基于GIS的土地利用空间变化研究

土地利用变化空间格局演变特征是土地利用可持续发展研究的前提和基础。以黑龙江省绥芬河市为研究区,以2010年、2014年、2016年三期土地利用数据库为基础,利用GIS技术手段,基于景观指数法、核密度分析法分析研究区土地利用空间格局变化特征。研究结果表明:研究区土地利用变化幅度趋于减小趋势,且变化均发生在斑块密度高和斑块边缘地区,土地利用的整体空间格局趋于稳定;耕地分布密度大,均匀分布在研究区内,而建设用地分布密度小,主要集中分布在"十"字型的横向部位,呈现出中部多、四周少的空间分布特点。研究成果可以为土地利用规划政策的制定提供科学依据,为县域土地资源的可持续发展提供参考。     

漯河市近40年土地利用及景观格局变化特征研究

本文以河南省漯河市为例,以遥感解译的漯河市近40年来土地利用数据为基础,运用GIS叠置分析、土地利用转移矩阵等空间分析方法,结合景观格局指标,研究其改革开放以来土地利用及景观格局变化特征,为优化土地资源配置及科学的城市规划提供依据。结果表明:(1)1980年至2015年间漯河城镇用地面积呈显著增加趋势,扩张主要占用耕地;(2)林地和农村居民点用地总体呈增加趋势,2000年来其他建设用地面积迅速增加;(3)漯河市各景观类型总体呈平衡发展态势,耕地优势度有所下降,建设用地优势度不断上升;(4)人口增长与经济发展、交通条件改善及政府政策变动是影响漯河市土地利用变化和景观格局演变的主要因素。     

珠海市近20年土地利用及景观格局变化分析

在土地利用变化分析基础上引入景观格局指数,基于2000、2010和2020年三期土地利用覆盖数据分析珠海市2000—2020年土地利用和景观格局变化。结果表明：2000年以来珠海市不透水面用地面积增加显著,年均增速达6.85%,农田和林地为土地转出面积最多的用地类型;农田破碎程度进一步加大,不透水面空间分布呈集中趋势,整体景观格局趋于丰富。     

水库建设对下游LUCC及景观格局的影响

以陈村水库下游泾县为研究区,Landsat TM/MSS影像为数据源,在FRAGSTATS、RS、GIS技术的支持下,研究1985~2013年间陈村水库下游的土地利用/覆被变化幅度、速度和变化方向,以及水库建设前后的景观格局变化,以期为陈村水库下游流域土地利用格局优化和生态文明建设提供科学依据。结果表明,1985~2013年间泾县的土地利用从面积上看转出为植被和农业用地的最多,建设用地次之;从变化趋势上看建设用地面积增加最明显,农业用地和水域面积都呈现出下降趋势;泾县的景观基质无明显变化,1985~2013年间均以植被为主,但其景观多样性在水库建设后呈现下降趋势,且其生境破碎化程度加深,人为干扰强度增加。     

基于景观格局的红壤丘陵区生态风险评价——以赣州市为例

南方红壤丘陵区生态环境脆弱,为合理评估红壤丘陵区生态风险时空变化规律,以赣州市为例,基于2000—2020年4期30 m分辨率土地利用数据,对该区土地利用时空格局变化进行分析,从景观格局角度构建生态风险指数,结合生态风险影响因素对景观生态评价分析。研究期内,林地面积持续减少,建设用地面积增加。2000—2020年土地利用多样化指数由0.40上升至0.43,土地利用类型总体结构向丰富多样化发展。各时期景观生态风险在空间上分布差异显著,集聚效应明显,高风险区面积由32.75 km^(2)下降到12.00 km^(2)。研究区生态压力和生态响应在空间上分布差异明显,该区生态风险受多重因素影响,应对重点区域加强生态治理。     

黑河下游土地利用与景观格局时空特征分析

基于研究区1986年LandSat TM和2003年LandSat ETM 遥感影像资料,综合运用遥感与GIS技术手段,结合FRAGSTATS景观格局分析软件,就近17 a来黑河下游额济纳流域土地利用与景观格局变化进行了分析,并探讨了引起变化的驱动因素。结果表明:研究区草地、林地、水域及耕地面积减少,居民工矿建设用地和未利用土地面积显著增加;景观破碎化程度降低,多样性及异质性程度减小,稳定性降低;气候的暖干化趋势、黑河下泄水量的持续减少以及人类不合理的经济活动是黑河下游土地利用和景观格局变化的主要原因。     

西安市土地利用格局动态演变及其驱动力研究

基于多时相TM/ETM+数据,以RS和GIS技术为支撑,采用监督分类、非监督分类等方法,辅助土地利用动态度和土地利用耗减度等定量指标,分析了西安1995-2010年的土地利用时空动态变化。结果表明,15年间西安市城区土地利用空间格局发生了较大变化,土地利用时空演变以速度加快,强度显著,建设用地急剧扩张,占用大量耕地、林地为主要特征;景观斑块破碎化程度高,不稳定斑块呈现出先分散后集中的特点,土地利用类型的空间稳定性低;经济增长、城市化、人口增长等因素是其主要驱动力。     

