1985年以来7个时期双台河口湿地土地利用格局及其变化

选用1985年、1989年、1995年、2000年、2005年、2009年和2015年Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,采用人机交互解译方法,对双台河口湿地进行了土地利用分类;运用遥感和地理信息系统技术,研究了7个时期双台河口湿地的土地利用格局及其变化。研究结果表明,天然湿地面积由1985年的1 168.73 km~2减少为2015年的886.97 km~2,减少了24.11%。与1985年相比,2015年,芦苇(Phragmites australis)盐沼、芦苇+碱蓬(Suaeda glauca)盐沼和滩涂面积分别减少了8.86%、37.44%和72.29%,碱蓬盐沼和河流/浅海水域面积分别增加了25.80%和2.08%;人工湿地面积由1985年的62.06 km~2增加为2015年的263.86 km~2,增加了325.18%。与1985年相比,2015年,运河/沟渠面积减少了3.33%,水田、水产养殖场和水库/池塘面积分别增加了557.30%、1 940.32%和40.56%。1985～2015年期间,随着时间的推移,7个时期研究区的斑块密度在不断增大,景观的香农多样性指数在波动增大,优势度指数在波动减小。     

黄河下游游荡段河床萎缩的影响因素分析

黄河下游河床萎缩典型地表现为平滩水位下河床断面面积的趋势性减小,本文根据黄河下游实测断面和水沙资料采用相关分析方法研究了游荡段河床萎缩的主要影响因素。1960~1997年游荡段河床平滩水位下断面面积经历了1960~1964年和1974~1985年的扩张时期及1965~1973年和1986~1997年的萎缩时期,这种变化是多种因素共同作用的结果。在来水来沙中,年径流量是主要因素,洪峰流量和年平均含沙量是较次要的因素;本文所讨论的其它4个因素中,花园口以上引水量影响最大,降雨量影响次之,兰州以上水库的调节作用对河床断面面积的变化也有较明显的影响;三门峡水库三种不同的使用方式对下游河床有不同的影响,采取"蓄清排浊"方式后对下游河床的影响较小。     

五个时期长江入海口湿地土地利用格局及变化

选用1984年、1990年、2000年、2010年和2015年Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,利用人机交互遥感解译方法,进行长江入海口湿地的土地利用分类;利用地理信息系统技术,研究了5个时期研究区的湿地格局及变化。研究表明,5个时期研究区的主要湿地类型都为水田,其次为滩涂,水田面积由1984年的4 044.86 km~2减少至2015年的3 550.37 km~2,滩涂面积从1984年的650.03 km~2锐减至2015年的3.74 km~2,滩涂被转变为港口、居民地和工业用地,围填海活动也导致滩涂萎缩;在围填海区域,养殖池面积大幅增加;与1984年相比,2015年,滩涂转变为水库/坑塘、养殖池、盐田的面积分别占其总面积的14.46%、53.83%和24.15%;74.96%的盐地碱蓬盐水沼泽转变为养殖池,48.06%的水库/坑塘、12.62%的盐田转变为养殖池;长江入海口湿地变化的主要人为因素是围填海活动,主要自然因素是泥沙淤积和土壤性质改变。     

基于3S技术的中国东北地区林地时空动态特征及驱动力分析

利用3S技术和中国资源环境数据库中用LandSat TM(ETM)解译获取的东北地区1985,1995,2000年林地空间分布数据,建立林地时空演变模型,定量分析东北地区林地变化时空特征。结果表明:1985~2000年东北地区林地发生较大幅度变化,时空差异明显;1995~2000林地急剧减少趋势得到有效遏止,有林地面积出现一定程度增长,但林地变化的广度和强度仍然超过1985~1995年,突出表现在大兴安岭地区林地动态度增加。从空间格局上看,大小兴安岭、长白山山麓地带林地动态变化最强烈,主要表现为林地与耕地和草地相互转换。     

