RS&GIS支持下的长海县建设用地空间变化分析

以长海县1993年和2005年Landsat-TM数据为基础,运用遥感软件ENVI,经噪音剔除、主成分变换、彩色合成、分类处理、差值运算提取出长山列岛新增建设用地,生成新增建设用地矢量数据,结合GIS软件MapInfo,经过投影转换、叠加分析、缓冲区分析、空间信息统计,分析新增建设用地的空间分布及影响机制,结果表明:长海县的建设用地在1993-2005年不同程度地增加,人口及经济发展是建设用地增加的主要促进因子;交通干线对新增加的建设用地具有空间吸引效应;新增建设用地有向港口等基础设施集中的特征;新增建设用地空间分布受到已有产业功能分区的影响.研究表明,RS&GIS支持下,利用TM数据分析海岛建设用地变化具有一定的应用前景.     

基于GIS的长海县养殖用海规模结构分析

文章以截至2015年9月长海县养殖用海权属数据为基础,应用ArcGIS软件对长海县海域养殖用海规模及结构进行空间统计,结果表明,长海县海域养殖用海面积为738 556hm~2,占大连市的64%,养殖方式主要为底播养殖。通过SPSS软件对2016年长海县的养殖用海规模和海水养殖业产值进行预测,结果显示,2016年海水养殖业产值可达133亿元,用海规模新增面积最大可达102 000hm~2。     

基于GIS的滨海城市水域生态敏感性分析——以天津市为例

利用天津市2000年、2006年和2010年3期TM遥感影像和近10年天津市相关年鉴数据,通过ENVI影像解译,结合GIS空间分析技术,采用生态敏感性法和动态度法,对天津市淡水水域和盐田进行生态敏感性分析。研究表明,天津市水域生态保护用地总面积相对稳定,略有增加的趋势;淡水水域生态用地面积较大,分布较广,且中低敏感区面积相对较大;盐田生态用地面积相对较小,集中分布于东南滨海区,高敏感区所占比重最大。     

环渤海海岸带土地利用变化格局研究

环渤海海岸带是人-地相互作用的强烈地区,土地利用是人-地作用的重要方式,并通过格局变化体现。文章利用2000年和2010年中国土地利用现状遥感监测数据,利用GIS软件平台,对环渤海海岸带及所属的38个县区土地利用变化进行了省际和距海缓冲区分析。结果表明:(1)地类面积在省(市)际间分布不均衡,其中林地集中分布在辽宁省,草地集中分布在山东省,河北省城镇工矿建设用地、天津市水域和城镇工矿建设用地比重大,耕地在三省一市分布较均衡,且为区域基质地类;(2)地类面积按照距离海岸线由近到远的次序,分布有差异。其中城市建设用地集中分布在距海岸线15 km区域内,林地占比随离海岸线距离增加逐渐提高,未利用地和水域占比逐渐降低,其他地类无明显变化;(3)从地类转移情况看,在2000—2010年期间,地类呈现由草地—耕地—建设用地的转移路径;其中在15 km范围内,水域和耕地成为建设用地的主要转入源;在其他范围转入源以耕地为主;(4)从空间热点上看,渤海湾的天津地区是建设用地增加热点地区,而莱州湾西部是耕地增加热点地区;(5)环渤海海岸线不断向海洋延伸,其中渤海湾延伸最大,其次为莱州湾东南部和辽东湾的东岸。     

