和田绿洲土地利用动监测系统研究

以和田绿洲为研究对象,详细地介绍了和田绿洲土地利用动态监测系统的总体目标、总体设计方案、数据库和数据流程、软硬件环境和系统功能.在系统支持下有效地实现了和田绿洲土地利用动态监测、由于本系统具有使用灵活、高效准确、可操作性和适应性强等特点,可为从事绿洲研究的科研工作者提供数据存储、处理、分析和应用的强有力的技术支撑.     

1960-2010 年贵州省喀斯特山区陡坡土地利用变化

基于GIS 与RS技术, 以贵州省喀斯特山区坡度大于25°的区域为研究对象, 利用1960 年1:50000 地形图、1990 年Landsat TM遥感影像以及2010 年的环境减灾卫星(HJ-1A/1B)影像, 解译获取1960、1990、2010 年3 个时间点的土地利用数据, 并结合贵州省水文地质图、坡度图进行陡坡土地利用变化分析。结果表明:①1960-1990 年的30 年间, 有林地、灌木林、水体呈减少趋势, 其中灌木林减少的最多, 其次是有林地;而草地、建设用地、裸岩和耕地呈持续增长趋势, 其中草地增加的最多, 其次是耕地。②1990-2010 年的20 年间, 灌木林、裸岩、耕地呈减少趋势, 其中耕地减少的最多;而有林地、疏林地、草地、水体呈增长趋势, 其中疏林地增加的最多。③随坡度增加覆盖比例呈降低趋势的土地利用类型为有林地、疏林地、水体、建设用地和耕地;随坡度增加覆盖比例呈增加趋势的土地利用为灌木林、草地和裸岩。     

2000-2010年北京城市公园空间格局变化

利用北京市城市园林绿化普查的公园数据, 基于ArcGIS、Fragstats 软件平台和景观生态学的景观指标, 采用整体格局、分区格局和梯度格局相结合的方法, 定量分析了2000-2010 年北京城市公园的空间格局变化特征, 并揭示了引起其变化的驱动因素。结果表明:①近10 年北京城市公园的数量与面积呈现大幅度的增长, 其中专类公园和社区公园面积增长最快;综合公园和专类公园在分布规模上占绝对优势;公园的连接度由“中心高外围低”向“中心高外围也不断提高”方向发展;公园的聚集度由城市中心聚集向外围多方位多处聚集发展。②各类城市公园在各扇区和圈层的均衡比指数(ERI)差异较大、均衡比曲线变化幅度复杂, 分区间分布不均衡的现象明显。③基于45°八方位样带的梯度分析进一步表明, 北京城市公园的空间分布不很均衡、梯度变化特征显著, 大面积公园主要分布在“正北”和“西北”方向;在“西”、“东”、“西北”、“东北”方向附近的公园面积、数量较多, 且数量和面积增长较快。④北京城市重大事件、城市绿化方针政策、快速城市化和居民日益增长的环境需求是引起近10 年城市公园空间格局变化的四大主要因素;四大因素促成了公园数量和面积等总体格局的大幅增长, 也造成了公园在各分区和梯度上的分布不均衡。研究结果对于北京城市公园进一步优化布局和建设发展具有重要的参考价值。     

2000-2010年中国退牧还草工程区土地利用/覆被变化

在3S技术支持下,结合景观格局定量分析方法,基于30 m分辨率的土地利用/覆被数据,对中国退牧还草工程区2000-2010年土地利用/覆被时空分布特征进行研究。通过利用土地利用转移矩阵和动态度来判定土地利用变化的速度和区域差异,并在斑块类型和景观水平上分析研究区景观格局特征,探讨土地利用格局变化的生态效应。结果表明：①近10年来,研究区土地利用/覆被类型以草地和其他类用地为主,整体内部结构稳定少动。草地变化面积仅占2000年草地总面积的0.37%;林地、湿地、耕地和人工表面的面积均有所增加;其他类用地面积有所减少。②全区土地综合动态度均小于0.1%,土地利用/覆被变幅较小,除人工表面较活跃外,其他各类型变化相对缓慢,且各省土地利用区域差异较小。③研究区内景观基质未发生改变,区域景观破碎度递减,景观多样性水平上升,景观聚集度和连续性微弱下降,景观整体保持较完整态势。退牧还草工程的实施使土地利用/覆被结构和景观格局均得以优化。     