东北地区土地覆被格局变化模拟：基于CLUE-S和Markov-CA模型的对比分析

研究以遥感解译的东北地区2000年、2010年、2015年的土地覆被变化为基础,充分考虑自然和社会因素对土地覆被变化的影响,分别通过CLUE-S模型和Markov-CA模型对东北地区2015年和2030年土地覆被格局进行模拟,研究结果表明：通过与遥感解译的2015年实际土地覆被类型数据对比验证,CLUE-S模型和Markov-CA模型模拟结果的总体Kappa指数分别为0.970 0和0.964 9,结果表明2种模型的模拟结果较为理想,CLUE-S模型的模拟精度较Markov-CA模型更高。2015—2030年东北地区草地、耕地、湿地、其他用地和水体面积呈现下降趋势,林地、人工表面面积呈现增加趋势,人地关系越发紧张。东北地区作为生态环境相对脆弱的区域需警惕不可持续的土地覆被变化,需权衡生态保护、粮食增加与基础设施建设的用地需求和协调发展。     

三个时期青藏高原冰川补给型湖泊的变化

根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)发布的2012年全球冰川分布数据等资料,选取青藏高原冰川分布较集中的地区作为研究区,利用1995年、2005年和2015年3个时期Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像数据和研究区附近气象站的气象资料,综合利用"3S"技术和统计分析方法等,研究3个时期研究区内湖泊面积与数量及其变化,从气候要素变化与冰川退缩角度分析其驱动因素。研究结果表明,3个时期研究区冰川补给型湖泊整体呈扩张态势,1995年、2005年和2015年的冰川补给型湖泊面积分别为10700.5 km~2、11910.7 km~2和12518.3 km~2;与1995年相比,2005年的湖泊数量增加了2 041个,与2005年相比,2015年的湖泊数量增加了21个;分布在研究区各流域中的冰川补给型湖泊变化状况不同,分布在羌塘高原上的湖泊扩张幅度大,分布在柴达木盆地中的湖泊呈缓慢扩张态势,分布在研究区南部雅鲁藏布江流域中的湖泊相对稳定,还有一些湖泊在萎缩。随着海拔的增加,研究区中的湖泊数量和面积都呈现类似正态分布的特征。1995~2015年期间,冰川退缩和气温上升是导致青藏高原冰川补给型湖泊面积和数量变化的主要原因。     

增暖背景下中国东北地区极端降水事件的演变特征

利用中国东北地区93站1959~2002年逐日降水资料,研究该区极端降水事件时空演变特征,结果表明:东北地区极端降水事件阈值由东南沿海向西北内陆逐渐减小,6~9月是极端降水事件集中出现月份;1985~2002年是极端降水事件偏多,且为一突变现象;东北地区短时间内连续发生极端降水事件概率较大,其中1~5天时间间隔极端降水事件占23.7%;80年代中期后东北地区增暖背景下,极端降水事件和有1~5天时间间隔的极端降水事件明显增加,特别是松花江下游和牡丹江流域及西辽河上游地区,频次和强度存在增加或增强趋势。     

东北三省人口分布空间格局演化及其驱动因素研究

东北地区作为全国重要老工业基地,在面临新一轮振兴机遇的形势下,人口分布的集疏变化及其驱动因素亟待细致梳理。根据中国第四、第五、第六次分县人口普查资料,运用洛伦兹曲线、人口密度相对变化率和空间自相关分析方法对东北地区1990~2010年、176个县域的人口分布空间格局演化进行深入分析,在此基础上,选取10个自然和社会经济指标,使用偏最小二乘法（PLS）对东北地区人口分布空间格局演化的影响因素进行定量分析,研究发现：①从总体分布格局变化特征来看,20 a来人口密度始终是黑龙江省<吉林省<辽宁省,且以省会城市为主的多中心“T”型人口分布空间格局越来越明显;②1990~2010年,东北地区人口密度经历了从相对分散到相对集中的变化过程,且人口密度高的地区所占土地面积小,人口密度低的地区占地面积大。人口空间分布呈现显著的正的空间自相关特征,即人口密度存在高高、低低集聚现象;③从人口密度变化类型来看,1990~2010年,共80个县域属于快速增加和缓慢增加类型,快速降低和缓慢降低类型的县域共96个,其中辽宁省县域人口密度变化“两极化”现象较为明显;④自然因素与社会经济因素同时作用于人口密度变化,但社会经济发展水平是人口密度变化的主要影响因素。     

