三江平原耕地质量等别空间分异特征

总体把握三江平原耕地质量等别特征及空间分异规律,可为地区耕地质量保护、基本农田划定及建设提供依据。本研究以黑龙江省农用地分等国家级汇总成果为基础数据,综合分析三江平原耕地等别数量结构、区域分布、耕作制度特征及其耕地本底影响因素。结果表明,三江平原耕地等别为9~14等,主要为中低等地,平均为11.8等,耕地质量相对较低;三江平原中等地占总耕地面积的80.07%,低等地占19.93%,中部及南部地区的密山、友谊、桦川、桦南等县(市)耕地质量相对较高,东北地区的抚远、同江、饶河等县(市)耕地质量较低,耕地质量等别出现偏态态势,耕地质量等别由中心向四周逐渐降低。未来耕地保护及基本农田建设应根据不同区域的限制因素提出针对性措施。     

耕地自然质量空间分布及其影响因子分析——以北京市大兴区为例

定量分析耕地质量的空间分布特征,是制定与实施耕地保护措施的重要依据。本文以耕地质量等级补充完善成果为基础,以自然等指数为空间变量,采用空间自相关分析方法对北京市大兴区耕地自然质量的空间分布特征进行了研究,并采用变异系数、二元相关分析和偏相关分析方法对其影响机制进行分析,揭示了耕地自然质量空间差异的主导影响因子。研究结果表明:大兴区耕地自然质量在200~900m尺度范围内呈显著的空间正相关性,正相关HH型高等地明显聚集分布,LL型低等地面积较大且聚集性较低,负相关类型(HL和LH型)耕地无明显集中区域,零星分布。土壤有机质、表土质地和土壤剖面构型是影响耕地自然质量空间分布格局的主导因子,但影响程度有所差异。     

基于OLI数据的云南禄劝县石漠化敏感性评价

石漠化敏感性指的是区域在自然状况下发生石漠化现象的可能性大小,开展石漠化敏感性评价对区域生态环境的建设和可持续发展具有重要意义。本文以OLI影像为数据源,选取植被覆盖率、裸岩率和坡度作为评价指标,以地理信息技术为支撑开展禄劝县石漠化敏感性评价。评价结果显示:禄劝县轻度敏感面积为2 091 km~2,占总面积的57.492%;中度敏感面积为1 470 km~2,占总面积的40.418%;重度敏感面积为75.46 km~2,占总面积的2.075%;极度敏感面积为0.533 km~2,占总面积的0.015%。从空间分布上看,轻度敏感区主要分布于中西部地区;中度敏感集中分布于北部及南部地区;重度敏感主要分布于北部金沙江流域、东南部普渡河流域和云龙水库内流河沿线区域;极度敏感区主要分布在普渡河下游地区。总体而言,禄劝县石漠化敏感性相对较高,在区域开发与保护过程中应引起高度重视。     

基于遥感和GIS的宣化县水土流失定量空间特征分析

以遥感和GIS技术为支撑,利用通用的土壤流失方程(USLE)的修正模型(RUSLE)定量评估宣化县2000年的水土流失量和土壤侵蚀强度,并对宣化县水土流失空间分布特征进行了分析。结果表明,宣化县2000年土壤侵蚀(轻度侵蚀以上)面积为982.85 km2,占宣化县总面积的39.25%,平均土壤侵蚀模数为13.92 t/hm2.a,属于轻度侵蚀;坡度越大,极强度及剧烈侵蚀越有可能发生,从整体来看,15°~25°是侵蚀比例最大的坡度带。宣化县土壤侵蚀主要集中于灌草地和旱地两种土地类型,两者土壤侵蚀面积占宣化县2000年总土壤侵蚀面积的93.897%。     

黄土高原2000—2020年生态网络演变及关键修复区识别

生态修复工程对国家生态保护具有重要促进作用,生态质量评价及构建生态网络是识别生态修复区域的重要途径。本文利用遥感生态指数(RSEI)、最小累积阻力模型、重力模型构建2000、2010、2020年黄土高原生态网络,并分析其演变特征,识别不同时期生态关键修复区。结果表明：(1)2000—2020年,黄土高原生态质量整体处于中等偏低水平,空间上呈西北差东南优的分布特征。2000—2010年,生态质量改善趋势明显,占总面积的53.55%。(2)2000—2020年黄土高原生态廊道数量增加,总长度减少。生态廊道主要景观类型为草地、林地、耕地。重要廊道多分布于研究区东南部生态源地附近,数量占比逐年增加;西北部廊道数量少、距离远、重要性低、连通性较差。(3)黄土高原生态关键修复区中,生态夹点集中分布在西南部和东部,障碍点分散在东部和南部,主要土地利用类型为草地和耕地,面积均呈增加趋势。生态断裂点分布广泛,在黄土高原东部省会城市周边较集聚。本研究可为黄土高原国土空间生态修复工程实施提供科学参考。     