近20年苏州土地利用动态变化时空特征分析

针对快速发展的城镇化地区土地利用矛盾突出的问题,该文以苏州市为例,对其近20年来的土地利用状况进行分析。以遥感影像为基础数据,采用了土地利用转移矩阵、标准差椭圆、点密度分析和热点分析等多个方法,讨论苏州市20年来土地利用数量结构的变化,并挖掘其在空间分布上的特征。结果表明:1995—2015年间苏州土地利用发生了剧烈变化,城镇建设用地快速扩张、大量农田急剧消减;扩张的城建用地在空间上具有明显的连片分布趋势;并且土地利用变化位置在空间上具有明显的方向性和集中性特征。     

宁波市鄞州区土地利用结构特征分析

为实现县域范围内土地合理开发利用,对其土地利用及空间分布特征进行综合分析十分必要。本文以浙江省宁波市鄞州区为研究区,以ArcGIS为分析平台,利用2011年该区土地利用现状数据,运用计量地理模型探讨其土地利用总体组合类型、土地利用综合程度及各地类的区位意义,以表征各乡镇土地利用的数量特征,进而分析其空间格局特征。结果表明:研究区土地利用的数量特征总体存在一定的差异性,各地类中耕地和园地的区位意义较为突出;空间格局的总体特征表现为各地类斑块的形状总体较为复杂,其中耕地、林地的形状较规则且分布集中连片,为该区域的景观基质,园地、城镇用地和草地的分布最为离散。     

1980—2020年重庆市土地利用时空格局演变

人类与自然相互作用具体表现在土地利用时空格局变化上。本文研究重庆市土地利用时空变化情况,了解土地利用类型间相互转换情况以及三大类型用地的时空格局变化特征,可为重庆市可持续高质量发展和生态环境保护提供一定参考。本文基于8期土地利用基础数据,采用土地利用类型转移矩阵、土地利用动态度、空间自相关等方法探究了重庆市1980—2020年土地利用时空格局演变特征。结果表明：(1)重庆市生态保育用地占比最高,生态保育用地占比52.54%,主要分布在重庆市北部以及东南部;耕地面积占比46.35%,较集中分布在重庆市西南部;人类活动强度较大的城乡建设用地占比仅1.11%,零散分布在各县域,在西南部中心主城区域出现集中连片分布,与耕地的分布有一定的空间协同。(2)重庆市生态保育用地和耕地面积都存在不同程度的减少;城乡建设用地扩张主要来源于对耕地的侵占。(3)三大类型用地均表现出明显的空间自相关性,均表现出明显的空间聚集性;在空间分布上同时表现出明显的空间异质性,即重庆市东西两端的地类较单一、聚集性高,中部地区地类较为复杂、聚集性较低。     

黄土高原上黄小流域土地利用景观格局分析

景观格局是景观生态学研究的三大内容之一,是研究景观过程与景观功能的基础。本文以黄土高原上黄小流域1982年~2008年的6期土地利用图为数据基础,选取反映研究区景观格局特征的景观指数,运用所选景观指数对研究区土地利用的空间格局进行定量研究并分析了其变化的驱动因素。结果表明:利用主成分分析法选择的7个景观指数可以有效地反映研究区土地利用景观格局的基本特征。     

三十年来西辽河流域湿地景观格局演变分析

为了研究近30年内西辽河流域湿地景观格局变化特征,本文基于1985年TM数据、2000年ETM数据和2015年OLI数据,利用景观格局软件Fragstats4.2,选取了8个景观格局指标,进而分析30年来西辽河湿地景观格局变化情况,结果表明:1)各湿地类型总斑块数和斑块密度呈下降趋势,湿地逐渐转化为建设用地和非建设用地,湿地主导类型变为人工湿地; 2)研究区湿地破碎化虽然有所减弱,但景观格局变化依然明显; 3)湿地大面积减少,湿地多样性大大降低,空间连通性较优,景观类型趋于单一化。     

半城市化的土地利用/覆盖变化分析——以吴江为例

以长江三角洲半城市化(Desakota)典型区——吴江市为研究区,利用研究区1978~2010年六期Landsat MSS/TM序列卫星影像,获取土地利用/覆被变化信息,计算分析吴江市土地利用/覆被变化在不同历史时期的变化量、变化率及空间变化格局。结果表明:1从土地利用结构上看,吴江市土地结构以耕地和水域为主,但城镇建设用地占比逐步增加,农村建设用地相对维持不变。2从变化速率看,2000~2004年城镇建设用地的变化速率最大,达到49.14%。3从空间变化格局来看,呈现一种非集聚性的半城市化发展态势,在沿上海、浙江、苏州、太湖的乡镇发展极为速度。     

