基于3S的毛乌素沙地腹地景观格局演变及其驱动力分析——以内蒙古乌审旗为例

在遥感与GIS技术支持下,以乌审旗1986年、1991年、1996年、2000年和2005年5期TM影像为主要数据源,对乌审旗景观空间格局的动态变化特征及其演变的驱动因素进行了研究。结果显示,乌审旗景观格局从1986年到2005年期间发生了显著变化,居民地、工矿用地明显增加,沙地、水域景观逐年下降,耕地、林地面积变化不大,草地、未利用地增加,景观多样性和空间破碎度增加,斑块的自相似性增强;各类景观斑块的平均面积整体上是增加的,景观分形维数随着时间的推移呈现先下降后上升、又下降的趋势。结合经济社会统计数据分析表明,人为因素是影响乌审旗景观格局演变的主要原因,其中人口增加、国民经济增长、工矿产业发展,以及政府决策和生态治理工程是景观格局演变的主要驱动因子。     

基于3S技术的福建省湿地景观格局特征分析

利用福建省1986、1993、2000年的TM影像和2004年的中巴地球资源卫星影像,在RS、GPS和GIS技术支持下,结合福建省生态环境特征,选取了斑块面积指标、形状指标、破碎化程度指标、聚散性指标、多样性指标等5类景观生态学指数,研究福建省1986-2004年湿地景观格局演变规律.结果表明:(1)福建省湿地面积总体呈下降趋势.1986-2004年各期湿地总面积分别是:1793793.06 hm2、1665966.28 hm2、1609862.77 hm2、1618760.97 hm2.各景观面积指数表现出不同程度的变化,其中灌溉地、河流、河漫滩、沼泽、盐田景观面积呈现下降趋势,蓄水区、海水养殖景观面积增大,其他类型波动变化;(2)受人类活动的影响,景观优势组分对景观整体的控制作用有所减弱.Shannon-Wiener多样性指数4个时期分别为0.6681、0.7375、0.8165、0.8301,Shannon-Wiener均匀度指数分别为0.3041、0.3356、0.3716、0.3778,斑块面积变异系数由1986年的882.069 5%下降到2004年的516.315 7%;(3)湿地景观受外界干扰程度加大,破碎化程度加剧;同时,湿地原始形态也受到了较复杂的影响.边缘密度由1986年的5.9981 m/hm2上升到2004年的6.6982m/hm2,平均形状指数也从2.1758略微下降到1.9910;(4)各斑块类型和周围相邻斑块类型的空间连接程度进一步降低,湿地景观被分隔态势增强.蔓延度指数下降,4个时期分别为83.3695、81.9283、79.8908、79.8203,斑块结合度从1986年的99.2029连续降至2004年的98.5459.     

基于3S技术的福建省湿地景观格局特征分析

利用福建省1986、1993、2000年的TM影像和2004年的中巴地球资源卫星影像,在RS、GPS和GIS技术支持下,结合福建省生态环境特征,选取了斑块面积指标、形状指标、破碎化程度指标、聚散性指标、多样性指标等5类景观生态学指数,研究福建省1986-2004年湿地景观格局演变规律.结果表明:(1)福建省湿地面积总体呈下降趋势.1986-2004年各期湿地总面积分别是:1793 793.06 hm2、1 665 966.28 hm2、1609 862.77 hm2、1618760.97 hm2.各景观面积指数表现出不同程度的变化,其中灌溉地、河流、河漫滩、沼泽、盐田景观面积呈现下降趋势,蓄水区、海水养殖景观面积增大,其他类型波动变化;(2)受人类活动的影响,景观优势组分对景观整体的控制作用有所减弱.Shannon-Wiener多样性指数4个时期分别为0.668 1、0.737 5、0.816 5、0.830 1,Shannon-Wiener均匀度指数分别0.3041、0.335 6、0.371 6、0.377 8,斑块面积变异系数由1986年的882.0695%下降到2004年的516.3157%;(3)湿地景观受外界干扰程度加大,破碎化程度加剧;同时,湿地原始形态也受到了较复杂的影响.边缘密度由1986年的5.9981m/hm2上升到2004年的6.6982m/hm2,平均形状指数也从2.1758略微下降到1.9910;(4)各斑块类型和周围相邻斑块类型的空间连接程度进一步降低,湿地景观被分隔态势增强.蔓延度指数下降,4个时期分别为83.3695、81.928 3、79.890 8、79.820 3,斑块结合度从1986年的99.202 9连续降至2004年的98.5459.     

