20世纪90年代LUCC过程对中国农田光温生产潜力的影响

在20世纪90年代中国气候观测数据和遥感土地利用动态观测数据的支持下, 计算了中国20世纪90年代农田光温生产潜力的变化. 结果表明: 20世纪90年代的LUCC过程直接导致了中国农田光温生产潜力总量和区域分布的变化, 总体趋势是南减北增, 总量净增加2622万吨; 在各种土地利用类型之间的相互转变和转化过程中, 耕地扩张和农田损失是导致全国农田光温生产潜力总量净变化的主要原因, 耕地扩张使全国农田光温生产潜力总量净增加8335万吨, 占全国农田光温生产潜力总量的3.50%, 主要分布在东北、西北和华北等农林、农牧交错区和沙漠绿洲区, 主要是由于该地区大面积的农田开垦所导致; 农田损失使全国农田光温生产潜力总量净减少5713万吨, 占全国农田光温生产潜力总量的2.40%, 主要分布在黄淮海平原、长江三角洲、珠江三角洲、陇中、东南沿海、四川盆地东南部以及乌鲁木齐—石河子一带, 主要是由于该区域经济发展较快, 城市扩张明显, 城乡建设用地大量侵占耕地的缘故.     

土地利用数据尺度转换的精度损失分析

由于栅格数据便于空间分析,因而通常将矢量数据转化成栅格数据来进行空间分析.在转化过程中,选用不同的栅格大小,其面积和精度损失是不同的.针对这个问题,以重庆市110万的土地利用矢量数据为例,探讨了不同栅格大小下,各种土地利用类型在转化过程的面积和精度损失.研究表明(1)栅格大小＜100m时,其精度损失均＜3.3%.(2)在1000m时,其精度损失达到50%以上的地类有湖泊、水库坑塘、滩地、农村居民点用地、工交建设用地、戈壁、裸岩石地、平原区旱地和坡度＞25°的旱地,这些地类的平均图斑大小均在＜51hm2.(3)在30m～1000m间,平均图斑大小＜82hm2的地类随着栅格的由小变大,其面积变得比实际面积小;平均图斑大小＞101hm2的地类中除高盖度的草地和河渠之外,却与此相反.     

遥感和GIS支持下的中国退耕还林还草决策分析

1998年的特大洪水灾害，以及2000年京津地区的沙尘暴，使得中国政府对生态环境的建设更加重视。为了改善中国的生态环境，就需要恢复植被，一些耕地就需要退耕还林还草。哪些耕地需要退耕还林还草，这些耕地在空间上的分布情况如何？为此，探讨了利用地理信息系统技术确定需要退耕还林还草耕地的数量及其空间分布。包括4个步骤。首先，建立土地利用、土壤侵蚀、数字高程、坡度、坡向、植被指数、降雨和温度等数据库，并对生态环境质量进行评价，从而得到生态环境质量数据库；其次，从土地利用数据库中提取旱地的数据，并与坡度数据、土壤侵蚀数据、植被指数数据和生态环境质量数据进行叠加分析；再次，确定退耕还林还草的原则，并在GIS的支持下，确定需要退耕还林还草的面积及其空间分布；最后，利用降雨数据进一步分别确定退耕还林或还草的面积及其空间分布。该研究结果可以为中国的生态环境建设提供科学的决策依据。     

中国风蚀景观面积变化与 地表风场强度的关系

利用遥感调查的1995－2000年中国土地利用成果进行中国风蚀景观变化过程的分类，对不同风蚀景观发展过程进行了地理分区。探讨风蚀景观变化的方向和速度，特别是土地发生风蚀沙漠化的趋势。在中国近400个气象站点1999年每日4次观测数据的基础上，进行风向频率、风场强度及风能参数的计算，分析风速频率Weibull分布的形状参数k和幅度参数c。利用GIS方法生成覆盖中国的1km网格，对风场强度等数据进行空间化处理，生成中国地表风速空间分布数据。在此基础上，分析1999年风速变化状况并探讨风场的变化过程。利用RWEQ风蚀预报模型中的计算方法生成了的风场强度指数。结合风场强度数据，进行风蚀区内风蚀景观变化类型分布数据的对比，指出强风场的存在促使中国西北广大干旱区的草地和耕地遭到破坏，并探讨了风能对土壤风力侵蚀和风蚀景观的驱动过程。同时，在分析风能与风蚀景观空间分布关系的基础上探讨了降低土壤风蚀的措施。最后指出了建立风速和风向驱动下的不同景观的土壤颗粒侵蚀和堆积量模型的重要性。     

近10年中国土地利用格局及其演变

在遥感技术与GIS技术的支持下，通过1：10万中国土地利用数据库经过分层提取，生成中国土地利用类型空间分布格局数据库，在此基础上对中国土地利用空间格局进行了分析，而后在引入景观多样性指数，优势度指数，均匀度指数，破碎度指数以及土地利用重心迁移模型和景观类型转移模型的基础上，对中国土地利用景观格局及其空间演变模式进行了定量分析，研究结果表明，10年间，中国耕地重心向北偏东偏移20．93km左右，林地重心向南偏西移动20．35km，草地重心向南偏西方向迁移了18．45km，建设用地重心向南偏东移动，而未利用地重心则向西北偏移7．21km。     

