岩溶地区土地利用变化的水文响应研究——以贵州后寨河流域为例

以贵州普定后寨地下河流域为研究区,在分析流域生态环境特征以及岩溶水形成机制的基础上,通过野外调查、资料收集并结合现代空间技术、地理信息系统和遥感技术,研制开发了适合我国后寨河流域的基于落水洞的岩溶半分布式水文模型,分析了土地利用/覆被变化对流域径流的影响以及流域产汇流参数对比关系。结果表明:生态建设后除最大土壤蓄水量增大外,其它产流参数变化不大;汇流参数基本小于生态建设前,但相差不大;在降雨条件不变的情况下,生态建设后的产流量小于生态建设前的产流量,生态建设前土地覆被下的流量在低水位时比生态建设后的流量稍高,而在高水位时生态建设前流量比生态建设后的流量稍低。      

中国大城市土地利用集约性的综合评判

应用GIS数据管理与分析技术、TOPSIS综合评价方法,紧扣土地利用集约性的内涵,以城市市辖区为评价单元,从城市规模和土地利用程度,土地投入程度、土地利用效率、以及土地集约利用发展趋势等诸多层次,对北京、上海等18个大城市市辖区的土地利用集约性进行综合评判,得出以下结论:大城市的集约度都在逐年提高,土地利用将更加集约;我国大城市土地利用的集约性,存在较大的地域差异。评价结果表明,青岛、宁波等国家单列城市,规模适中,土地集约性反而很高;上海和武汉的集约度一直处于前三位,其他直辖市和省会等特大城市波动性较大,土地集约性利用还有很大潜力可挖;与上海、宁波、青岛等东部城市相比,太原、石家庄、西安等中部城市,土地利用集约度一直很低,潜力大、亟待提高。此评价方法与评价指标,以及所获得的评价结果,较好地揭示了行政区划调整对城市集约度的动态性影响。     

基于3S的近15 a新疆LUCC时空变化研究及分析

 以20世纪80年代末期新疆土地利用数据库为基础,以2004—2005年度中巴资源卫星影像数据为信息源,结合多层环境要素数据库、野外定点调查分析等数据,采用多要素综合分析的解译方法,通过人机交互式解译,综合判读并提取了20世纪80年代末期至2005年近15 a来新疆LUCC时空数据。从现状、动态变化等方面对LUCC信息进行定量和定性的分析,并运用土地利用动态度进一步说明了新疆的土地利用/土地覆盖变化。结果显示,新疆的耕地、林地、水域、建设地面积都有所增加,耕地的年变化率最大;未利用地面积有所减少,草地面积减少明显。     

土地利用空间优化配置研究进展与展望

土地利用优化配置是实现土地可持续利用,促进区域经济快速发展和环境逐步和谐的重要途径.科学的土地利用优化配置能充分发挥土地利用潜力、提高土地聚集效应、保持土地生态系统平衡.以往的土地利用优化配置研究主要侧重土地利用数量结构的优化,却忽视了土地利用空间布局的优化.尽管土地利用数量结构是土地利用合理配置的基础,但是在地域空间上分布不当,就会限制土地利用效率的提高,影响土地资源配置的科学性和精确性.因此如何将各土地利用类型数量在地域空间上进行合理的落位,开展土地利用空间优化配置问题研究显得尤为重要.本文全面地解释了土地利用空间优化配置的概念,系统介绍了国内外土地利用空间布局的相关理论和方法,并从地理学、景观生态学、系统工程和管理学、地理信息系统及遥感和数学模型应用、社会学和政策学等理论角度,对土地利用空间优化配置的发展方向和趋势进行了展望,以期促进土地利用空间优化配置研究的创新和深化.     

Effects of precipitation and landuse on runoff during the past 50 years in a typical watershed in the Loess Plateau, China

In the past century, great progress has been made worldwide in our understanding of forest-water relationship. The successful forestation programs implemented in China-which have improved the ecological environmental conditions-have gained the attention of many researchers and highlighted the relationship between forestation and water yields. The arid and semi-arid Loess Plateau has received attention from water engineers and eco-hydrological researchers in China because of a shortage in water resources. We selected one of the oldest stations conducting soil and water conservation experiments, the Xifeng soil and water conservation station, and chose the Nanxiaohe catchment and its paired catchments （Yangjiagou catchment and Dongzhuanggou catchment） as our research areas. Trends in precipitation, air temperature, streamflow over the past 50 years, and the effect of changing land use on streamflow were analyzed. The Mann-Kendall test showed that precipitation had a negative trend （downward trend）, whereas air temperature showed a positive trend （upward trend） from the past to present in the Nanxiaohe catchment. However, the trends seen in precipitation, air temperature did not contain any ＂jumping points.＂ The paired catchment approach is used to detect the effects of land cover change on hydrology in the Yangjiagou and the contrast catchment, i.e., Dongzhuanggou catchment in our study. The results showed a large change in land use in the Yangjiagou catchment from 1954 to 2008. An increase in forested land （from 0% to 40.08% from 1954 to 2008） and a reduction of bare land （from 51.26% to 5.50% from 1954 to 2008） accounted for a large part of the change in land use. However, the land use changed little in the contrast catchment. The comparison of streamfiow in the paired catchments showed that forestation reduced streamflow by 49.63% （or 6.5 mm） each year.     

中国地表气温变化对土地利用/覆被类型的敏感性

利用观测气温与再分析气温的差值分析了近40年中国地表气温变化对土地利用/覆被类型的敏感性.结果表明：土地利用/覆被类型对地表气温变化具有稳定的、系统性的影响,在全球变暖背景下各类型的响应不同,以沙地、戈壁和裸岩石砾地为主的未利用地升温幅度最大,为0.21℃/10a;其次是草地、耕地和城乡、工矿、居民用地,分别为0.12,0.10,0.12℃/10a;林地升温趋势最弱,为0.06℃/10a.总体来看,沙地、戈壁等未利用地和人类活动较多的区域地表升温幅度大,植被覆盖状况好的区域升温趋势则较弱;同一一级类型下理化特性及生物过程相似的二级类型对地表气温的影响程度相近,土地利用/覆被类型的变化需要达到一定的强度,导致地表特性发生本质改变后才会对局地气温产生较明显的影响;同一土地利用/覆被类型下,中国东部人类活动强度大的区域升温更为明显.这一结果为众多土地利用/覆被变化对气候影响的数值模拟试验研究提供了观测事实的支持.在区域尺度上预测未来中国气候变化不仅要考虑温室气体增加的影响,还要考虑土地利用/覆被类型及其变化的影响.     

土地利用／覆盖变化空间直观模拟精度检验与不确定性分析——以北京都市区为例

空间直观模拟（SEM）在土地利用／覆盖（LULC）与城市化、都市环境保护和土地资源管理等具有重要作用,但模拟与预测中的不确定性日益突出,模型的可靠性和不确定性分析却显得不足和滞后．不确定性也是导致政府决策部门和公众不能有效获取可靠预测信息的重要原因．对此,本研究通过建立SEM和预测不确定性分析方案、基于空间位置和数量的系列Kappa系数检验和尺度敏感性测度,以北京都市区为例分析了与空间直观模型紧密相关的不确定性的来源,考虑了空间尺度不确定性．研究结果证明,空间信息传递的方向性和渐变性导致了SEM的空间位置的不确定性,并决定了空间直观模型的模拟与预测精度对不同时空尺度的敏感性响应．