近39年长三角海岸带土地开发利用格局演变分析

长三角海岸带是全球变化与人类活动剧烈相互作用的典型区域,在沿海开发逐渐深化与政策助推背景下,该区域土地利用变化加剧,已成为经济发展与生态保护的矛盾热点区,分析海岸带土地开发利用格局演变过程对推动长三角沿海发展带具有重要意义。本文基于1980?2018年5期土地利用矢量数据,采用桑基图、年变化率、动态度及核密度分析方法,揭示了近39年来长三角海岸带土地开发利用在数量结构、空间形态、重点地类集聚及海陆梯度变化规律等方面的演变特征。结果表明:(1) 2018年长三角海岸带基底景观由耕地、林地和建设用地构成,占研究区总面积的89.86%,呈现出北耕南林、建设用地呈散团式镶嵌其中的空间格局。(2)近39年来研究区土地利用系统在数量结构和空间形态上变化各异,其中,在数量结构上整体呈现耕地持续平稳减少、建设用地持续快速增加、林地波动式微弱减少、草地和水域波动式微弱增加的发展趋势,且历经围填海开发面积累计达2 161.01 km2;在空间形态上主要呈现出建设用地斑块遍地开花并伴随局部爆炸式扩张、耕地斑块逐渐缩减且趋于破碎化、江苏和上海东部以及杭州湾沿岸围填海开发形成明显湿地景观的演变态势。(3)重点针对建设用地和湿地开展空间集聚演变特征分析,其中,建设用地扩张规模呈小而散且扩张集聚度呈持续增强趋势,形成由“单中心”趋向“多中心”空间集聚格局;滩涂资源呈现数量少、斑块小且分布散的特征,总体呈减少趋势,各时期扩展热点区及缩减热点区地处县市各异。(4)在距离海岸线20 km范围内,研究区土地利用动态度呈现明显的建设用地趋海及海洋用地趋陆的变化规律,且江苏、上海及浙江沿海地带的各地类动态度海陆梯度变化规律各异。     

青岛地区人口密度空间化模拟

相对于传统人口统计数据,高精度的人口密度空间化分布数据更能反应人口的实际分布情况。由于城市主体位于丘陵地貌上,青岛地区相对其他沿海城市有着特殊的人口分布规律。本文以青岛地区为例,对人口密度进行空间化分布模拟。以GIS为平台,在提取土地利用类型、DEM高程、道路分布等常见影响因子之外,引入DMSP夜间灯光影像数据,利用SPSS软件进行多元回归分析,建立并优化模型,进而比较这些因子对人口分布的影响度以及在青岛地区的拟合效果,最后模拟生成1km网格内的2010年人口密度分布图。经过对比验证,所得结果与现实吻合度较高,基本符合实际人口分布情况,能够清晰地反映青岛地区人口分布规律,可以为研究人口分布规律及人口管理等提供一定的数据支持。     

1987—2020年三门湾海岸带LUCC与近岸生态环境变化

分析LUCC(土地利用/覆被变化)对提高土地开发利用效率和推动生态环境保护工作具有重要意义。选取三门湾海岸带为研究区,以1987—2020年6期Landsat影像为数据源,采用GIS和RS技术,利用定量分析法、土地转移矩阵模型对三门湾海岸带土地利用时空格局进行分析。结果表明：(1)建设用地、耕地和水产养殖用地是三门湾海岸带主导土地利用类型,人类活动和城镇化导致建设用地和水产养殖面积增加,土地利用转移主要表现为耕地向建设用地、滩涂向水产养殖用地转移的趋势。(2)在土地利用结构性质转变影响下,近30年来三门湾近岸水体营养盐含量呈现先增高后降低的趋势;近20年来近岸综合潜在生态指数由16.47升至21.18;人类活动对三门湾海岸带近岸生态环境造成威胁。     

深圳湾海岸带景观格局变化特征和趋势预测

文章以深圳湾海岸带为研究对象,在遥感和GIS技术的支持下,应用2001年和2009年遥感影像解译信息,建立空间信息库并叠加分析,获取景观类型动态转移数据矩阵,得出2001-2009年深圳湾海岸带景观空间分布规律及其变化特征,即红树林、建设用地和河流的面积有所扩张,湖泊、滩涂沙洲、林地、浅海水域和绿地的面积有所减少。同时,应用马尔科夫模型对海岸带景观格局的变化趋势进行预测,得出浅海水域、滩涂沙洲、湖泊、林地和绿地的比重将继续下降,建设用地和红树林的比重将持续上升,河流的比重基本不变的结论。由此提出深圳湾应加强对填海造地工程的规划,保护海洋生态环境,实现科学用海和生态用海。     