基于3S与模型方法的湿地景观动态变化研究述评

湿地景观格局及其动态变化研究是湿地生态学和景观生态学研究的热点。该文总结和探讨基于3S技术与模型方法的湿地景观格局及其动态变化研究,包括研究尺度与区域选择、景观数据获取与处理、景观分类体系构建及指数模型与动态模型的选取与应用等;结合湿地景观格局与动态变化的研究内容,评价湿地景观格局的分异特征、变化过程及其驱动机制等,指出当前湿地景观格局与动态变化研究中存在的问题及改进建议。     

石漠化景观格局对土地利用时空演变的响应

土地利用是人类活动最直接的表现形式,喀斯特地区的石漠化演化与土地利用变化有密切关系,石漠化治理是在人为干预下加快恢复脆弱的喀斯特生态系统.运用3S技术和景观格局空间分析技术相结合的手段,对石漠化综合治理下,紫云县水塘小流域的土地利用及石漠化景观格局时空演变关系进行了探讨.结果表明:1.2004-2010年间水塘小流域土地利用类型以林地及草地变化较多,其他地类变动较少,其中林地面积增加10％,草地面积增加5％;2.2004-2010年间水塘小流域石漠化变化主要类型为,中度石漠化转轻度石漠化面积5％,轻度石漠化转潜在石漠化面积10％;3.2004-2010年间水塘小流域土地利用和石漠化景观格局,多样性指数各提高了0.3和0.12,破碎度指数各减少了0.138和0.16,优势度指数各降低了0.181和0.126,均匀度指数各提高了0.092和0.209,分维度指数各提高了0.02和0.18.研究发现运用土地利用与石漠化转移矩阵与景观格局相结合的分析方法,可为评价石漠化治理成效提供借鉴意义.     

武夷山风景名胜区景观格局演变与驱动机制

在运用3S技术对世界自然文化和文化遗产地——武夷山风景名胜区进行景观生态分类的基础上,比较分析了风景区1986、1997、2009年三个关键时期的景观要素、空间格局及其演变规律,揭示了武夷山风景名胜区不同发展阶段景观格局变化特征,进一步探讨了导致格局演变的驱动机制.结果表明:①近23年来,风景区茶园、建设用地大面积持续增加,马尾松林、农田、裸地大面积减少;②1986-1997年,马尾松向茶园、农田向建设用地、杉木林向茶园转移面积居前三位,分别为294.80 hm2、176.73 hm2、152.68 hm2;茶园面积增加量最大(增加了577.93hm2),建设用地次之(增加了358.73 hm2),杉木林面积减少量最多(减少了431.87 hm2),农田次之(减少了248.01hm2);此阶段茶园只为输入景观,风景区景观变幅大,受人为干扰特别显著.③1997-2009年,杉木林向茶园、农田向茶园、灌草层向马尾松林转移面积居前三位,分别为280.82 hm2、96.65 hm2、76.15 hm2;此期间茶园增加面积最多(增加了360.81 hm2),农田面积减少最多(减少了318.87 hm2);该阶段景观变化幅度较1986-1997年减小,人为干扰有所减弱.④23年来不同景观类型特征及其变化各异,主要表现为农田破碎度增加,建设用地趋于规则化,茶园受到干扰显著,河流景观形状最为复杂且受干扰小;景观多样性程度提高,景观类型空间分布呈均匀化趋势.⑤自然环境的制约作用、经济利益驱动下的生产行为模式转变、人口和旅游发展带来的开发建设、政策法规和管理的导向作用等是武夷山风景名胜区景观格局演变的主要驱动原因.     

黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析

利用GIS技术、RS影像和Fragstats3.3等景观统计软件,从景观面积变化、景观斑块特征和景观整体水平格局等方面,对比研究了黄河三角洲2000年和2009年湿地不同时空尺度的景观格局变化。结果表明:10 a间黄河三角洲滨海湿地海岸线和陆地面积整体呈增长趋势,天然湿地面积急剧减少,平均分维数大部分降低,湿地景观破碎度降低,多样性和均匀性指数增加,蔓延度指数增加。湿地景观格局指数的变化反映了旱田及水田的大面积种植,盐田养殖业的大力发展以及石油开采等人为活动对景观格局的深刻影响,人类活动已经成为黄河三角洲滨海湿地景观格局变化的主要驱动因子。     

