基于地理国情普查数据的土地利用变化分析——以东莞市为例

地理国情普查成果的应用是地理国情普查的重要任务之一。本文以东莞市1999、2003、2008年以及2013年的地理国情普查数据为基础,利用土地利用动态度、土地利用程度综合指数等模型,对东莞市建成区14年间的土地利用动态变化进行分析。研究结果表明:1999~2013年间东莞市农业生产用地和生态用地面积大量减少,城乡建设用地面积大幅增加,以耕地和构筑物的面积变化最为活跃,研究后期土地利用动态度呈现减缓趋势;1999、2003、2008年以及2013年东莞市建成区内土地利用程度综合指数分别为:309.23、332.39、350.15、357.94。土地利用总体处于发展阶段。     

大渡河流域水电开发对区域气候的可能影响

利用WRF中尺度天气预报模式,从拓宽大渡河整个干流的水体分布与改变单一水库(瀑布沟水电站水库)的水体覆盖两个角度,对比分析下垫面水体变化对区域气候的可能影响。结果表明:整个干流水体变化和瀑布沟水库水体加宽后所产生的气候效应类似,均表现为对水体附近区域的局地影响。年平均气温在水体附近区域下降0.2~0.4℃,冬季平均气温小幅升高,春季、夏季和秋季的平均气温降低;冬季、春季和秋季的降水量变化不明显,在河流两岸的年平均降水量、夏季降水量有所减少;相对湿度在水体区域微弱增加,平均风速变化不大。     

基于土地利用/覆被变化表征的现代绿洲演变过程——以天山北坡三工河流域为例

本文以天山北坡三工河流域为例,利用1958年、1968年和1978年3期航片、1987年彩红外航片、1998年Landsat TM、2004年SPOT 5和2014年Landsat OLI影像,构建绿洲及其外围荒漠7期土地利用/土地覆被数据集,综合分析1950s屯垦戍边以来现代绿洲演变和外围荒漠植物群落变化。结果表明：①1950年以来,屯垦戍边使位于三工河冲洪积扇中下部的老绿洲不断向冲积平原扩张,老绿洲外围以柽柳和梭梭为建群种的土质荒漠景观不断转变为新绿洲,绿洲面积增加了4倍多。其中1958-1968年和2000s以来是绿洲变化最为显著的两个阶段,这两个阶段分别对应了农业用地和建设用地增幅最大的时期。② 三工河流域的现代绿洲演变过程中存在“地方管辖区”和“兵团农场区”两种基本管理模式,也正是这两种模式相互渗透、相互交叉融合,共同推动了现代绿洲演变。③三工河流域1950s-2004年现代绿洲演变具有干旱区绿洲演变的普遍特征,但2004年以后的演变仅适用于有较大规模跨流域调水或新增水源的绿洲演变情形。现代绿洲的扩张以荒漠植被的砍伐和破坏为代价,导致绿洲外围植物群落结构发生了显著的变化,这使得绿洲外围荒漠生态系统的保护愈加困难     

基于GIS的哈尔滨市土地利用动态变化分析

利用哈尔滨市区2000年TM遥感影像和2005年TM遥感影像及其他辅助资料,对处理后的影像进行矢量化和人工解译,获得详细土地类别的布局信息,并使用地理信息系统的空间分析和数据统计功能,分析研究区域土地类别的数量变化,土地利用类型之间的转化情况和分布状况。     

ASTER数据在深圳东部滨海地区土地利用调查中的应用

以深圳市东部滨海地区为试验区,对2004年11月21日ASTER遥感数据进行辐射和几何精校正处理,实地建立分类样地;根据多边形样地矢量数据计算分析12类地物在ASTER各波段光谱反射图和分类叠合图,同时进行植被指数和短波红外5个波段主成分分析;结合GIS并利用ASTER光谱波段、第一主成分、植被指数、立体像对生成的地形因子建立土地利用分类决策树表;再根据决策树表对ASTER影像进行土地利用分类。经验证,分类结果总体精度达到85.1%。应用效果表明,利用ASTER数据进行土地现状资源调查具有很好的性价比,能够满足土地利用现状调查的准确度和精度。     