庙岛群岛北五岛生态系统净初级生产力与景观格局时空分布异质性研究

利用ArcGIS10.2、ENVI5.1、SPSS26等软件,本文基于经典CASA模型估算了2005年、2010年、2017年庙岛群岛北五岛的净初级生产力(Net Primary Productivity, NPP),从季节、岛屿、景观类型、地形梯度等多种角度分析了NPP的时空分布异质性;进而分析了2005年、2010年、2017年北五岛的景观格局时空分布异质性;探讨了NPP与景观格局时空变化之间的关系及其原因。结果表明:庙岛群岛北五岛平均全年NPP总量为7 520.54 t/a(以碳计),平均密度为406.07 g/(m2·a) (以碳计);NPP分布呈明显的时空分异性;各景观类型平均面积由大到小依次为:针叶林、阔叶林、建设用地、草地、耕地;其NPP平均密度由大到小依次为:阔叶林、针叶林、耕地、草地、建设用地;各景观NPP平均密度随坡度和高差的增大先上升后出现平缓下降态势;坡向对林地NPP影响较大,半阴坡林地NPP平均密度最大;不同地形梯度的NPP年平均密度随时间推移总体呈下降态势;NPP高值出现在山林区域,低值主要在建设用地区域;由于自然地理条件、植物自身生长条件和人类活动强度等原因,NPP时空异质性分布受季节差异、景观格局时空异质性和地形因子影响显著。     

基于遥感影像的浙江省三门湾近40年海岸线及海岸带时空变化分析

根据1985、1995、2005、2013和2020年的Landsat卫星图像,采用人机交互手段将三门湾海岸线分为基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线、人工岸线和河口岸线。采用交互式监督分类将三门湾海岸带的土地利用分为水体、林地、裸地、建设用地和农业用地。研究结果表明：近40年三门湾人工岸线和基岩岸线变化最大,分别增加了80.3 km和减少了79.3 km;近40年三门湾海岸带面积累计增加了130 km²,建设用地和水体是围填海新增土地的主要利用类型,主要的土地转移形式为裸地向建设用地、农业用地的转变以及林地转为建设用地;近40年三门湾岸线分形维数由1.22减小至1.201,人工岸线比例和建设用地占比分别上升了13%和22.57%,总体上呈现向海推进、人工化加强的趋势。人类活动是造成三门湾岸线及海岸带变化的主要原因,随着对海岸带保护与合理利用的推进,三门湾海岸带开发利用格局正逐渐稳中向好。     

1993—2011年北大西洋与北太平洋的波浪变化及其原因探究

基于1993—2011年的7套卫星高度计数据,分析北大西洋和北太平洋的波浪变化趋势;利用NCEP/NCAR提供的月平均风场及SLP(Surface Level Pressure)数据,分析风场和SLP的空间变化特征,并通过主成分分析进一步考察了波浪变化与SLP的相关关系。结果表明:北大西洋波浪变化趋势的空间分布呈偶极子形态,西南区域为增大趋势,东北区域为减小趋势;而北太平洋波浪变化的主要特征是在中纬度带呈明显的减小趋势;比较而言,波浪变化趋势的空间形态与SLP变化的空间分布特征更接近,波浪主要模态的空间分布及时间系数与SLP距平场的震荡特征十分吻合,大尺度背景场SLP的变化对波浪的长期变化趋势有重要的影响。     

基于GIS的特色小镇生态敏感性研究——以山东营丘镇为例

生态敏感性评价是制定生态环境规划、区域环境政策的重要依据。文章利用生态敏感性相关理论,在营丘镇调研数据和影像遥感数据基础上,选取高程、坡度、水域、用地类型、道路交通5个敏感因子,构建评价指标体系;运用层次分析法确定各敏感因子权重;利用GIS多因子加权叠加法对山东营丘镇生态敏感性进行综合评价,得到营丘镇生态敏感性的空间分布。结果显示:区域生态敏感性的空间分布存在较大差异,敏感程度总体较高,极敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区、非敏感区分别占总面积的10.09%、12.50%、25.57%、32.24%、19.60%。研究营丘镇的生态敏感性,并进行生态功能分区,提出分区保护和城镇规划建设措施,既满足发展需要,又能将生态环境影响最小化,保证营丘镇生态环境可持续发展。     

近15年洞头五岛海岸线时空变化分析

洞头五岛相连工程连接的5个海岛的变化是洞头区发展的缩影,2002—2017年洞头五岛形态处于快速发展阶段。文章收集了2002年、2010年和2017年3期Landsat系列卫星影像,结合2010年、2014年两期0.5m分辨率DOM和2017年实地调查数据,采用RS和GIS技术提取3个时相海岛岸线,并分析了其15年来的时空变化特征。研究表明:2002—2017年海岛不断外扩,五岛面积增加约1 290.8hm~2;岸线日趋平直,平均曲折度由2.7变化为2.2,长度减少约12 692m;自然岸线和人工岸线此消彼长,自然岸线保有率由90.3%降低到54.2%,新增人工岸线长约41 927m,类型以道路和海堤为主;2002—2010年海岛形态及岸线人工化速率较2010—2017年快;岸线外推区内土地利用率不断提高,填筑形成的土地逐渐转化为建筑物、交通用地、人工绿化用地和水系等城市设施。     