1980-2010年安徽省土壤有机碳密度及储量时空变化分析

利用安徽省第二次土壤普查资料和2010-2011年土壤调查数据,运用GIS技术,研究1980-2010年安徽省表层（0~20 cm）和1 m土体中土壤有机碳（SOC）密度和储量的时空变化,并探讨土地利用变化对SOC储量变化的影响。研究表明：① 1980-2010年安徽省表层和1 m土体中SOC密度平均减少0.37 kg/m²和1.63 kg/m²,但耕地的SOC密度增加。② 1980-2010年,全省SOC密度空间变化呈现北增南减的趋势,且增加幅度由北向南依次减小。表层和1 m土体的SOC密度增加的面积为56.97%和58.21%。③ 1980-2010年,全省表层SOC储量减少34.23×10⁹ kg,1 m土体中SOC储量减少197.26×10⁹ kg。淮北平原、江淮丘陵岗地和沿江平原的SOC储量增加,皖西大别山区和皖南丘陵山区减少。④ 非耕地转换为耕地,比保持用地类型不变或变为其他非耕地类型,SOC密度和储量减少较慢。耕地类型内部转换（水田和旱地间转换）比保持类型不变的SOC密度和储量增加较多。研究成果为区域土壤固碳潜力、土壤肥力变化等研究提供科学依据。     

干旱区绿洲土地利用与覆被变化过程

应用遥感和GIS技术及数理统计学方法,以新疆三工河流域冲洪积扇－冲积平原型绿洲为研究区,利用1978年、1987年和1998年的遥感数据,深入研究了70年代中后期以来干旱区绿洲LUCC的过程和趋势。结果表明：(1) 遥感和GIS在绿洲土地利用与覆被变化数据获取和空间分析方面是一种非常强大而有效的技术手段;(2) 通过建立绿洲LUCC的幅度、速度、区域差异和变化趋势数学模型,可以较好的研究绿洲土地LUCC的过程和趋势,如变化的双向性、单向性、正向性和反向性,变化的涨势或落势等,在三工河流域绿洲应用取得良好效果;(3) 自70年代中后期以来三工河流域绿洲LUCC趋缓,并存在显著的时空差异：前期绿洲LUCC处于单向转换过程的非平衡状态,并呈现一定的地段分异,其中绿洲上部处于准平衡状态,而绿洲中部和下部处于非平衡状态。后期绿洲LUCC呈现双向转换为主的发展态势,使绿洲LUCC处于准平衡状态;绿洲上部和中部处于非平衡状态,绿洲下部处于平衡状态,均表现出不同的变化过程和趋势。     

1980-2015年阿拉善盟沙地面积变化及其驱动因子

土地沙化是干旱区、半干旱区重要的生态环境问题,探究土地沙化影响因子并厘清其驱动机制是防治土地沙化的基础。分析了1980—2015年阿拉善盟沙地面积变化特征,进而基于地理探测器模型分析了阿拉善盟沙地分布的自然、人为驱动因子,并探究了驱动因子两两间的相互作用强度,定量描述了各驱动因子对阿拉善盟沙地分布的影响程度,同时探测了2000—2015年阿拉善盟沙地变化的驱动因子影响力。结果表明:(1)以2000年为界限,阿拉善盟沙地面积先增后减。(2)影响阿拉善盟沙地空间分布的驱动因子,自然因子大于人为因子,且各驱动因子独立作用影响力小于两因子交互后共同作用。(3)沙化概率大于50%的区域为沙化风险区域。(4)2000—2015年阿拉善盟沙地变化的驱动因子中单因子影响力人为因子略微占优,但沙地的变化是人为与自然因子共同作用的结果。     