气候变化背景下玛纳斯河流域绿洲适宜规模研究

近年来干旱区人工绿洲规模不断扩大造成水资源日益紧张,其可持续利用面临新的挑战。为宏观调控水资源提供依据,本文基于水热平衡原理,以干旱区典型绿洲玛纳斯河流域为研究区,采用2000、2005、2010和2015年的水文气象资料和各年（6~8月）TM遥感影像数据,分析了玛纳斯河流域在温室气体中、高排放（RCP4.5和RCP8.5）两种气候情景下,以及理想绿洲结构（AbdEI-Ghani）、现有绿洲结构两种绿洲分布情景下的绿洲适宜规模。研究结果显示：玛纳斯河流域2005、2010、2015年实际绿洲面积分别为2000年实际绿洲面积的109%,114.91%,92.39%;2005、2010、2015年适宜绿洲面积分别为2000年适宜绿洲面积的111.39%,118.8%,115.39%。2020年和2030年的结果对比发现,相同气候情景下AbdEI-Ghani绿洲结构的适宜绿洲面积低于现状结构下的绿洲面积,表明如果按照现状趋势发展,绿洲表现出过度开发的趋势。     

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。     

东北典型黑土区土壤风蚀环境分析

根据1951~2000年的日平均风速、气温和降水数据以及1980~2000年的沙尘暴资料,分析东北典型黑土区的风蚀环境。结果表明,东北典型黑土区6个气象站点1~5月平均气温50年来显著升高,1~5月总降水量没有明显变化趋势。嫩江年大风日数1980年以来比1950~1960年多,年沙尘暴日数也有所上升,土壤风蚀环境趋于严重;哈尔滨等5地风蚀环境减弱。典型黑土区土壤风蚀环境在整个东北地区处于中等状态。     

西宁市城市生态用地空间格局变化及其生态系统服务价值评估

基于Landsat TM/8OLI(2000年、2005年、2010年和2015年)4期遥感影像,应用人工目视解译和监督分类等遥感技术方法,揭示西宁市城市生态用地的空间结构变化,评估其生态系统服务价值。结果表明:2000~2015年间生态用地面积减少了15.2%,建设用地增加了113%;其中,建设用地和林地面积一直处于上升趋势,农田面积一直处于下降趋势,草地和水域面积在小幅度内波动,裸地面积在2005~2010年是上升趋势,从2010年开始迅速下降。15年间西宁市区生态用地的变化导致生态系统服务价值也发生了很大的变化,2000~2015年,西宁市区生态系统服务总价值降低了7.5%,其中农田所提供的生态系统服务价值降低最大,降低了56.3%。城市生态用地结构的变化导致生态系统服务价值的变化,而城市生态用地的变化主要受经济的发展、人口的增加以及政府出台政策的影响。     

