基于交通、人口和经济的中国城市群识别

城市群是一个国家工业化和城镇化进程发展到较高阶段的自然产物,是国家参与全球竞争与国际分工的新型地域单元。当前,研究人员对城市群的识别尚没有一个统一、快速的技术体系,国内外研究人员对于中国城市群的准确识别和区域界定也不统一。在综合前人研究的基础上,作者首先厘清了城市群的基本概念;继而提出了一套以地球信息技术为支撑的,综合了交通、人口和经济属性判断的城市群快速识别和区划的技术流程,即以空间通达性的定量测算为基础,初步识别出空间上集结的城市集群;然后以城市集群的经济和社会属性为判据开展进一步的遴选,得到城市群空间分布及其区划界线。作者使用基础地理数据、DEM数据、空间化的经济社会格网数据,应用ArcInfo Macro Language 编程技术对中国的城市群进行了识别,研究明确了2000 年中国9 大城市群的空间位置及其覆盖区域。与国内外既有认识的对比表明,本研究技术路线简单、清晰,所得的中国城市群区划成果准确,具有可参比性。     

基于地学信息的土壤属性高精度曲面建模

目前土壤属性的曲面建模面临两大问题,一是缺乏足够多的采样点进行模拟,二是采样点的土壤属性与环境变量间存在非线性关系。高精度曲面建模(HASM)方法在如何融合地学信息对土壤属性进行空间插值,尚需深入研究。本文提出高精度曲面建模与地学信息相结合的土壤属性空间插值方法(High accuracy surface modeling for soil properties, HASM-SP),分别基于研究区的土壤类型、土地利用类型和母岩类型,模拟了江西省典型红壤丘陵区土壤的速效磷(AP)、锂(Li)、pH、碱解氮(AN)、全钾(K) 和铬(Cr) 6 种土壤属性的空间分布。将HASM-SP与普通克立格(OK)、OK与地学信息相结合的方法(OK-Geo) 和分层克立格(SK) 相对比,结果表明：结合地学信息可以使插值方法(HASM-SP和OK-Geo) 模拟结果的平均误差更趋近于0;相对于其他3 种方法,HASM-SP具有较小的平均绝对误差和均方根误差。从模拟的空间分布图上来看,HASM-SP获得了由于地学要素类型突变导致的土壤属性空间变异的细节信息。因此,基于地学信息的土壤属性高精度曲面建模方法(HASM-SP) 与传统插值方法相比,不仅提高了土壤属性空间分布的模拟精度,还能更好地刻画突变边界处土壤属性的空间变异,使土壤属性分布图更好地符合地学规律和实际情况。HASM-SP的提出对于丰富土壤属性的高精度曲面建模理论具有重要意义,并为土壤管理、精准农业的实施以及区域环境规划等提供科学依据。     

三江源自然保护区土地覆被变化特征分析

基于中国土地利用/覆被遥感分类系统,利用1970年代中后期、1980年代末、2004年和2008年4期遥感图像分析三江源自然保护区近30a来土地覆被类型面积变化、转类途径与幅度及各保护区各圈层转类指数变化特征,结果表明:近30a来,草地总面积经历了一个增加-减少-增加的过程。自然保护区1970年代中后期至1980年代末和1980年代末至2004年土地覆被类型变化主要是草地覆盖度下降,土地覆被总体上具有转差趋势。近4a来草地退化趋势得到遏制,大部分的保护区和内部各圈层土地覆被都有转好趋势,可能与《规划》实施有关。     

21世纪初中国生态退耕的空间格局及黄土高原典型区退耕的生态位适宜性分析(英文)

自1999年我国开始试行以"退耕还林"工程为主的生态退耕以来,到目前已历时十年。特别是进入21世纪,工程实施强度较大,因此从国家尺度上进行宏观生态退耕格局的分析对于评估生态退耕政策和确定未来政策导向具有重要意义。本研究以TM遥感监测的土地利用变化数据库为基础分析2000-2005年生态退耕的时空格局。在此基础上,以黄土高原典型地区陕西中北部为研究区,采用生态位适宜度评价模型探讨了生态退耕工程实施的合理性。研究结果表明:(1)2000-2005年间,生态退耕主要集中在中国中部地区,尤其是在黄河和长江的中上游地区,生态退耕面积与建设占用面积基本持平。在各生态类型区中,黄土高原土壤侵蚀区生态退耕面积最大,达到了1162.50km~2,主要用于还林;(2)整体看来,研究区内生态退耕的空间格局是合理的,即适宜性越差的耕地退耕比例越大。从退耕区域的适宜性水平来看,有77.35%的地区属于勉强适宜区,其中退为林地的面积为603.32km~2,退为草地的面积为528.94km~2。整个研究区内前者大于后者。然而,退耕地中仍有19.38%属于中度适宜区,原因可能来自于退耕指标分配等管理因素,另外,当地农民外出务工从而将中等适宜度的耕地退耕。结果表明,当前仍有大面积不适宜和勉强适宜的耕地存在,在未来工程实施过程区应该首先考虑该类地区。     

中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全

生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点,表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势.开展陆地生态系统服务研究,是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求.面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿,以主要陆地生态系统为对象,"中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全"项目拟解决3个科学问题:①生态系统结构-过程-服务功能的相互作用机理;②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联;③生态系统服务功能评估的指标与模型.通过上述研究,发展生态系统服务研究的理论与方法,为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑.     