基于实测数据的全球波候研究

利用近20a(1993—2011年)卫星高度计的实测数据分析了年平均海浪的空间特征及海浪的多年变化趋势。研究结果表明:海浪的大值分布路径与风场的大值分布有明显的一致性,风场是影响海浪空间分布的重要因素。海浪在北太平洋有明显的减小趋势;在东北大西洋有弱的减小趋势,与此相反,西北大西洋的海浪有明显的增加趋势;海浪在印度洋、大西洋的低纬度区域及太平洋东岸的低纬度区域有弱的增加趋势;在30°S～45°S的南太平洋区域增加趋势较强。     

陆岛互通工程对海岛产业用地时空格局影响分析——以舟山市为例

陆岛联动发展对提升海岛综合价值和推进陆海统筹战略具有重要意义.以舟山市为例,基于多源遥感影像、POI数据、景观格局梯度分析和相关性分析,探讨了陆岛连通工程对海岛产业用地演变的影响及其时空格局特征.主要结论如下:(1) 2010-2018年期间,舟山市陆域用地面积总体扩张,其中第一产业用地递减,第二、三产业用地迅速增加,产业用地转换频繁复杂.(2)海岛产业用地演变呈显著时空差异性.第一产业用地分布逐渐分散化、破碎化,重心向东北方向转移.第二产业用地集中于本岛沿岸并向外围邻近小岛辐射,其重心转移最为明显,趋向西北方.第三产业用地呈现双核多点分布特征,其中本岛南部城市核心区集聚扩张,在外围涌现零星增加点,其重心持续向西北方转移.(3)样带梯度分析表明2010-2015年间舟山海岛产业用地景观指数变化更高,而市中心产业用地景观格局变化较少,随着离市中心距离增加景观指数变化增强,在两端的金塘岛和朱家尖岛出现明显波动.海岛沿岸第二、三产业用地景观格局变化剧烈.(4)舟山海岛产业用地景观变化与跨海大桥建设、岛内交通网络、距离海岸线等地理因素呈现显著相关性和时空差异性,跨海大桥对第一产业用地的影响逐渐减弱,后期第二、三产业用地格局变化更多受到岛内交通网络、岸线资源、本底产业基础等因素影响.     

快速城镇化背景下的浙江省海岸带生态系统服务价值变化

从快速城镇化背景下土地利用变化的角度来分析浙江省海岸带生态系统服务价值(ESV)损益情况,将ESV的估算引入海岸带开发决策,对浙江省海岸带资源的可持续利用具有重要意义.以1990、2000、2010年遥感解译数据为基础,研究了快速城镇化背景下浙江省海岸带土地利用类型变化,并通过构建ESV估算模型,估算了1990~2010年间浙江省海岸带ESV变化.结果表明:1990~2010年间,由于城镇化速度不断加快,浙江省海岸带土地利用类型变化显著,主要表现为城镇建设用地大量增加,林地和耕地面积减少.期间浙江省海岸带ESV总量不断减少,从352.78亿元降至299.64亿元,降幅达15.06%.浙江省海岸带ESV空间分布不断由高价值区域向低价值区域转变.各土地利用类型价值系数(CS)均小于1,价值总量对价值系数弹性不大,所设置的ESV系数原始值较为合适.浙江省海岸带土地利用强度不断上升,其空间分布与ESV变化率空间分布具有一致性,无序增加的城镇建设用地占用林地和耕地而引起的土地利用结构转变是海岸带ESV不断减损的主要原因.     