垦区与农区耕地配置模式对比研究

以富锦市为研究区域,运用地理信息系统、土地资源学、土地利用规划学的知识,并结合景观生态学的相关知识,对该区域垦区与农区的耕地配置模式进行对比分析,着重从垦殖率、耕地内部数量结构、空间分布特征、斑块特征、居民点等方面探讨二者耕地配置模式的异同。结果表明:农区垦殖率为81.94%,高于垦区的70.64%;农区的水田、旱地面积相差悬殊,旱地面积接近于水田的7倍;农区、垦区水旱混合区分别占耕地总面积的13.28%和36.15%;农区水田斑块为10.81ha,小于垦区的21.38ha。最后为土地整治项目提出了一些参考建议,旨在促进农业现代化发展。     

基于遥感和地理信息系统的辽宁省滨海湿地研究

参考国内外各种湿地分类系统,将辽宁省滨海湿地分为自然湿地和人工湿地两大类,自然湿地再分为8小类,人工湿地再分为3类。利用地理信息系统平台,解译了美国陆地资源卫星(LANDSATTM)2002年图像,得出各种湿地类型的面积,汇总得出辽宁省滨海湿地的总面积是17 333 km2,其中,自然湿地面积是12 658 km2,占辽宁省滨海湿地总面积的73%,人工湿地面积是4 675 km2,占滨海湿地总面积的27%。比较深入地分析了石油开发和农业开发对辽宁滨海湿地的影响,提出保护辽宁滨海湿地资源的重要性。     

长株潭地区建设用地扩张遥感时空特征分析

利用遥感、GIS一体化技术,获取长沙、株洲、湘潭3市(长株潭地区)2000年、2005年和2010年3期陆地卫星图像,提取建设用地扩张及其空间分布信息。运用扩张速度指数和强度指数分别对2000—2010年间10 a变化以及2005年为界的前后两个5 a区域建设用地时序特征进行分析;利用优势度指数分析了区域建设用地扩张的空间趋向性。结果表明:长株潭地区建设用地在不同时期都处于增长的趋势,其中前5 a建设用地扩张速度和强度都要明显高于后5 a。2000—2010年间建设用地面积增加约3.94万hm2,前后2个时期的扩张面积分别占增加总量的57.30%和42.70%。对长株潭地区建设用地扩张进行时空特征分析,认为建设用地扩张引起区域内耕地和林地在数量和空间格局上的变化,城区周围9~12 km范围内耕地极易转入建设用地;2个时期河流附近耕地流入建设用地随距离变化而呈现不同特征;前5 a城区周围林地转入建设用地强度大,距离交通用地3 km附近的林地易转入建设用地。     

基于主成分分析的生态变化遥感监测——以宝鸡市城区为例

利用遥感技术研究区域生态变化特征,具有实时、快速等优点。采用主成分分析法(principal component analysis,PCA),集成了绿度、湿度、干度和热度4个遥感指标,对2002—2013年间宝鸡市城区(陈仓区、金台区和渭滨区)及其土地利用类型的生态环境质量变化进行了综合评价。结果表明,2002—2013年间研究区生态环境质量等级提升的面积占研究区总面积的39.50%,等级下降的面积占10.96%,生态环境质量综合指数(synthetical ecological index,ESI)提升了0.31,近10 a来生态建设工作已取得显著成效;其中,陈仓区和渭滨区整体生态环境质量得到改善,ESI分别上升了0.38和0.23,而金台区有所下降,ESI降低了0.03;各土地利用类型ESI由高到低依次为林地、未利用地、草地、水域、耕地和建设用地,其中耕地生态环境质量相对稳定,林地、草地和未利用地得到改善,而水域和建设用地变差。     

眉山市东坡区景观生态信息初步分析

利用景观生态学格局分析方法,将东坡区景观分成耕地、林地、草地、水体、建筑用地和裸地景观六大类。通过遥感影像判读解译,得到上述六类景观基本形状数据。通过计算得到各景观的斑块总面积指数、景观类型所占景观面积的比例指数、斑块数指数、最大斑块指数、平均斑块面积指数、景观破碎化指数、景观优势度指数和多样性指数等景观格局数,初步分析2000年和2007年该区景观格局变化,为经济开发和环境保护提供科学依据和决策支持。     