热带森林植被生物量遥感估算探讨

该文以我国云南省西双版纳的热带森林植被为例,对热带森林植被生物量的遥感地学估算进行初步探讨。研究表明,只用LANDSAT TM的波段数据建立生物量的回归估算模型时,其模型的复相关系数只有0．118,而利用其主成分或植被指数建立回归估算模型时,其模型的复相关系数不仅没有提高,反而在一定程度上有所降低。原始波段与其主成分结合能提高估算模型的复相关系数,其效果比原始波段与植被指数结合的效果要好。模型中如果考虑气象因子中的年平均降雨量,能在很大程度上提高其复相关系数。在此基础上引入地形因子,未能显著提高模型的复相关系数。有气象因子参与建立的遥感气象模型和遥感地学模型在0．01水平上回归显著。     

基于季相及经度特征的中国土地覆盖变化遥感研究

本研究从南到北,在季风区域沿经线选择了3个典型样地;从东到西,在北方草原区域(非季风区域)沿纬线方向选择了5个典型区域,用其每周一次接收的共两年的NOAAAVHRR图像和已有陆地卫星数据(仅在环境背景值计算时使用过)计算了每月一次最大的NDVI值,并输入同期月平均的气温、降水和风力等环境参数,在季风区域和非季风区域问进行比较,研究了环境参数与NDVI值相关关系和各样地土地覆盖变化的脆弱季相及其分布模型。     

2015—2020年中国土地利用变化遥感制图及时空特征分析

持续地开展国家尺度土地利用/覆盖变化遥感监测对于新时代国土空间规划和“美丽中国”蓝图绘制具有重要的科学价值。本文采用Landsat 8 OLI、GF-2等卫星遥感数据,融合遥感大数据云计算和专家知识辅助人机交互解译方法,研发了中国土地利用变化（2015—2020年）和2020年土地利用现状矢量数据（CLUD 2020）,建立了完整的30 a（20世纪80年代末—2020年）每隔5 a的30 m分辨率中国土地利用动态数据库。基于CLUD 2020数据,从全国和区域两个尺度揭示了2015—2020年中国土地利用变化的总体规律、区域分异和主要特征。研究表明：将遥感大数据云计算生成的30 m分辨率植被覆盖变化和地表类型变化检测信息融入到人机交互遥感解译方法,可有效地提高大范围土地利用变化遥感制图的效率和变化图斑辨识的准确性;精度评价表明,CLUD 2020一级类型制图的综合精度达95%。总体上,全国范围内国土空间开发强度与2010—2015年比较进入相对稳定状态。期间全国耕地面积仍保持减少态势,空间分异特征为耕地南减北增,东北松嫩平原及其与三江平原交界区大规模的旱地向水田转移,西北新疆南部开垦和北部退耕/撂荒并存;全国城乡建设用地持续增加,空间分异特征表现为由以往的沿海地区和超大、大城市集聚转向中西部地区的大中小城镇周边蔓延为主。全国范围的林草自然生态用地面积持续减少,但强度与2010—2015年比较有所下降;受气候变化的持续影响,青藏高原地区的河流湖泊等水域面积显著增加。以上土地利用变化格局与“十三五”期间国家高质量发展、生态文明建设宏观战略和气候变化的影响密切相关。     

国际地图学协会第20届年会国家与区域地图集专业委员会学术会欢迎辞（英文）

Ladies and Gentlemen: Chairpersons : I'm very pleased to be present on the Seminar of ICA Commission on National And Regional Atlases. On behalf of myself and all the staff in our institute, I'm now expressing three words.     

20世纪80年代以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局(英文)

Land-use/land-cover changes(LUCCs) have links to both human and nature interactions. China's Land-Use/cover Datasets(CLUDs) were updated regularly at 5-year intervals from the late 1980s to 2010, with standard procedures based on Landsat TM\ETM+ images. A land-use dynamic regionalization method was proposed to analyze major land-use conversions. The spatiotemporal characteristics, differences, and causes of land-use changes at a national scale were then examined. The main findings are summarized as follows. Land-use changes(LUCs) across China indicated a significant variation in spatial and temporal characteristics in the last 20 years(1990–2010). The area of cropland change decreased in the south and increased in the north, but the total area remained almost unchanged. The reclaimed cropland was shifted from the northeast to the northwest. The built-up lands expanded rapidly, were mainly distributed in the east, and gradually spread out to central and western China. Woodland decreased first, and then increased, but desert area was the opposite. Grassland continued decreasing. Different spatial patterns of LUC in China were found between the late 20th century and the early 21st century. The original 13 LUC zones were replaced by 15 units with changes of boundaries in some zones. The main spatial characteristics of these changes included(1) an accelerated expansion of built-up land in theHuang-Huai-Hai region, the southeastern coastal areas, the midstream area of the Yangtze River, and the Sichuan Basin;(2) shifted land reclamation in the north from northeast China and eastern Inner Mongolia to the oasis agricultural areas in northwest China;(3) continuous transformation from rain-fed farmlands in northeast China to paddy fields; and(4) effectiveness of the "Grain for Green" project in the southern agricultural–pastoral ecotones of Inner Mongolia, the Loess Plateau, and southwestern mountainous areas. In the last two decades, although climate change in the north affected the change in cropland, policy regulation and economic driving forces were still the primary causes of LUC across China. During the first decade of the 21st century, the anthropogenic factors that drove variations in land-use patterns have shifted the emphasis from one-way land development to both development and conservation. The "dynamic regionalization method" was used to analyze changes in the spatial patterns of zoning boundaries, the internal characteristics of zones, and the growth and decrease of units. The results revealed "the pattern of the change process," namely the process of LUC and regional differences in characteristics at different stages. The growth and decrease of zones during this dynamic LUC zoning, variations in unit boundaries, and the characteristics of change intensities between the former and latter decades were examined. The patterns of alternative transformation between the "pattern" and "process" of land use and the causes for changes in different types and different regions of land use were explored.