数据源,采用SVM分类方法进行土地利用/覆盖类型分类、统计与分析研究区20年土地利用/覆盖时空动态变化。研究结果表明:1)1990～2001年除了裸地面积减少外,其他地类均有增加,且耕地面积增加幅度最大,面积增加了483.42 km2。2001～2010年除了耕地面积增加了488.87 km2,其余地类的面积都有不同程度的减少。而研究期间裸地面积一直呈现不断下降的趋势,在20年间共减少了1 186.43 km2。2)经济发展、政策、人口以及自然环境等驱动因素对研究区土地利用结构变化影响甚为显著,而人口迅速增加对农产品的大量需求促使耕地变化剧烈,面积大幅增长。因此,合理地控制人口数量,正确的政府政策导向和合理经济发展需求是干旱区绿洲土地可持续发展的关键。     

基于DEM的广东省山区土地利用变化分析

土地利用/覆盖变化研究是全球环境变化与可持续发展研究的热点和前沿领域。近年来,随着广东省经济发展迅速,土地利用在受珠江三角洲地区辐射影响的广东山区也发生了较大的变化。在DEM的基础上,分析1993~2003年来广东省山区韶关市的土地利用变化与高程、坡度和坡向的关系。研究结果表明,1993~2003年来广东省山区韶关市的土地利用变化在高程、坡度和坡向有很大差异,这些因素对该地区的土地利用有着重要的影响。为促进该地区的土地可持续利用,需进一步因地制宜,结合高程、坡度和坡向等影响因素优化土地利用类型和改善地表覆盖。     

北京市昌平区土地利用/覆盖变化的遥感监测与热环境响应分析

以北京市昌平区1999年和2006年两个时相的Landsat TM遥感影像为主要数据源,在ENVI 4.7及ArcGIS 9.3软件支持下,提取该区土地利用与覆盖变化以及地表温度和热环境演变的信息。研究结果表明,该区的土地利用/覆盖变化与地表热环境之间存在着定量关系,能够较好地揭示该区城镇的扩展变化与生态环境的相互关系...     

基于CLUE_S模型的精河流域绿洲土地利用空间格局多情景模拟

以新疆维吾尔自治区精河流域绿洲为研究区,基于CLUE_S模型,运用logistic逐步回归法选择铁路、公路、水渠、河流、湖面及居民点驱动因子,利用1972年和1990年2期土地利用数据,对研究区2010年土地利用空间分布格局进行模拟。在通过精度检验的基础上,分别设置"历史趋势预案"和"生态保护预案"2种情景模拟了研究区2025年土地利用变化空间分布格局。结果表明:对于干旱区绿洲小区域尺度未来土地利用的变化趋势,CLUE_S模型具有良好的模拟能力;没有加入任何限制区域的"历史趋势预案"模式下,2025年研究区生态环境将进一步恶化;坚持耕地保护制度和执行艾比湖湿地国家级自然保护区制度的"生态保护预案"前提下,2025年研究区生态环境明显向好,土地利用率显著增加。研究结果对干旱区绿洲及生态环境脆弱区的土地利用可持续发展具有明显的实践意义。     

重庆市渝北区地表景观时空演化及生态效应分析

土地利用景观格局的变化会引起不同土地景观单元间能量、物质及营养成分的流动与变化,也会引起区域生态过程及系统功能的变化。渝北区作为重庆主城和新型工业化发展的主要拓展区,在高强度的人为干扰下,区域地表景观结构发生了明显的变化,由此引起的生态环境效应也必然十分明显。研究基于近二十年来渝北区地表覆盖变化情况,应用斑块类型水平景观水平层次中的12种景观指数,针对重庆市渝北区的建设用地、耕地、水体、草地、林地五类主体景观在1988～2010年的时空变化情况进行分析,以探求各类景观的时空演化特征,明确该区域景观格局演变对生态系统的影响,为了解生态环境变化趋势及推动该区域经济与环境协调发展提供科学的依据。     

泽州猕猴自然保护区土地利用／覆被及景观格局变化研究

文中以2007年第二次全国土地调查和2015年地理国情普查所提供高分辨率地表覆盖数据为主要信息源,采用地理信息系统技术和景观生态学数量分析相结合的方法对2007—2015年泽州猕猴自然保护区土地利用/覆被变化(LUCC)、景观格局变化及其驱动力进行研究分析。结果表明,近8年来,受人为、经济发展和政策因素影响,泽州猕猴自然保护区整体景观破碎度增强,形状更加规律化、简单化,景观分布聚集度变大,生态连通性增强,多样性减少。研究结果为泽州猕猴自然保护区生态系统的健康发展、生态环境的改善与经济社会的和谐发展提供参考。     

四川省广安市土地利用/覆盖遥感动态变化研究

随着社会工业化进程的加快,经济发展同生态环境之间的矛盾越来越突出,因此开展典型地区生态环境遥感动态监测分析是认识全国土地利用变化现状的重要途径。在遥感和GIS技术支持下,通过建立广安市土地利用数据库,对广安市2000-2007年间土地利用/覆盖类型的动态度变化和转移变化进行了分析,确定了土地利用/覆盖类型的初始状态矩阵...     