1985年以来粤港澳大湾区地表水体时空演变特征与驱动因素

基于GEE和ArcGIS平台,以1985—2020年全球地表水年度数据集作为主数据源,选取面积变化速率、格网化水体密度、土地利用转换矩阵和地理探测器4种指标和方法,从城市化发展进程的角度分析近35年来粤港澳大湾区地表水体时空演变特征与驱动因素。结果表明：1）根据面积变化速率的阶段性特征可将研究时段划分为地表水体缓慢萎缩（1985—2000年）、加速萎缩（2000—2010年）、减速放缓（2010—2015年）、稳步增长（2015—2020年） 4个阶段。2）粤港澳大湾区永久性水体面积变化存在“小周期交替增减”的周期特征,而季节性水体面积呈现“大幅度先减后增”的变化特征,两类水体面积对地表水体总面积变化影响以2010年为时间节点呈现“交替支配”特征。3）空间上,地表水体的大幅度变化以城市组团的形式出现,如佛广肇、深莞惠、珠中江等区域城市群,在水体演变中呈现同步萎缩或增长。4）从研究期全时段上看,自然因子相较社会经济因子对大湾区地表水体时空分异拥有更高解释力,年降水量和植被覆盖率解释力分别达到40%和34%,且与多因子呈现双因子增强的交互关系;社会经济因子中,耕地密度、人口因子解释力分别为...     

张掖市高台县黑河中游流域生态系统服务价值估算

利用1990年、2000年、2010年、2015年和2018年共5期的土地利用解译数据,采用修正的当量因子法,估算了张掖市高台县黑河中游流域的生态系统服务价值.研究结果表明,在5个时期,未利用地的面积都最大,其次为草地的面积,城镇用地的面积最小,2018年,草地面积大幅减小,城镇用地面积大幅增加,其它4种土地利用类型面...     

1984~2009年天津市典型芦苇沼泽变化特征及成因分析

基于遥感和地理信息系统技术,利用6个时期的Landsat遥感影像数据,对天津市七里海湿地、北大港湿地和大黄堡湿地的典型芦苇沼泽遥感影像进行了解译,分析了1984~2009年期间天津市典型芦苇沼泽的动态变化特征及其成因。研究结果表明,与1984年相比,2009年研究区芦苇沼泽面积减少了68 km2,所占面积比例减少了22%;而养殖池塘面积增加了110 km2。其中,大黄堡湿地、北大港独流减河下游两河道间和沙井子水库南侧区域的芦苇沼泽面积大幅减少;而七里海湿地和北大港水库的芦苇沼泽受到的人类干扰相对较少。水产养殖池塘面积增加是造成芦苇沼泽被破坏的重要原因。     

东北地区植被分布全球气候变化区域响应

根据东北地区生态气候环境和生物地理规律对Holdridge生命地带分类系统进行修正,将东北地区植被分为寒温带湿润森林、寒温带潮湿森林、温带湿润森林、暖温带湿润森林、温带半湿润森林草甸草原、温带半湿润草甸草原、温带半干旱典型草原、暖温带半湿润草甸草原和暖温带半干旱典型草原等9 个生命地带并分析了其空间分布特征。运用大气环流模式分析东北地区由于温室气体增加导致的气候变化趋势。以此为基础评价东北地区植被分布的区域响应。全球气候变暖情景下,东北地区暖温带和温带范围明显扩大,而寒温带范围缩小甚至退出东北地区,植被分布界限显著北移;同时湿润区面积减少半湿润区和半干旱区扩大,导致森林面积缩小草原面积扩大。     

夏季日间大庆市中小型湖泊和水库的温湿效应

选择大庆市区8处不同面积湖泊和水库作为研究对象,利用小尺度定量测定的技术方法,分析夏季日间中小型城市湖泊和水库的温湿效应。在晴朗、无风的2015年7月25日、7月27日和8月3日,每天8︰00~18︰00,每隔2 h分别对8处湖泊、水库边缘及周围对照观测点进行气温和相对湿度同步观测。研究结果表明,在观测日湖泊和水库具有增湿降温效应;随着湖泊和水库面积的增加,其温湿效应在不断增强,当湖泊和水库面积达到2.15 km2(观测地7三水水库面积)时,其降温增湿效果显著(p0.05),且作用趋于稳定;在8︰00~18︰00期间,14︰00~16︰00湖泊和水库的降温增湿幅度最大;各观测点各观测时段的3 d平均气温和平均相对湿度显著线性负相关(n=160,r=-0.947,p0.01),平均相对湿度每增加1%,平均气温约降低0.32℃。     