中国1951-1980年及1981-2010年的气候区划

根据资料均一性、完整性和连续性,从1951-2010年中国756个站气象观测日值数据集中,遴选了654个站(1951-1980年)和658个站(1981-2010年)的资料,依据气候区划理论,遵循同一区划原则,采用同一区划方法和指标体系,分别对中国1951-1980年及1981-2010年2个时段的气候状况进行了区划。结果将中国分为12个温度带、24个干湿区、56个气候区;对比表明:虽然这2个时段所划分的气候区数量一致,但与1951-1980年相比,在56个气候区中,有30个区在1981-2010年间出现了水平位置移动或范围盈缩;其余26气候区虽然水平位置、范围未出现显著移动或盈缩,但多数区域的区划指标值也出现了变化,说明在过去60年中,中国气候格局已出现了一定程度的变化。     

GIS支持下珠江三角洲土地利用变化（1980-2003年）遥感监测研究述评

珠江三角洲作为中国经济高速发展的地区之一,历来是众多学者和研究人员所关注的研究匠域。伴随着该地区经济的快速发展,区内土地利用状况从改革开放之初便发生了巨大的变化。另一方面,随着遥感（RS）和地理信息系统（GIS）技术的发展和成熟,基于这两种技术联合来探测和研究土地利用的变化情况从20世纪开始便成为研究的主流。因此,基于这两种方法进行珠江三角洲土地利用研究也被大量开展,并取得了丰硕的成果。另外,由于技术的限制以及其它原因,在土地利用研究中也有一些问题没有得到详细的探讨。因此本文在系统地总结了基于遥感和地理信息系统的方法探测土地利用的基础上着重分析了这些方法在珠江三角洲地区中的应用,并尝试提出一些被忽略的研究点,旨在为该地区今后的土地利用变化检测研究提供一些必要的铺垫和帮助。     

土地利用/覆被变化的环境效应研究进展与动向

土地利用／覆被变化产生的环境问题已引起人类社会的广泛关注,深入研究这些问题具有重要的理论和实践意义。在简要回顾土地利用／覆被变化对大气环境、土壤环境和水环境影响已有研究的基础上,结合中国研究的实际,分析了中国土地利用／覆被变化的环境效应研究中存在的问题,并对今后的研究趋势做了讨论。     

云南边境地区土地利用/覆盖变化及环境效应分析

采用遥感和GIS一体化技术,利用1976年的MSS和2004年的TM两个时期的遥感影像数据对云南边境地区的土地覆盖动态变化进行监测,并对变化的时空特征进行分析。结果表明土地覆盖现状以森林和裸岩地为主,其次是耕地和水域。土地利用／覆盖变化主要发生在林地、水域、耕地和裸地四大地类中,林地减少了6．95％,水域减少了2．08％;耕地增加了4．04％,裸地增加了3．67％。并对土地变化所引起资源和环境问题及其驱动因素进行了初步的探讨和分析。     

新疆三工河绿洲土地利用变化系统动力学仿真

从小区域(乡域)尺度出发,综合考虑人口、经济、技术、市场等主要人文因素对绿洲土地利用变化的驱动作用,建立系统动力学（SD）模型,并以天山北麓三工河流域为例,用1978—1998年的实际数据验证了模型的适用性和可靠性,在此基础上,模拟和分析了三种发展模式下本区域1998—2050年土地利用变化过程,结果表明：SD方法对于乡域尺度的土地利用变化研究是适宜的;三种模式下土地利用变化规律表现出明显的差异性,人口、经济、技术、市场等因素对本区域土地利用变化具有显著驱动作用。     