应用遥感技术进行西藏高原当雄县牧区土地利用现状详查的方法研究

西藏自治区当雄县的土地利用现状调查工作已经完成。在调查过程中采用了经IRSA-2图像处理系统增强和几何精纠正处理的多季相陆地卫星MSS图像,以及黑白全色航空像片,建立了利用多时相陆地卫星MSS假彩色合成图像和航空像片进行土地利用调查的综合判读标志,完成了利用IBMPC/AT计算机进行土地面积量算数据处理的全部程序并解决了内业工作中的技术问题。 调查结果证明,在当雄县使用的遥感方法进行高原土地利用调查,较常规方法可取得更高的调查精度和经济效益。其方法的研究对于完成全藏调查工作具有重要的参考价值。     

区域土地利用变化的多情景分析——以内蒙古自治区太仆寺旗为例

区域土地利用变化的情景分析涉及到影响土地利用变化的诸多因素,引起了目前学术界的广泛关注与重视。论文利用系统动力学模型与CLUE-S模型的理论框架,构建了太仆寺旗土地利用变化系统动力学模型及其时空变化模拟模型,通过对太仆寺旗土地利用变化的情景设计,实现了土地利用变化的多情景分析。研究表明,太仆寺旗在人口增长、经济发展与农牧业生产发展等宏观背景下,各种土地利用类型在诸驱动因子的综合作用下处于一个动态变化过程之中。不同的模式下,各用地类型间的竞争导致区域土地利用演替的差异较大,但参考模式、生态模式与经济模式的设计及其模拟出的土地利用变化情景,都显示出太仆寺旗县城东北部和西北部的未利用土地的集中分布区将成为未来近20年时间内土地利用变化的敏感地带。     

三江源地区各类生态系统土壤的 性状及其形成能力

土壤形成是MA框架下生态系统支持功能的基本内容。运用GIS空间分析功能,测算了青海三江源区生态系统支持功能,结果表明:①源区土壤形成和生态系统支持功能呈从东南向西北降低的趋势;②源区各生态系统土壤形成的支持功能具有湿地生态系统>森林和草地生态系统>农田生态系统>荒漠和裸土地及裸岩石砾地的特点;③源区各生态系统支持功能具有从湿地生态系统、森林生态系统、草地生态系统、农田生态系统到荒漠和裸土地及裸岩石砾地依次降低的趋势;④草地生态系统退化诱导草地土壤形成功能的退化,进而驱使草地生态系统支持功能的降低;⑤强度人为干扰造成生态系统土壤各种性状向退化方向发展,土壤形成及生态系统支持功能下降。结果有助于丰富人们从土壤形成视角,对生态系统支持功能的理解和认识。     

21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力

Land use and land cover change as the core of coupled human-environment systems has become a potential field of land change science (LCS) in the study of global environmental change. Based on remotely sensed data of land use change with a spatial resolution of 1 km × 1 km on national scale among every 5 years, this paper designed a new dynamic regionalization according to the comprehensive characteristics of land use change including regional differentiation, physical, economic, and macro-policy factors as well. Spatial pattern of land use change and its driving forces were investigated in China in the early 21st century. To sum up, land use change pattern of this period was characterized by rapid changes in the whole country. Over the agricultural zones, e.g., Huang-Huai-Hai Plain, the southeast coastal areas and Sichuan Basin, a great proportion of fine arable land were engrossed owing to considerable expansion of the built-up and residential areas, resulting in decrease of paddy land area in southern China. The development of oasis agriculture in Northwest China and the reclamation in Northeast China led to a slight increase in arable land area in northern China. Due to the "Grain for Green" policy, forest area was significantly increased in the middle and western developing regions, where the vegetation coverage was substantially enlarged, likewise. This paper argued the main driving forces as the implementation of the strategy on land use and regional development, such as policies of "Western Development", "Revitalization of Northeast", coupled with rapidly economic development during this period.     

近30年来三江源地区土地覆被与宏观生态变化特征

利用1970年代中后期MSS图像和1980年代末、2004年以及2008年三期TM图像并结合野外调查,获得三江源地区四期土地覆被空间数据集,提出了土地覆被转类指数和土地覆被状况指数,以表征该区域生态变化的趋势。通过计算土地覆被转类途径和幅度、土地覆被转类指数和土地覆被状况指数,分析青海三江源地区1970年代中后期以来土地覆被时空变化特征及其反映的宏观生态状况变化。结果表明:三江源地区近30年平均土地覆被状况指数为38.20,土地覆被状况为4级,其中黄河流域最好,其次为澜沧江流域,长江流域最差;三江源地区土地覆被转类,在1970s~1990s和1990s~2004年两个时段,均主要以高生态级别向低生态级别转移为主,2004~2008年时段,主要以低生态级别向高生态级别转移为主;由土地覆被状况指数变化率和土地覆被转类指数,可以反映出近30年来三江源地区土地覆被和宏观生态状况,总体上经历了变差(1970s~1990s时段土地覆被状况指数变化率Zc为-0.63,土地覆被转类指数LCCI为-0.58)—显著变差(1990s~2004时段Zc为-0.94,LCCI为-1.76)—略有好转(2004~2008时段Zc为0.06,LCCI为0.33)的变化过程。这一变化过程前、中期主要受到气候变化和草地载畜压力共同驱动的影响,后期则叠加了生态建设工程的驱动作用。