天山山区大气可降水量的空间聚集特征分析

利用MODIS大气可降水量产品和高程数据,采用描述性统计和空间自相关分析方法,定量分析了2003—2013年间天山山区大气可降水量的空间聚集特征。结果表明,近10 a天山山区平均大气可降水量的空间分布格局呈现西多东少的变化,全局空间自相关系数为0.899 8,具有典型的空间聚集模式,即:高值聚集区域占山区总面积的35.94%,集中在高程为2 000 m左右的天山山区周边地区;低值聚集区域占山区总面积的38.79%,主要分布在高程3 000 m以上的中天山和东天山地区;没有高低负相关,仅有较少的低高负相关的聚集方式,占山区总面积的0.05%,只在天山山区周边零星分布。高程与天山山区大气可降水量的空间相关系数为-0.831 3,是空间聚集格局分布与差异的主要原因。     

Landsat系列影像支持下的凤阳县石英砂矿区土地利用动态监测

利用1991—2015年间Landsat系列遥感影像,基于SVM方法获取凤阳县石英砂矿区土地利用信息,并通过GIS空间分析功能研究矿区土地利用类型的时空变化特征和规律。结果表明:(1)SVM方法对Landsat系列影像分类具有较高精度,且提取效率快,省时省力。(2)25年来,凤阳县石英砂矿区土地利用方式和空间格局发生了显著变化。工矿用地面积增加速度最快,主要由草地和林地转化而来;建筑用地面积持续增加,为侵占耕地、草地和水域所得;水域总面积变化量不大,呈现先减后增的趋势;草地面积急剧减少,净减量最大,主要转化为林地、耕地和工矿用地;耕地和林地面积先增后减,但林地净增加,而耕地被废弃、闲置或被建筑用地扩张占用,流失的耕地多分布在乡镇(村庄)、河流周边。(3)工矿用地和建筑用地面积变化呈正相关增加,对植被和水域的侵占逐年增加,矿区土地系统的质量朝着变差的方向发展。     

基于GlobeLand30的全球城乡建设用地空间分布与变化统计分析

城乡建设用地分布与变化是人类活动的直观标志和生态足迹,在环境变化研究、地理国(世)情监测和可持续发展研究等方面发挥着重要作用。以往人们对一些城市、区域或国家的城乡建设用地分布与变化进行过较为深入系统的研究,但在全球尺度上,这方面研究尚为空白。本文是利用我国自主研制的世界上首套30m空间分辨率全球地表覆盖数据集GlobeLand30的人造地表数据层,首次开展了全球城乡建设用地的空间分布及变化的统计分析。它采用用地面积、构成占比和增量占比等主要指标,统计全球范围内城乡建设用地的空间分布及2000年至2010年10年间的变化,重点分析了2010年全球、各大洲及主要国家的城乡建设用地分布现状与地域差异,2000年至2010年全球、主要国家的建设用地变化以及其主要土地来源。研究结果表明,2010年全球城乡建设用地总面积为118.75×104km2,占全球陆表面积的0.88%;2000年至2010年全球城乡建设用地面积增加了5.74×104 km2,变化率为5.08%,其中,中国和美国新增城乡建设用地约占全球的一半;新增城乡建设用地占用最多的是耕地,占总量的50.26%。这些为研究全球陆表人类活动的空间分布特征与变化趋势提供了翔实的信息和知识。     

基于层次分析法的盐池县地质灾害危险性评价

为探讨区域地质灾害危险性评价方法,在充分研究盐池县地质灾害孕灾环境的基础上,以多源遥感数据和基础地质数据为数据源,选择地层、岩组、土壤、土地利用类型、坡度、坡向、地形湿度指数、径流强度指数、距河流距离、距道路距离、归一化植被指数以及降水量等12个因子,利用GIS提取因子信息,采用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)建立评价因子及其类型的判断矩阵,构建地质灾害危险性评价指数,对盐池县地质灾害危险性进行评价和分区,划分出极低、低、中、高和极高危险区5类分区并完成精度检验。结果表明:①极低、低危险区的面积分别占全县面积的34%和28%,主要分布在盐池县中北部的丘陵区,中危险区面积约占全县的25%,主要分布在南部麻黄山、王乐井以西以及道路周边地区,高和极高危险区分别占总面积的12%和1%,主要集中分布在河流两侧以及麻黄山地区;②成功率曲线和受试者工作特征(receiver operating characteristics,ROC)曲线与横轴围成的面积(area under curve,AUC)分别为0. 77和0. 89,检验结果精度较好,同时,灾害点密度从极低危险区到极高危险区呈增加趋势且极高危险区的灾害点密度最大,达到了1. 076个/km2;③AHP方法适用于盐池县地质灾害危险性评价,评价结果可为盐池县地质灾害的防范与治理提供一定的参考依据。     

江苏沿海地区耕地分布格局及其变化特征

利用1990年、2000年和2010年的遥感解译土地利用数据提取耕地数据,运用耕地集中度指数、核密度计算等方法分析江苏沿海地区耕地资源空间分布格局及其变化特征.结果表明:①1990-2010年,江苏沿海地区耕地面积所占比重较高,但呈逐年降低趋势,耕地数量逐年减少.耕地类型以平原水田、平原旱地两类为主,呈整体交错分布、部分集聚的分布格局;②从耕地分布状况来看,呈中部、南部高,北部略低的分布特征,耕地分布较集中,且在时间序列上有进一步加强的趋势,耕地区域变化差异性不明显;③从耕地核密度分布状况来看,密度高值区呈现扩散趋势,密度低值区呈集聚趋势,且在进一步增强.耕地整体呈中西部、西南部耕地分布稀疏,中东部、北部分布密集的空间分布特征.     