近20a察尔汗盐湖区景观格局变化与趋势分析

柴达木盆地主要景观类型为干盐湖和盐渍地,为了解区内各类景观类型空间分布特征、景观类型变化转移矩阵及变化趋势,分别选取了2000年、2010年、2020年作为3个关键研究时段,以Landsat TM多光谱卫星遥感数据为数据源,采用水体指数法与目视解译相结合的方法,建立了七类遥感图像解译标志,对近20a察尔汗盐湖区景观格局变化进行了分析。结果表明:察尔汗湖区的工矿用地面积、盐田面积、人工湿地(水库)面积在2000~2020年呈现出明显增加的趋势,而盐湖和干盐湖的面积呈现出明显减少的趋势;2000年以后,人工湿地(水库)的面积逐年增长达到了218.88 km²,在以盐滩戈壁为主的原生环境比较恶劣的盐湖区内,这片新生水域为当地野生动植物提供了十分宝贵的生境场所。     

毛乌素沙地蒸散量的遥感研究——以内蒙古乌审旗为例

地表蒸散量的准确估算对全球气候变化研究以及水资源的科学管理意义重大。本文以毛乌 素沙地腹地---内蒙古乌审旗为例, 应用基于互补相关原理的平流- 干旱模型, 结合1km 分辨率 的NOAA/AVHRR、MODIS 反照率资料和气象资料, 对乌审旗1981~2003 年的地表蒸散量进行了 估算, 并对其时空分布进行了分析。结果表明: (1) 乌审旗多年平均年蒸散量为252mm, 变化在 200~310mm 之间, 从西北向东南递增; 多年平均年蒸散量的相对变率在10%~24%之间, 从西北 向东南递减; 逐年蒸散量分布趋势基本一致, 都是从西部地区向东部地区递增。(2) 以2002 年为 例, 按照土地利用/土地覆盖类型划分, 蒸散量最大的是水体, 耕地次之, 再次是草地和林地, 沙地 最小。(3) 蒸散量年际变化大, 最大年份在300mm 以上, 最小年份在200mm 左右; 从年内变化看, 蒸散量呈“单峰”正态分布, 一年内蒸散量主要集中在6~9 月份。(4) 通过误差分析可以看出, 乌审 旗蒸散量的模型估算值比实际测量值偏低, 大约低9%左右。     

基于遥感与GIS的乌审旗土地利用变化研究

在遥感与GIS技术支持下,以乌审旗1986-2005年5期TM影像为主要数据源,运用土地利用动态度和土地利用转移矩阵对土地利用的数量变化进行了研究.运用定量与定性相结合的景观空间格局分析方法,对土地利用景观格局特征的动态变化进行了分析,并利用社会经济数据对土地利用变化的人为驱动力进行了分析.研究表明:(1)20年间各土地利用类型经历着"涨势"与"落势"的波动.从各土地利用类型的转化方向来看.林地、草地和沙地相互转换频繁;耕地主要转变为林地、草地和沙地;水域主要向其他未利用地转换,其他未利用地主要向草地和沙地转换,工矿用地没有转出.从2005年各土地利用类型的转化来源看,耕地主要是由林地、沙地和草地转变而来;林地主要由沙地和草地转变而来;草地主要是由沙地和林地转变而来;水域主要是由沙地和耕地转变而来;居民地主要是由沙地、草地和林地转变而来;其他未利用地主要是由草地、水域和林地转变而来.(2)土地利用景观格局演变特征表现为:除居民点外各类景观斑块形状指数都呈增加趋势;除水域外,各类景观斑块密度下降、分离度减少;全旗景观优势度下降、多样性升高.(3)人为因素中的人口增长、经济发展以及生态工程的实施对土地利用变化起重要作用.     