基于GIS和SD方法的社会经济发展与生态环境响应动态模拟预测研究

在着重于空间现象分析处理的GIS与动态模拟的SD方法结合的模式下，动态模拟预测了不同社会经济发展策略对生态环境的影响，揭示了生态经济系统社会经济发展与生态环境相互影响关系，为区域可持续发展提供决策支持服务。     

基于变化向量分析的土地利用／覆盖变化动态监测（Ⅰ）——变化阈值的确定方法

本文以北京市海淀区为例，把变化向量分析方法引进到了当前国内的土地利用／覆盖变化监测中，针对变化向量分析方法中变化阈值确定的难题，提出了一种双窗口变步长阈值搜寻的新方法，从海淀区的实例研究结果看，变化的检测精度可以达到87％以上，表明变化向量分析法在解决阈值问题后，确实可以有效地提取土地利用／覆盖变化信息。     

基于遥感影像的富锦市生态系统服务价值分析

生态系统服务和土地利用实质上是相互影响、相互制约的关系,定量研究县域土地利用与生态服务价值的变化情况,为生态资源的合理定价与有效补偿、促进自然生态系统与社会经济系统的协调发展提供了科学依据。本文基于遥感影像,在GIS、RS技术支持下,分析了富锦市1990~2010年生态系统服务价值变化情况。研究结果表明:富锦市1990~2010年土地利用的生态系统服务价值总体持续降低,由1990年的2 919 713.47万元下降至2010年的1 671 722.54万元;生态系统服务价值量与其土地利用变化密切相关,当土地利用类型改变时,生态系统服务价值量也随之改变;人口和经济是研究区生态系统服务价值的主要驱动因素。     

叶尔羌河流域植被指数与地貌状况耦合度研究

针对叶尔羌河流域这一生态脆弱区,基于像元二分法利用MODIS NDVI数据计算该研究区典型正常年份2016年6—9月生长季植被指数(植被覆盖度),分析探讨了该流域植被覆盖度与土地利用/覆盖状况及高程、坡度、坡向等地貌状况主要要素之间的耦合关联关系。结果表明:叶尔羌河下游地区地形起伏较小,植被覆盖状况和土地利用/覆盖类型均具有明显的地带状与分层分布特征,植被覆盖度仅与距离水源地的远近相关性显著,与高程、坡度等其他地貌因子无明显相关性;而叶尔羌河中上游地区植被覆盖状况复杂,植被覆盖度与高程、坡度和坡向三因子总体耦合度较高。高程对植被覆盖状况的影响尤为显著,具有明显的垂直地带性;同时,随着高程增加,坡度对植被覆盖度的影响则表现出一定的垂直周期地带变化特性,以及随着坡向的变化植被覆盖度呈现出由阴坡、半阴坡较高(4 000m以下地区)按"顺时针"向阳坡、半阳坡较高(4 000m以上地区)逐渐转移。     

基于ArcGIS区统计的陇南市生态敏感性评价

近年来,生态环境问题日益突出,生态环境敏感性分析变得非常重要。基于GIS技术的生态敏感性分析评价比传统的分析技术更精确、高效、智能化。本研究针对甘肃省陇南市实际情况,建立了生态环境敏感性指标体系并进行分级,利用DEM、现有地图资料及ENVI、ArcGIS软件计算植被覆盖度、坡度、降水量、高程、土地利用类型等敏感性因子。研究了将GIS空间分析技术用于区域生态环境评价中的理论方法和技术流程,并对影响该区域的主要生态因子进行了单因子评级和综合性评价,得出图例结果。     

GIS支持下绿洲生态敏感性研究——以伊犁河谷为例

为探索绿洲生态环境保护方法,解决绿洲生态环境与社会经济发展的矛盾,本文选取7项生态敏感性评价因子,结合层次分析法和均方差决策法确定各因子权重,对伊犁河谷生态敏感性进行评价分析;选取4项社会经济指标,利用莫兰指数进行空间自相关性分析,研究伊犁河谷生态敏感性与社会经济的相关性。结果表明：(1)海拔因子和植被因子对伊犁河谷生态敏感性影响最强烈。(2)伊犁河谷生态敏感性总体适中,主要受垂直地带性影响,敏感性与海拔、坡度呈正相关关系;受自然环境影响,敏感性与水体和植被呈负相关关系。(3)伊犁河谷生态敏感性与社会经济呈负空间相关性。研究生态敏感性与社会经济的相关性,为未来伊犁河谷生态保护、国土空间规划、社会经济发展等提供了一定的理论指导和参考。     

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。     

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。     

关于土地利用和土地覆盖的若干标准化问题探讨

土地利用和土地覆盖变化在全球环境变化和可持续发展研究中占有重要地位。针对我国目前土地利用和土地覆盖研究的进展，探讨分析了“土地利用和土地覆盖”术语、土地利用和土地覆盖分类体系等若干亟需标准化的问题。     

洛阳市近十年土地利用遥感动态监测及驱动力分析

随着国民经济建设迅猛发展,洛阳市城市结构、土地利用发生着巨大变化。本文应用3S技术,采用洛阳市2001年和2009年两个时相卫星遥感影像,通过遥感图像处理和信息提取,获取该市近十年来土地利用／覆盖变化的相关情况,并对结果进行动态变化分析。从自然环境、人口、经济、政策等方面分析洛阳市近十年来土地利用变化驱动机制。应用研究结果为洛阳市城市规划、土地合理利用提供科学决策依据。     

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。     

近20年哈尔滨市呼兰区土地利用覆盖变化及驱动分析

本文基于哈尔滨市呼兰区1998—2018年Landsat TM影像数据和社会经济数据,通过ENVI、ArcMap等软件,采用监督分类、土地利用变化模型、典型相关分析法等方法,科学系统地分析了1998—2010、2010—2018、1998—2018年3个不同时段的土地利用覆盖变化特征,并对土地利用覆盖变化驱动因素进行了分析。结果表明,哈尔滨市呼兰区20年间呈居民地和水域面积增加、耕地变化不大、林草不断减少的土地利用覆盖变化格局,且前8年的变化速度和幅度大于后12年。该区土地利用覆盖变化的影响因素包括自然环境因素、社会经济因素及人口因素。