中国绿洲城市土地利用/覆盖变化研究进展

绿洲城市是干旱区人类生产和生活的集聚中心;也是人地关系最为敏感的区域之一。了解绿洲城市土地利用/覆盖变化的研究进展对于改善区域人地关系、促进绿洲城市可持续发展具有重要意义。利用系统综述方法;对研究我国绿洲城市土地利用/覆盖变化的相关文献进行梳理;在综述已有研究进展的基础上;探讨了已有研究存在的不足并对未来研究方向进行展望。绿洲城市土地利用/覆盖变化研究的相关文献数量和被引频次均呈增长趋势。已有研究主要在局地尺度上分析了绿洲城市土地利用/覆盖变化的过程、驱动机制和生态环境效应;关于绿洲城市可持续性和基于区域尺度的相关研究较少。因此;未来应在多个尺度上开展工作;综合研究绿洲城市土地利用/覆盖变化的过程、影响和可持续性。     

新疆孔雀河流域人工绿洲近40年土地利用/覆被变化

区域尺度土地利用/覆被变化（LUCC）时空特征及驱动力是研究大尺度变化乃至全球变化演变过程的基础,而干旱区LUCC对区域水文、生态影响尤为显著,是全球变化研究的重点之一。以新疆孔雀河流域上游作为研究区,基于1977-2015年6期Landsat数据,采用多规则人机交互目视解译的方法完成LUCC制图,并利用LUCC模型从数量变化、空间变化、土地利用集约程度变化等多方面分析了近40年来该区域LUCC特点及演变机制。结果表明：（1）研究区仅有耕地和建设用地面积增加,且增幅均在200%以上,其他土地类型面积则均有不同程度的减少;（2）耕地变化呈现出空间集聚现象,而建设用地的扩张则呈现空间连续性;（3）2000年前后自然植被经历小幅退化—恢复过程;（4）受西部大开发、塔里木河生态综合治理工程等多种因素影响,2000-2005年间,空间变化的综合动态度最高（2.76%）;（5）自然因素影响较小,人口增长和政策因素是主要驱动因子。     

1987-2008年额济纳绿洲土地覆被变化及其驱动机制

采用1987、1999年和2008年3期TM卫星数据, 对额济纳绿洲2000年黑河分水前后土地覆被变化进行了研究, 并分析了额济纳绿洲土地覆被变化的驱动因素。结果表明:(1)从不同覆盖等级的面积变化来看, 额济纳绿洲的主体是中植被覆盖区。1987-1999年额济纳绿洲的植被呈退化趋势。2000年黑河分水后至2008年, 额济纳绿洲植被退化的趋势已得到缓解。(2)从不同土地利用类型的面积变化来看, 额济纳绿洲的主体是戈壁。1987-1999年额济纳绿洲植被退化, 荒漠化趋势明显。2000年黑河分水后至2008年, 植被有所恢复, 退化趋势得到了遏制。(3)影响土地覆被变化的主要有3类因素。第一主成分与人为因素密切相关, 说明过去的十几年额济纳绿洲的土地覆被变化主要受到人类活动影响。第二主成分与地表径流量、年降水量、年均风速有较大的相关, 第三主成分与地下水埋深有较大的正相关, 表明气候因素对额济纳绿洲的土地覆被变化也有一定程度的影响。根据以上结果, 提出应对策略:(1)保证来自中上游的地表径流供给;(2)合理利用地下水资源;(3)增加技术支持, 实现宏观调控。     

土地利用变化研究中的GIS空间分析方法及其应用

土地利用变化研究尤其是空间变化研究 ,离不开 GIS的空间分析方法。该方法的数据基础主要是矢量格式的土地利用图件和遥感解译制图成果 ;模型基础包括 GIS的时空数据模型、属性数据模型和提取土地利用变化特征的原理模型 ;而数据处理过程则涉及GIS系统的数据转换功能、编辑功能、空间分析功能、数据库操作功能、空间统计分析功能以及图形显示功能等。本文结合北京市土地利用变化的实例分析 ,从上述三方面详细阐述了 GIS的空间分析方法及其在土地利用变化研究中的应用。     