Spatiotemporal patterns and characteristics of land-use change in China during 2010–2015

Land use/cover change is an important theme on the impacts of human activities on the earth systems and global environmental change. National land-use changes of China during 2010–2015 were acquired by the digital interpretation method using the high-resolution remotely sensed images, e.g. the Landsat 8 OLI, GF-2 remote sensing images. The spatiotemporal characteristics of land-use changes across China during 2010–2015 were revealed by the indexes of dynamic degree model, annual land-use changes ratio etc. The results indicated that the built-up land increased by 24.6×10³ km² while the cropland decreased by 4.9×10³ km², and the total area of woodland and grassland decreased by 16.4×10³ km². The spatial pattern of land-use changes in China during 2010–2015 was concordant with that of the period 2000–2010. Specially, new characteristics of land-use changes emerged in different regions of China in 2010–2015. The built-up land in eastern China expanded continually, and the total area of cropland decreased, both at decreasing rates. The rates of built-up land expansion and cropland shrinkage were accelerated in central China. The rates of built-up land expansion and cropland growth increased in western China, while the decreasing rate of woodland and grassland accelerated. In northeastern China, built-up land expansion slowed continually, and cropland area increased slightly accompanied by the conversions between paddy land and dry land. Besides, woodland and grassland area decreased in northeastern China. The characteristics of land-use changes in eastern China were essentially consistent with the spatial govern and control requirements of the optimal development zones and key development zones according to the Major Function-oriented Zones Planning implemented during the 12th Five-Year Plan (2011–2015). It was a serious challenge for the central government of China to effectively protect the reasonable layout of land use types dominated with the key ecological function zones and agricultural production zones in central and western China. Furthermore, the local governments should take effective measures to strengthen the management of territorial development in future.     

山东半岛城市群高速交通优势度与土地利用效率的空间关系

中国城市群正面临着土地利用效率偏低的问题,而高速交通建设是驱动土地利用变化的一个重要因素,因而探究高速交通建设与土地利用效率的空间关系将是一个重要议题。以山东半岛城市群42个陆域县级单元为例,采用高速公路相对密度、与高铁站点及机场的空间距离等指标,构建高速交通优势度评价模型,并以土地、资本、劳动力及经济、环境效益作为土地投入产出要素,采用DEA模型测算土地利用效率。通过分析高速交通优势度和土地利用效率的空间关系,结果发现：① 两者之间的协调性存在空间差异性,以济南、青岛两大枢纽为中心,枢纽圈层（另含青州、威海次级枢纽）呈现显著的空间协调性,而随着与枢纽城市距离的增大,空间协调性呈现衰减态势,其中潍坊、海阳等远离枢纽城市的交通干线沿线地区土地利用效率滞后于高速交通优势度,而利津、垦利和五莲等远离枢纽城市和交通干线的欠发达地区呈现低水平的空间协调性;② 缘于要素集聚与内生增长机制,高速交通类型多样性与土地利用效率具有显著的正向关系;③ 高速交通可通过枢纽效应促进优势要素与技术以空间外溢的形式在核心城市与一般城市之间传递,进而重构区域土地利用效率空间格局;④ 高速公路的均衡建设促使山东半岛城市群破除了高速交通建设的短板效应制约,土地利用效率空间格局整体呈现均衡态势,加之高铁站点、机场节点式布局明显,导致土地利用效率呈现宏观上高效集约、微观上团-轴凸显的空间格局。     

Visualisation techniques to support public interpretation of future climate change and land-use choices: a case study from N-E Scotland