武汉市建设用地扩张遥感监测及空间分异分析

为分析武汉市建设用地扩张时空特征,基于1990,2000,2005和2010年获取的Landsat影像数据,利用面向对象分类方法提取建设用地信息;采用城市扩张速度(expansion speed index,ESI)、扩张强度(expansion intensity index,EII)及综合扩张程度指数(expansion degree index,EDI)和标准差椭圆(standard deviational ellipse,SDE)空间分析方法分析该市1990―2010年建设用地扩张时序及空间分异特征。结果表明:武汉市建设用地呈扩张趋势,20 a间扩张了749.9 km~2,前期10 a、中期5 a和后期5 a间扩张面积分别占扩张总面积的19.06%,33.33%和47.61%;3个时段的ESI和EII均呈增大趋势,后期扩张程度尤为剧烈。SDE分析表明,20 a来武汉市建设用地空间分布呈离散趋势,前期局部扩张,中期趋于均衡扩张,这2个时段呈"东北→西南"空间分布格局;后期全局均衡扩张,空间分布不存在方向性。研究结果将有助于武汉市建设用地的理性扩张决策。     

基于遥感与GIS的北京城乡结合部土地利用时空变化分析

随着城镇化进程的加快,我国土地利用结构发生了显著的变化。及时、精确地掌握土地资源的数量、质量、分布特征及其变化趋势,对土地资源的持续发展与规划有着至关重要的作用。在遥感和GIS技术支持下,选择北京市顺义区作为研究对象,采用分类后比较方法,对1999~2011年间土地利用类型的动态变化进行定量分析以及空间分布制图。结果表明:该区域耕地、林地和水域的面积分别减少了15.77%、27.85%和75.82%,居民工矿用地增加了18.49%;耕地资源数量减少,非农业用地大量增加,综合土地利用动态度达到2.37%,城乡结合部的范围在12年间从西向东进行了大范围地移动。     

混合像元聚集指数研究及尺度分析

本文提出了一种新的混合像元聚集指数计算方法。该方法基于高分辨率遥感数据,采用方向孔隙率公式和线性混合模型相结合的方法,详细描述了混合像元内部由于植被覆盖度(FVC)、端元聚集指数以及叶倾角分布等引起的尺度差异。利用模拟数据进行初步敏感性分析,将计算得到的混合像元聚集指数与所占面积比例最大的端元聚集指数进行比较,结果表明端元聚集指数的不均一性对计算结果影响最大,由此得到的混合像元聚集指数较最大面积端元聚集指数下降了55%;植被覆盖度的不均一性影响次之,可使聚集指数降低43%;植被叶倾角分布(G函数)的空间异质性影响最小,约12%。敏感性分析的结果同时也证明了对于空间异质性较强的混合像元进行尺度差异修正的必要性。利用本文中提出的混合像元聚集指数方法有望在提高低分辨率叶面积指数反演中发挥重要作用。     

基于土地利用数据的多维度耕地演变分析

采用GIS 的空间分析和空间统计方法,从耕地变化的幅度、结构、空间布局和质量特征等多维度,对武汉市蔡甸区2009-2014 年土地利用现状数据库中的耕地变化进行分析,揭示其变化规律和分布特征,为新型城镇化发展背景下制定耕地保护制度和科学利用耕地资源提供科学依据.     

回汉聚居区土地利用变化对比分析

利用1978~2015年Landsat数据,以宁夏盐池县和同心县为例,对回汉聚居区近40 a土地利用变化时空特征进行了对比分析。结果表明,(1)盐池、同心两县耕地、林地面积总体呈增长态势,盐池县耕地、林地面积分别增加了5.18×10~4 hm~2和6.67×10~4 hm~2,同心县耕地、林地面积分别增加了2.66×10~4 hm~2和3.28×10~4 hm~2。两县草地面积以1987年为转折点,之前大幅减少,而后持续增加。(2)同心县土地利用程度指数高于盐池县,均呈增大趋势。1978~1996年,盐池县土地利用集中化程度高于同心县,而2007~2015年,同心县土地利用集中化程度超过了盐池县,土地利用类型主要集中于草地、耕地和林地,呈现以农牧为主的土地利用格局。(3)两县土地利用信息熵均呈上升趋势,表明土地系统的有序化程度逐步降低。