2000—2018年内蒙古长爪沙鼠疫源地地表景观特征及变化

鼠疫疫源地的环境变化对鼠疫的传播扩散具有重要影响。本文基于2000年、2005年、2010年、2015年及2018年五期土地利用和年最大化合成NDVI数据,选取斑块面积占比、景观形状指数、最大斑块比例和斑块破碎度、周长面积分维数、蔓延度指数、多样性指数、均匀指数及聚集指数,定量分析了内蒙古长爪沙鼠疫源地土地利用格局和植被格局的结构特征及演变规律。结果表明：① 2000—2015年,内蒙古长爪沙鼠疫源地内土地利用整体稳定,变化较小,2015年后变化较大,主要表现为不同草地之间的转换。② 2000年、2005年、2010年、2015年NDVI介于（0.056,0.37]的草地在疫源地内占据主体地位,面积占比分别为77.45%、83.61%、83.03%和82.47%。到2018年,该类草地面积显著减少,面积占比下降到48.44%。与之对应,2000—2015年,NDVI介于（0.37,0.83]的草地面积占比为22.54%、16.39%、16.96%和17.4%,而2018年,该类草地的面积显著增加到51.34%。③ 2000—2015年,各草地类别表现出类内高聚集分布,类间分界明显的特征。到2018年,各类别草地向多个方向扩散,并在整个疫源地内趋于均衡分布,植被类内连通性增加,类间分界逐渐平滑。该变化使得内蒙古鼠疫流行风险呈增加态势。本研究对厘清长爪沙鼠疫源地地表景观和生态环境的变化、预测鼠疫潜在风险、预防人间鼠疫暴发具有科学参考价值。     

内蒙古县域经济空间格局演化研究

采用ESDA的方法,运用ArcGIS10.0和GeoDa095i软件,选取1980年、1990年、2000年和2010年4个时间断面分析了自改革开放以来内蒙古县域经济空间格局演化的过程。结果表明：① 改革开放以来,内蒙古县域经济空间格局和经济增长空间格局都发生了巨大的变化,其热点区都由蒙东地区跃迁到蒙中和蒙西地区,蒙中“金三角”地区代替蒙东成为内蒙古经济发展的增长极,蒙东地区则变为经济冷点区。② 县域经济空间格局和经济增长空间格局都有明显的空间自相关性,且经济空间格局的空间自相关性越来越大。③ 内蒙古县域经济形成了经济水平相似（热点区、冷点区）的集中连片区,内蒙古东 、中、西部的经济差异越来越大。影响内蒙古县域经济空间格局演化的因素可以可分资源、历史文化、区位等内部基础性因素,以及市场、政策等外部驱动型因素。     

鄂托克旗风蚀荒漠化景观格局动态变化研究

利用鄂托克旗2000年和2005年TM遥感影像,对荒漠化土地进行判读,结合实地调查,并根据中国“三北”地区荒漠化区域分类与发展趋势综合研究野外地质调查内容-技术要求,确定土地荒漠化景观类型和荒漠化程度,将研究区风蚀荒漠化分为轻度沙化、中度沙化、重度风蚀和严重风蚀4个类型。应用Arcview3.3对两期TM影像进行人机交互判读,得到研究区两个时期的风蚀荒漠化景观类型数据并统计,分析研究区风蚀荒漠化景观格局的动态变化。结果表明,未荒漠化土地主要集中在研究区的北部,严重风蚀主要集中在研究区的南部,由北向南,风蚀程度逐渐加重。研究区风蚀荒漠化主要以轻度沙化和中度沙化为主,占研究区风蚀面积的70%以上,破碎度有所增大。风蚀荒漠化面积虽有减小,但风蚀呈加剧趋势。盐渍化土地已转化为风蚀荒漠化景观,而风蚀荒漠化景观可以向其他各景观转化。在适当条件下,轻度沙化土地与未荒漠化土地容易相互转化。中度沙化土地和重度风蚀土地容易转变为其他景观。     

基于"3S"技术的林地资源可持续管理

通过对我国林地资源管理现状的分析,认为我国林地资源的管理主要存在一些领导干部思想素质不高、林地资源管理体系不健全、林地产权不清、缺乏科学的林地资源价格评估体系和森林资源的调查与监测手段落后等方面的问题。分析了“3S”技术在林地资源管理中的作用;提出了应用“3S”技术,通过建立林地资源的监测信息系统、管理信息系统、数据库系统、估价信息系统和决策支持系统等来促进林地资源可持续管理的对策。     

内蒙中部地区不同生态区土地利用 格局分布特征

土地利用变化对全球变化和可持续发展有着深刻的影响,同时生态背景因素对土地利用变化也有着相应的反馈关系。采用单元匹配和空间叠加分析的方法,分析了内蒙古中部地区不同自然生态区土地利用空间分布格局特征。其结果表明：不同的生态因素对土地利用空间分布的约束状况不同,土地利用在数量结构和空间格局两个方面存在很强的地带性差异。