基于CLUE-S模型和生态安全格局的石羊河流域土地利用优化配置

以典型干旱内陆河流域石羊河为例,将GIS技术、最小累积阻力（minimum cumulative resistance,MCR）模型和CLUE-S（conversion of land use and its effects at small regional extent）模型应用到该流域土地利用优化配置研究中。通过景观安全格局理论构建土地利用生态安全格局,基于土地利用空间分布和驱动因子的定量关系,提出一种基于生态安全格局的土地利用情景模拟方法,借助1986年、2000年和2014年3期土地利用数据对石羊河流域生态安全格局情景、耕地保护情景和自然发展情景3种模式下2030年的土地利用结构和布局进行了优化配置,并对优化配置结果进行比较分析。结果表明,在生态安全情景下耕地有所减少,林地、草地和水域有较明显增加;耕地保护情景以土地开发和整治及宅基地还耕为主要目标,科学有效控制了建设用地规模,大力开发未利用地潜力;自然发展情景综合考虑了目前发展情况和宏观政策指导下各土地利用类型的数量及空间结构发展情况。综合考虑石羊河流域社会经济、生态及耕地保护等多方面的因素,研究结果认为耕地保护情景更为合理,其它两种情景可为耕地保护情景进行补充和局部修正。该结果可为石羊河流域土地利用总体规划和生态保护提供参考。     

延河流域土地利用变化特征分析

研究土地利用时空变化特征对促进区域生态经济协调发展具有重要意义.以延河流域为例,基于不同时期遥感影像,借助RS、GIS和ENVI软件平台技术,获取了1980-2015年延河流域土地利用变化状况,并进行了土地利用转移分析;在此基础上解译了不同时期的土地利用类型,分析了延河流域土地利用时空变化特征和影响因素.结果表明,1980-2000年流域内土地利用结构整体变化较小,耕地、林地、草地3类土地利用面积相互转化频繁但整体面积趋于稳定,建筑用地面积增加了1.25倍;2000-2015年流域内耕地、林地和草地发生了显著变化,其中耕地面积减少了28％,林地面积增加了40％,草地面积增加了15％,建筑用地面积增加了近两倍,但比例很小,未利用地和水体变化幅度不明显;2000年前后流域内土地利用变化空间特征存在明显不同,2000年之前各土地利用类型变化主要发生在延安市区,2000年之后整个流域地区均有不同土地利用类型的转移;2000-2015年国家"退耕还林、草"生态修复政策、产业经济生产总值不断上升、人口数量稳定增长、城镇化发展迅速等均对流域土地利用结构产生了影响.     

焦作市1980～2000年土地利用时空变化分析

采用GIS技术,对焦作市1980~2000年土地利用结构的时空变化进行分析。研究表明,焦作市土地利用结构发生了较大变化:耕地、草地、城镇用地经历了一个先增加后减少的过程;水域、农村居民点与未利用地的面积先减少后增加;其他建设用地一直处于增加状态;林地和滩涂一直处于减少状态。20 a间焦作市的土地利用变化主要集中在耕地、林地、草地、水域、滩涂、农村居民点之间的相互转换。     

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。     

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。     

生态服务价值对土地利用变化的时空响应研究——以徐州市为例

徐州市是淮海经济区的中心城市,生态环境保护工作任重而道远。通过2005—2015年间徐州市的遥感影像数据制作徐州市土地利用变化图,再结合相关统计年鉴数据,利用GIS空间统计的方法,计算出研究期间徐州市的土地利用动态度和土地利用转移矩阵。在此基础上以当量因子法的研究为基础,以研究区域的具体情况确定相关修正系数,定量研究了徐州市的生态系统服务价值在时间及空间上的变化。从土地利用变化和生态系统服务价值变化之间,研究其变化关系。研究结果表明:(1)徐州市主要用地类型以耕地为主,2005—2015年间,耕地、林地、水域和草地面积减少,未利用地小幅度增加,建设用地增加面积较大,同时不同土地利用类型之间转化剧烈,耕地大面积向林地、草地和建设用地转出,增加的建设用地面积主要是由耕地转化而来;(2)在二级生态系统服务类型中,水文调节和废物处理服务价值最高,原料生产服务价值较低,研究期各单项生态系统服务价值均呈现出不断下降的趋势,进而导致徐州市总生态系统服务价值不断减少,10 a间共减少了2.9×10~9元,在一级生态系统服务类型中,耕地生态系统服务价值减少了1×10~9元,林地生态系统服务价值减少了1.43×10~9元,二者生态服务价值减少量占总生态服务价值减少量的80%以上;(3)不同时期各地类的生态系统敏感性指数均小于1,说明研究期间徐州市各地类生态价值系数和生态系统服务价值是一种缺乏弹性的关系,因此采用生态价值系数的计算方法是合理可靠的,计算结果具有可信度。     

2015年我国土地利用形势分析

"十二五"以来,我国土地利用有效地保障了经济社会发展、粮食安全和生态文明建设.2015年,受经济放缓影响,建设用地供应有所下降,供地结构和布局更加优化,促进了经济转型升级和区域协调发展;大力推进土地整治和高标准基本农田建设,有效遏制了耕地过快减少和耕地质量下降的势头,为粮食生产实现12年连续增产奠定了基础;加大生态用地保护力度,促进了生态环境改善和生态国土建设;节约集约利用土地,土地利用效率显著提升,但闲置浪费现象依然存在.     