2000～2010 年环渤海省市海岸带土地利用变化分析

作为陆海生态系统的交错带,海岸带是地表生态系统最为脆弱的地带,研究海岸带土地利用变化具有重要意义。以环渤海省市海岸带为研究区,基于2000、2005和2010年的Landsat TM/ETM遥感影像进行多时相海岸带土地利用制图,进而分析10 a间的土地利用变化特征,包括土地利用结构、土地利用动态度、土地利用程度区域差异和海陆梯度、海陆格局变化等特征。结果表明:(1)环渤海省市海岸带土地利用以耕地、建设用地和人工湿地为主,2010年比例分别为36.09%、17.16%和15.72%,不同行政单元及不同缓冲带之间土地利用结构空间差异明显。(2)2000~2005年、2005~2010年,土地利用发生转移的面积分别为2 126.419 km2和3 092.39 km2,建设用地扩展占用耕地、人工湿地和滨海自然湿地,以及滨海自然湿地变为人工湿地是主导的变化过程,但不同行政单元及不同缓冲带之间土地利用变化的空间差异明显。(3)2000~2005年、2005~2010年,综合土地利用动态度分别为0.73%和1.06%,17个地市级行政单元综合土地利用动态度以东营和天津较高,各缓冲带内综合土地利用动态度均为随时间不断增加,空间上则由海向陆波动下降。(4)2000~2010年,土地利用程度总体上不断升高,表明海岸带土地利用处于发展期,除沧州和潍坊,其他区域土地利用程度随时间不断上升;各缓冲带土地利用程度均随时间不同程度增长,空间上则由海向陆波动上升。     

基于GIS-Logistic耦合模型的杭州湾南岸景观演变驱动力分析

海岸带地区景观演变的驱动力研究是区域内在演化规律研究的重要组成部分,对于指导合理利用景观,控制人工景观规模,保护生态环境等都有着不可替代的作用.本文以杭州湾南岸的沿海乡镇区域为研究对象,在利用GIS及相关的数理统计软件分析杭州湾滨海平原区2000~2010年来景观演化时空变化特征的基础上,运用GIS-Logistic的耦合模型从空间角度深入分析了杭州湾沿海乡镇重要景观演化的驱动力.研究结果表明:近10 a来,耕地、海域等自然景观类型呈现出不断减少的趋势,建设用地、养殖用地等景观类型保持持续增长的态势;在以乡镇为单位的中小尺度研究中,纯自然驱动因素(如气候、降水等)较人文驱动因素的影响相对较弱,而县道等区位因素对于景观类型演变的影响相对较为明显,表征经济发展的人口、工业水平、工业产值等对于杭州湾南岸岸段各景观类型的演化具有较强的驱动作用.     

黄渤海近海海藻养殖规模及固碳强度时空分布

定量研究黄渤海近海大型经济海藻的面积、产量及其固碳能力和空间分布,对海洋牧场建设和海藻固碳强度研究具有重要意义。基于2001—2016年《中国渔业统计年鉴》和2016年《山东渔业统计年鉴》数据,对2001—2015年黄渤海近海和全国近海养殖大型经济海藻的产量、面积及结构进行了对比分析,采用CCI指数计算了黄渤海近海及全国近海大型经济海藻的固碳能力,并分析了2016年山东省养殖海藻的空间分布特征。研究表明:2001—2015年海藻养殖面积、产量整体呈上升趋势,其中全国海藻养殖面积在2005—2007年,产量在2006—2007年出现间断性下降,黄渤海海藻养殖面积在2005—2007年,产量在2001—2003年、2005—2008年出现阶段性下降;黄渤海近海海藻养殖产量占全国近海海藻养殖产量年均约45.53%,固碳总量占全国海藻固碳总量年均约51.75%,其中裙带菜,海带及紫菜为黄渤海海藻养殖的主要经济藻类;以山东省为典型省份的海藻固碳强度在海岸带间表现出明显的空间分布差异,其中威海市荣成区域人工养殖海藻固碳总量最多。     

江苏盐城沿海滩涂淤蚀及湿地植被消长变化

目前盐城海岸有限的滩涂资源构成自然保护区用地和经济发展用地之间矛盾的焦点,滩涂的淤蚀和湿地植被消长变化是协调保护区和地方经济发展用地的主要科学依据。通过2005年7月对盐城海岸7个断面滩面高程、泥沙粒度和植被分布进行测量及调查,结合1992年6月、2002年5月、2005年4月的卫星图片资料,分析滩涂的淤蚀和植被的分布及扩展状况。研究表明,现阶段盐城海岸北部以5~45 m/a速度后退,以5~10 cm/a的平均速度下蚀;新洋港以南高滩不断向海推进,平均淤进速度为50~200 m/a,淤高速度为2~5 cm/a;滩涂湿地高等植物面积迅速增长,平均增长率为2 000 hm2/a,湿地植被结构和生态服务功能有所改变。近时期内滩涂总体面积不断扩大,新洋港以南岸段高滩面积持续增长,这为盐城自然保护区及地方经济发展提供不断增长的区域空间保障。