1971-2010年三江源地区干湿状况变化的空间特征

依据1971 -2010年地面观测气象数据,计算了三江源地区湿润指数.利用经验正交函数分解(EOF)和偏相关系数,对近40 a三江源地区干湿状况变化的时空特征及其影响因素进行了分析.结果表明:三江源地区干湿状况的变化在其北部与南部、东部与西部间存在明显反相位变化特征.北部和东部的部分区域分别在20世纪90年代和21世纪后表现出气候湿润化趋势,其余大部地区的持续干旱化趋势始于20世纪80年代初,其中南部与西部变干趋势显著,其湿润指数线性趋势率达到-8％/10 a.虽然三江源地区干湿状况主要决定于降水量和相对湿度的变化,但20世纪90年代中期后气温的显著上升,使得气温也成为关键的影响因子之一,即使在降水明显增加的背景下,也引起三江源主体区域湿润指数的明显下降.气候变暖情景下,北部和东部地区在近十几年暖湿化趋势明显,其余大部地区表现为不同程度的暖干化趋势.     

1975-2010年石羊河流域绿洲时空演变研究

应用RS和GIS技术,以石羊河流域绿洲为研究对象,对1975 2010年流域绿洲的时空动态变化进行了监测,并结合气候变化、地表径流量和人类活动等资料探讨了绿洲变化的原因.结果表明:近35年来,石羊河流域绿洲整体规模呈波动变化的趋势,1975、1990、2000年和2010年,流域绿洲总面积分别为7 563.06、7 730.62、7 131.56 km2和7 459.43 km2.通过分析绿洲与荒漠面积之间的转化发现绿洲主要经历了“绿洲化-荒漠化-再绿洲化”的过程,绿洲面积缩小了103.63 km2.绿洲内部耕地、城镇居民地和水域面积增加,而林地和草地面积缩小.绿洲的变化受自然因素和人类活动的共同作用,但人口数量的增加、经济的发展以及地表径流的变化对绿洲演变的影响更为显著.     

新疆且末绿洲土地利用变化机制与驱动力分析

土地利用与覆盖变化是全球变化研究的重要组成部分,干旱区土地利用与覆盖变化的机制与驱动力又是干旱地区相关问题研究的核心。新疆且末绿洲特殊的MODS背景,制约着LUCC的一系列过程及其规律。LUCC是各种自然、社会、政治、经济和文化因素相互作用的结果。驱动力类型与特征受绿洲时空特征的制约而表现出不同的特征。在区域尺度上,且末绿洲LUCC的自然驱动力,包括了相关区域地壳运动、冰川变化、风沙活动等自然作用过程,热量、降水、温度变化等的气候过程以及地表径流、冰川进退等引起的水文过程的作用。在特定生产力发展水平下,人类的社会经济活动直接影响了LUCC的演变过程及演变趋势。     

新疆焉耆盆地绿洲景观的空间格局及其变化

通过GIS技术的叠加和提取功能建立了焉耆盆地两个时间段的景观类型转移矩阵。在此基础上,分析了焉耆盆地内部绿洲景观类型的动态演化过程和空间分布特征。结果表明:焉耆盆地经过近40年的土地开垦后,人工绿洲呈现出上升的趋势,农田向自然绿洲和荒漠的扩张在整个研究阶段均可见;农田开垦的对象表现为从草地(含部分沼泽地)→多汁木本盐柴类荒漠→超旱生灌木半灌木荒漠迁移,体现了农田绿洲开垦从易到难,自然绿洲不断缩小,人工绿洲不断扩大的过程;对土地和水资源的不合理利用,导致盆地内湖泊水体、湖泊周边及农田绿洲出现明显的生态退化。焉耆盆地今后的规划和发展必须高度重视人工绿洲生态系统和自然生态之间的平衡,盆地环境治理很大程度决定于水资源的合理利用和合理调节。