Mitigating and adapting to climate change includes a requirement to evaluate the role of future land uses in delivering robust integrated responses that are sensitive to local landscape contexts. In practice, this emphasises the need for community engagement, planning and inclusive decision-making. Community engagement may be potentially facilitated by the use of spatially explicit quantitative scenarios of land-use change in combination with interactive visualisation. This requires a coherent framework to integrate spatial data modelling, analytical capabilities and visualisation tools in a format that will also engage diverse public audiences. These challenges were explored with a case study of virtual landscapes from N-E Scotland that was used to test preferences for scenarios of future land use. Visualisations employed texture-based rendering rather than full photo-realistic rendering to facilitate interactivity and this provided additional scope for audiences to explore multiple future scenarios compared to the present landscape. Interactive voting in a virtual landscape theatre suggested preferences for visual diversity, good stewardship and perceived naturalness that should be considered in developing planned responses to change. Further investigation of preferences was conducted using interactive 3D features located within the landscape. Study findings are reviewed against objectives for inclusive engagement in the Digital Earth agenda and used to make further recommendations on the use of scenarios and visualisation tools. In particular, technical advances in user engagement need to be developed in conjunction with emerging good practice that addresses ethical, behavioural and inclusion issues so that the content is presented in as transparent and unbiased format as possible.     

天山北坡绿洲不同土地利用对土壤特性的影响

以天山北坡三工河流域冲积平原型绿洲作为研究区,选择12种土地利用系统作为土地利用方式的具体体现,通过采集不同土地利用系统上层土壤 (0~20 cm) 和下层土壤 (20~40 cm) 样方,分析不同土地利用系统对主要土壤特性的影响。研究结果表明：(1) 土地利用系统对砂、粉砂和粘土粒度分布的影响显著。绿洲土壤砂含量随着土地种植年限增加有降低的趋势,而粉砂和粘土含量有增加的趋势;(2) 绿洲土地利用系统对土壤pH值和养分变异的影响显著。人类强干扰的土地利用系统的土壤养分普遍高于人类影响较弱的土地利用系统,上层土壤养分普遍高于下层土壤,而且随着人类干扰时间的延长土壤养分呈整体增加趋势;(3) 人类活动强干扰的土地利用系统土壤盐分含量低于人类活动影响较弱的土地利用系统;人类活动作用时间长的土地利用系统土壤盐分含量总体低于人类活动作用时间短的土地利用系统;(4) 绿洲土壤总体表现为"碳汇"的趋势,土壤质量逐步得到提高,其最主要的原因在于合理的土地利用与科学的管理方式结合;绿洲土壤的"碳汇"积极响应了减轻温室气体排放的东京协定 。     

土地利用动态模拟模型的构建及其应用——以北京市海淀区为例

CLUE-S模型是一个基于经验统计原理的模拟多土地利用类型空间变化的动态模拟模型,它在世界多个国家和地区的区域尺度农业、森林为主的土地利用变化模拟中得到应用。作者对CLUE-S模型进行了改进,改进后的模型 (CLUE-SII) 引入了动态计算的邻域分析因子,可以对土地利用变化中的自发过程、自组织过程和土地利用类型间的竞争进行模拟,还可以根据研究区域特点构建不同的模拟方案,在这些模拟方案中,局地因子和邻域因子在土地利用变化中的作用方式不同。应用CLUE-SII对北京市海淀区1991~2001年土地利用变化进行了多方案模拟,结果表明邻域因子对城镇用地变化具有重要作用,其中将邻域因子看作自发过程放大因子的模拟方案获得了较好的模拟结果,整图符合比达到77%,其中城镇用地符合比达到82%,Kappa值达到0.754。CLUE-SII在北京市海淀区的应用实例表明,该模型可以对高分辨率和多土地利用类型下的城市扩展进行有效模拟,扩展了CLUE-S的应用领域;通过构建多模拟方案,不但可以探索最佳的模拟结果,还可以研究和分析不同土地利用驱动因子在土地利用变化中的作用模式。