多尺度耕地供需动态平衡模式研究

从耕地生态经济系统角度，指出耕地供需动态平衡实质上是指耕地经济量和生态量的供需动态平衡；并根据耕地供需动态平衡的多尺度特征，提出衡量耕地供需动态平衡的多尺度标准。在这个框架下，从总量、均量、质量、时间和区域等方面详细讨论了耕地供需动态平衡的基本模式以及在土地利用规划框架下的调控模式。     

土地利用/覆被特征的碳汇生态价值时空演变研究——以江苏省滨海地区为例

土地覆被/覆被时空演变是陆地生态系统碳储量变化的重要影响因素。以土地利用/覆被变化为驱动,利用InVEST-Carbon模型估算江苏省2000-2015年的碳汇储量,分析了该地区碳汇储量的时空演变规律。研究表明,2000-2015年江苏省滨海地区林地、草地和耕地向城镇建设用地转换显著,显著区主要分布在研究区的北部和中部,草地减少明显,耕地和建设用地增加明显。2000-2015年江苏滨海地区碳汇量减少明显,中部和北部区域碳汇能力减弱显著。基于空间信息技术的碳汇时空演变研究,有效地完成了对陆地生态系统服务功能的评估,为区域生态环境保护、土地规划提供了重要的理论支撑。     

基于世界城市建设目标的北京市土地利用结构优化研究

北京市提出建设"世界城市"始于20世纪90年代初,1993年10月6日国务院批复了《北京城市总体规划(1991-2010年)》,明确指出要将北京市建设成为世界一流的历史文化名城和现代化国际城市,后续又逐渐细化世界城市的建设内容。近年来国内有关世界城市的研究内容广泛,涉及指标体系、金融、保险、交通、文化、旅游、城市空间、土地等方面,其中经济和指标体系方面的研究相对成熟,在土地利用方面的研究尤显不足。土地作为承载城市经济社会发展的物质载体,土地利用方式直接影响城市经济社会发展。如果城市土地利用结构失衡或布局不合理,势必造成城市中各种机能失调,增加城市运行成本,阻碍城市社会经济发展。本文基于世界城市建设目标,探索北京市的土地利用结构优化,力求为北京市建设世界城市提供用地参考。首先应用文献分析法对纽约、伦敦.、东京等世界城市的人口、产业、土地利用的关系进行梳理,然后应用土地利用流量方法对北京市土地利用演变过程进行分析,并探索土地利用变化的驱动力。从经济、社会、生态环境以及土地利用等方面将北京市与世界城市进行全方位的对比分析,找出北京市土地利用存在的问题。选择性借鉴世界城市的经验,对北京市建设世界城市在土地利用结构发展方向上进行定位,并设定了2020年、2030年北京市土地利用结构发展目标,应用多目标优化模型、CA-Markov模型对北京市2020、2030年的土地利用结构进行优化和空间布局模拟。得出如下结论:(1)世界城市的土地利用结构前期变化剧烈,后期逐渐趋向稳定。纽约市在1988至2000年,土地利用结构变化较大,而从2000年到2014年土地利用结构变化逐渐趋向稳定。伦敦市土地利用结构自1971年到2005年,建筑用地增长了9%,绿地减少了9%,其他土地类型变化不大。东京从1982年到2002年,土地利用结构变化较大,而在2002年至2011年期间,土地利用结构变化较小。(2)北京市区用地结构不尽合理,居住、生态用地比例过低,工业用地过高。与纽约、伦敦、东京等世界城市类似发展阶段相比,北京市区居住用地至少低了5个百分点、生态用地低了15个百分点、工业用地高了12个百分点。(3)北京市用地过度扩张,人均建设用地过高,土地资源利用粗放,土地利用效率低下。北京市的人均建设用地过高,用地产出效益较低。人均建设用地是纽约2014年的3倍,东京2011年的1.8倍;建设用地地均产值是纽约2014年的1/20,是东京2011年的1/13。与纽约、伦敦、东京等世界城市类似发展阶段相比,北京市人均建设用地是伦敦1971年的1.1倍,东京1982年的2倍;建设用地地均产值是伦敦1971年的1/3,是东京1982年的1/5。(4)对北京市土地利用结构进行优化后,优化后的符合基于世界城市建设目标在土地利用结构上设定的定量目标,并且优化后的结构从以往的剧烈变化逐步趋向稳定,符合世界城市土地利用结构的演变规律。同时,优化后的结构比预测结构趋向稳定和可持续,土地利用布局更为集约发展并兼顾生态保护功能。通过土地利用强度指标的计算,发现优化后的土地利用结构有利于减缓土地利用强度的快速增长,减少经济发展对土地资源可持续利用的影响。从空间布局来看,按现有情况进行预测的土地利用空间布局依然存在建设用地扩张而生态用地大量减少的局面,而优化后的土地利用结构在空间布局上更多地是在城乡结合部将原本转向为建设用地的土地转变为生态用地,相应地,农用地较预测情况减少,这些变化主要体现在生态涵养发展区中的农用地部分转化为生态用地。整体上优化后的数量结构的空间布局降低了土地利用类型之间转换的频繁性,并使以往土地利用剧烈转换的现象得到了有效控制。同时,优化后的结果在空间布局上逐渐趋向集约发展,并更加注重保护生态功能。     