基于遥感数据的建三江垦区城镇用地扩张时空特征及驱动力分析

在RS和GIS的支持下集成多源数据,重建了建三江垦区下辖农场1990年、2000年、2010年和2015年4个时期的城镇用地格局。应用动态度模型等探讨了建三江垦区城镇用地扩张的时空特征及区域差异,分析了其驱动因素。结果表明：① 1990~2015年,建三江垦区城镇用地面积增加了3 237.5 hm²,平均扩张速率为130 hm²/a,扩张速率最显著的阶段是2000~2010年。② 垦区下辖农场城镇用地扩张时空差异明显,建三江管局所在城镇扩张面积最大;浓江农场扩张相对比例最大;动态度模型分析发现二道河农场扩张速度最快,勤得利农场的城镇用地扩张速率最慢,扩张面积最小。③ 建三江垦区以农场为城镇单元的建设用地扩张模式主要为线性轴状扩张。④ 城镇人口数量、经济水平的不断提升、产业结构的优化与区域政策极大地促进了垦区城镇用地的扩张,交通条件是城镇扩张速率和模式的重要影响因素。     

胶州湾湿地景观格局变化特征

基于1985年、1995年、2000年、2009年和2014年的遥感影像,在遥感和地理信息系统技术的支持下,采用景观生态学的方法,对胶州湾湿地景观格局的演变特征及驱动因素进行了分析。研究结果表明,1985~2014年间,研究区湿地总面积先增加后减少,1985~1995年间研究区湿地总面积由792 km~2增加至896 km~2,之后逐年下降至2014年的804 km~2;研究区湿地平均斑块面积由1985年的2.968 km~2下降至2014年的0.305 km~2,而边缘密度指数则由1985年的21.70增加至2014年的30.56,表明研究区湿地破碎化程度日益加剧;受水库修建、滩涂养殖和晒盐活动、填海造陆、气候变化等因素的影响,各类型湿地质心发生重大变化,其中以养殖池的变化最为明显,其质心在1985~2000年间向西偏移了9.8 km,在2000~2014年间又向东北方偏移了12.7 km;城市化、政策等人为因素对湿地景观格局变化产生了重大影响。     

基于高分辨率遥感影像的2000-2015年中国省会城市高精度扩张监测与分析

21世纪以来,中国城镇化水平迅速提高,城市扩张监测成为地学应用研究的热点,但同时存在着城市区域概念不统一,城市边界提取精度较粗等问题。选取全国31个省会级城市为监测对象,利用高分辨率遥感影像进行统一标准、高精度的扩张监测及分析。基于高分辨率遥感影像数据进行2000年、2005年、2010年、2015年4期城市区域边界提取,与利用中低分辨率影像提取的成果进行比较,并开展城市规模分布和城市扩张分析。结果表明,与其他研究成果相比,本文拥有更高的精度和可靠性;2000-2015年,中国省会城市保持了高速增长趋势,总面积增加了90.15%;省会城市体系接近捷夫模式的等级规模分布;城市扩展情况地区差异显著,东部扩展速度逐步放缓,西部、东北地区加速扩张,中部地区稳步扩张;2010年确定建设的5个国家中心城市（北京、天津、上海、广州、重庆）在2015年城市区域面积位序中排名前5,15年间扩展了82.45%,单个城市年均扩展30.66 km²,其中北京扩展了三成以上,天津、上海扩展了一倍左右,广州扩展了近六成,重庆扩展了两倍以上。本研究成果为中国城镇体系的发展和规划提供了直观准确的数据,对国家全面认知城市扩张状况,掌握城镇建设方针政策实行效果,进行城市体系科学规划具有十分重要的指导意义。