1980—2015年中国建设用地变化研究

土地特别是建设用地的空间格局与演变是城镇研究的热点问题。本文利用1980、1990、1995、2000、2005、2010、2015年7期的中国土地利用遥感数据,对1980—2015年中国建设用地变化进行了系统性的分析。研究工作主要有:①计算1980—2015年中国的城镇用地、农村居民点、其他建设用地及总建设用地的面积和增长率,从而得到1980—2015年中国的建设用地变化速率。②运用GIS软件中的联合分析工具,得到1980—2015年中国建设用地空间变化格局。③制作土地利用转移矩阵,从而得到1980—2015年中国建设用地结构变化情况。研究表明,中国建设用地整体上表现为持续扩张的态势;东部及沿海地区增长速度较快,青藏高原基本无变化,中部及东北地区增长速度较缓,西北地区有少量增加;增加建设用地以耕地转入为主。     

龙泉驿区土地利用变化及建设用地扩张研究

为探究成都市龙泉驿区土地利用变化和建设用地扩张趋势,本文以龙泉驿区2017年和2020年的Landsat-8 OLI遥感影像为研究对象,采用随机森林分类法得出两期土地利用分类结果,并以若干自然廊道和人工廊道为分界线,将龙泉驿区分为3个研究区域,引入城市扩张量化因子、扩张模式、重心转移3个指标对各研究区的建成区进行了扩张趋势分析。研究结果表明：龙泉驿区的建设用地和农用地出现了明显扩张,未利用地、林草地面积总量下降,水域面积萎缩;十陵-西河板块的建设用地增长速度最快,呈现出向东偏北方向的飞地式扩张;大面-老城板块增长速度其次,扩张方式多为朝向西偏北方向的填充式扩张;洛带-同安板块建设用地增长最缓慢,主要为向西偏北方向的边缘式扩张。     

湘南丘陵区农村居民点景观格局变化研究

以湖南省郴州市北湖区为研究区,采用GIS技术、景观生态学原理和定量分析方法,研究了湘南丘陵区农村居民点用地总量、规模、空间形态、空间分布等景观格局变化特征,并对2004年和2009年2个时段不同海拔高度农村居民点景观格局动态变化进行了分析。结果表明:农村居民点在地形低缓处集聚;从2004年到2009年,北湖区农村居民点用地增加了168.7hm2;5年来丘陵区农村居民点平均规模增长了5.57%;在空间形态上,斑块分维数和形状指数2009年比2004年分别增加了0.031、0.189,农村居民点越来越破碎;在空间分布上,斑块间邻近距离不断缩短,平均最邻近距离缩短了13.29%,呈现出集中、连片分布的特点。     

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。     

抚仙湖流域土地利用格局与水质变化关系

抚仙湖是我国水质较好的大型淡水湖泊之一,其总体水质为Ⅰ类。近年来由于流域内开发强度增加,水体水质呈现下降的趋势。为探究流域土地利用变化可能对湖泊水质产生的影响,利用1992—2010年的Landsat TM和ETM+数据,结合GIS技术和统计学方法,分析了流域内土地利用及景观格局变化与湖泊水质的响应关系。研究结果显示:抚仙湖水体面积缩小,流域内林地和耕地面积总体呈减小趋势,与水质污染指数变化呈显著负相关;交通运输用地和建设用地增长迅速,与水质污染指数响应呈显著正相关;景观斑块数目、形状指数等景观格局指数增加,流域景观格局破碎化加重,与水质污染指数变化呈显著正相关;土地利用及景观格局指数可以作为研究抚仙湖水质变化的重要指标。     

近15年郑州市土地利用景观格局分析

土地利用及景观格局变化作为人类活动对自然环境影响的主要研究内容,是评价区域发展变化的重要指标。利用2004、2009和2014年3期Landsat遥感影像,以RS、GIS技术为基础,采用目视解译和计算机自动分类法进行郑州市土地利用分类,并结合ArcGIS10.2、Fragstas3.3软件对其进行景观格局研究。结果表明:1)2004—2014年郑州市建设用地扩张迅速,耕地逐年减少,水体变化不显著,林地先减少后增加;2)林地优势度下降,建设用地优势度逐年上升,耕地和水体优势度基本不变,各景观类型总体呈平衡发展态势;3)郑州市景观多样性指数逐年增加,景观多样性趋于平衡,景观格局逐步变好;4)景观斑块破碎化程度增加,各景观要素斑块形状逐渐复杂化。     

基于GIS的丘陵区耕地景观格局时空演变特征分析

以四川省绵阳市涪城区为例,运用景观格局原理与GIS空间分析方法,分析1996--2009年期间耕地景观时空格局及其演变机理（驱动力）。结果表明：13年间,研究区耕地面积呈急剧减少的趋势,变化率明显高于省内丘陵区平均水平;耕地景观空间格局稳定性逐步降低,格局时空变化的地形分异特征显著;变化趋势受坡度、新增建设用地、人口密度、高程、城镇化水平、GDP、起伏度等负向驱动力与灌溉条件、等级公路水平、土地整理程度等正向驱动力因子共同影响。