Gravity Changes Before Large Earthquakes in China: 1998-2005

Although it is well known that coseismic gravity changes take place during an earthquake, previous research has not yielded convincing evidence demonstrating that significant gravity changes occur before large earthquakes. Furthermore, even if we suspect that gravity changes occur before large earthquakes, we have yet to demonstrate how to consistently observe these changes for useful earthquake forecast that would bring benefits to society. We analyzed ground gravity survey data obtained in 1998, 2000, 200...     

基于Skyline的企业总图3维信息系统

3维技术以其直观、眩目的表现力深受人们喜爱.利用3S技术和Skyline开发平台,可以构建大型企业3维地理信息系统,以满足企业设计部门和资产管理部门对基础地理信息的需求.兼容原有2维系统的总图3维信息系统,将为企业的日常管理、设计施工、分析统计、规划决策等提供更加可靠、直观、多层次、多功能的综合服务信息.     

阿克苏河-塔里木河水系水质污染遥感监测与评价

 采用Landsat TM数据分析了阿克苏河—塔里木河断面水质污染状况,通过波段的DN值和常规监测数据建立能反映水质状况的 污染物监测模型。结果发现,将2000年常规监测数据代入模型后,与遥感数据的结果基本吻合| 重建阿克苏河—塔里木河的连续水体 污染变化曲线,得出污染物浓度随着远离上游而增加。     

城市数字高程模型和数字正射影像建库系统架构

数字高程模型和数字正射影像是城市基础地理信息的核心载体.两者数据都是连续的地表模型数据.本论文旨在研究建立一个以这两种数据为主体的数据库集成管理系统,并能够提供基本的分析和应用功能,为城市的规划、建设、管理和社会各行业提供完善、优质和高效的地理空间数据服务.论文以宁波市两者数据的建库为例.首先介绍一些有关背景资料;然后详细研究了该系统的设计情况,包括设计的原则、技术路线,数据组织和功能规划;最后进行总结,分析了该系统架构设计的优缺点.     

互联网时代的地理信息系统

本文通过分析近年来信息技术和地理信息系统的进展,探讨在互联网时代的地理信息系统的发展趋势和技术,提出了以构件化的分布式地理信息系统的发展方向,并以新的概念探讨了以互联网为平台的ＧＩＳ的构件模型和客户－服务器模型为基础的ＧＩＳ服务模型。     

GML数据存储技术的研究与实现

如何有效存储GML数据是当今GIS界研究的热门课题。本文首先分析了现有XML数据存储技术,并根据GML的特性,提出了GML数据存储策略以及实现技术。     

浅谈MapGIS到ArcGIS数据自动转换实现

文本介绍了如何用编程方式实现MapGIS点、线、面数据及渲染(Render)样式到Arc—GIS的自动转换,并对关键技术、难点进行详细描述。     

Tikhonov正则化方法在GOCE重力场求解中的模拟研究

本文在阐述Tikhonov正则化方法基本原理的基础上,给出了四类可用于重力场解算的正则化矩阵(零次、一次、二次和Kaula),以及用于确定正则化参数的L曲线法和GCV方法的数学模型。基于SA方法利用模拟数据分析讨论了零次、一次以及Kaula正则化矩阵应用于GOCE全球重力场模型确定的有效性,并由Kaula正则化矩阵分析了L曲线法和GCV方法确定正则化参数的可行性。数值结果表明三类正则化矩阵获得的最优解(以大地水准面MSE最小为准则确定)的精度水平相近,关键在于相应正则化参数的确定,数值结果同时说明了GCV方法和L曲线法可用于确定正则化参数,且前者较后者具有更好的稳定性。     

QZSS对GPS区域性能增强分析

在日本和中国中东部地区,就日本准天顶卫星系统(QZSS)对GPS导航精度增强、完好性增强以及可用性增强进行了仿真计算比较。结果表明,只有3颗卫星组成的QZSS在这些区域内对GPS提供了有效的性能增强,而且随着卫星截止角的增加,这种性能增强显得更为明显;QZSS在战时可有效降低由于部分GPS卫星失效而导致的性能恶化程度。分析结果对于我国在中部地区和东部热点地区有效利用GNSS导航资源具有指导作用。     

我国地理信息系统建设及进展(1)

GIS的基础背景和发展阶段与GIS业务化应用系统的建设两个部分，着重叙述了GIS建设的探索过程和发展思路，指出GIS建设从初步发展时期的研究实验、局部应用向着实用化、集成化和产业化方向发展，成为国民经济和社会发展普遍使用的工具，在各行各业发挥着重要的作用。同时用实例说明GIS业务化应用系统，在我国大体经历的四个发展阶段。