From Land Cover to Land Use: A Methodology for Efficient Land Use Mapping over Large Areas

Land use information over large areas is increasingly important for many studies related to environment in general and global change in particular. Yet there is a dearth of methodological knowledge in this area, especially regarding the practical task of producing land use maps. In this article, a systematic land use mapping approach is developed, based on land cover maps that in turn are produced through remote sensing. The concept is based on the recognition of varying strengths of land cover (LC) – land use (LU) relationships, from the thematic and spatial points of view. Several categories of relationships are identified, ranging from direct (case 1) to multiple/complex (case 4), and appropriate mapping strategies are discussed for these cases. Using a mapping study in Lebanon, it is shown that the principles embodied in this approach correspond to issues and conditions in real mapping situations. Finally, the concepts are translated into a series of steps through which the method can be applied to large areas, taking into consideration the specific requirements and constraints of each case. The final land use map represents an acceptable compromise between accuracy, level of detail, and cost.     

科尔沁沙地荒漠化土地初析

应用1996年TM卫星影像资料得出,科尔沁沙地中心地区荒漠化土地占总土地面积的34.02%,以风蚀荒漠化土地为主。各种荒漠化土地在14个旗(县)的分布不同,按严重程度划分为重度荒漠化地区、中度荒漠化地区和轻度荒漠化地区。对历史时期和近期的分析表明,科尔沁沙地荒漠化土地产生和扩展的根本原因是过度开垦。     

科尔沁沙地的土地利用与沙漠化

根据1985年和2000年的土地利用数据和从相同时期的TM影象上提取的土地沙漠化数据, 运用ARC/INFO软件和Access统计软件, 分析科尔沁沙地近20a来土地利用和沙漠化土地的构成及变化特点、土地利用与土地沙漠化之间的关系得出: 草地和耕地是土地利用的主要类型, 未利用地面积较大, 其他利用类型面积较小; 15a来, 耕地和林地增加幅度最大, 草地减少幅度最大, 土地利用转移的主要方向是草地变为耕地和林地。科尔沁沙地沙漠化土地比例大, 占一半左右, 以中度类型为主; 变化趋势是沙漠化面积增加, 程度减轻。在持续强度利用条件下, 面积广大的草地和耕地发生退化, 由潜在沙漠化土地发展为轻度和中度为主的沙漠化土地; 而土地利用方式变化所形成的沙漠化土地面积较小, 在新增沙漠化土地中的比例亦很小。所以, 草地、耕地等土地利用强度的增大是沙漠化土地面积扩大的最主要原因, 而土地利用方式的改变则能加快土地沙漠化的进程。     

区域土地利用转型与土地整理

目前,我国城市土地利用结构远未达到优化的水平,农业土地利用的规模不经济等土地利用问题都可通过土地整理加以解决,我国未来土地管理的任务会更多的在"土地整理"方面。我国土地整理的根本任务是形成合理、高效、集约的土地利用结构,增加有效耕地面积,提高土地利用效率,适应社会经济发展对土地的需求。我国地域辽阔,社会经济发展程度存在明显的区域差异,正是因为社会经济发展程度的这种区域差异,它将导致在同一时段内含有不同的土地利用转型阶段。大多数区域的土地利用形态都要经历一些发展阶段,即经过一段时期的持续变化后,直至与其它类型之间达到一个新的平衡。因此,有关部门在制定有关土地整理的目标、模式及政策的过程中,也要充分考虑待整理区所处的土地利用转型阶段,因为在通常情况下这些阶段是区域发展进程中必须要经历的。然而,通过实施土地整理,调整用地结构,可加快社会经济的发展,促使区域土地利用转型阶段的转变,同时它也会向土地整理提出新的更高层次的要求,以实现土地资源的可持续利用。     

奈曼旗20世纪80年代以来土地覆盖/利用变化研究

奈曼旗是我国北方农牧交错带沙漠化最严重的地区之一, 也是中国沙漠化监测和治理的重要地区之一。自20世纪80年代以来开始实行一系列土地整治措施, 土地覆盖/利用发生很大变化。利用1980年和1996年的1: 10万的TM遥感影像及GIS获得的数据, 从土地覆盖/利用结构变化、数量变化、空间景观特征变化以及主要变化过程等方面对其进行了研究。结果表明, 80年代以来奈曼旗耕地与难利用土地大幅减少, 林地和草地大幅增加; 土地覆盖/利用变化的主要过程为: 耕地退耕还草、还林, 难利用土地恢复为草地, 在适宜的草地上植树造林; 景观变得破碎, 土地利用的多样性增强。     

贵州省关岭县土地利用/土地覆被变化及土壤侵蚀效应研究

以贵州省关岭县为例,利用1987和1999年两个时段TM影象和相关资料,分析研究区12年间的土地利用/土地覆被变化及其土壤侵蚀风险。发现:(1)研究区土地利用动态变化较大,年均土地利用综合动态指数为1.36%;(2)旱地和草地互相转化比例高,草地开垦为旱地和旱地弃耕为草地的动态变化幅度远远超过旱地和草地最终面积变化的幅度;(3)山区土地利用的空间变化主要体现在垂直方向;(4)研究区裸土面积下降,一部分被植被覆盖,另一部分由于土壤流失殆尽,形成裸露基岩,故植被覆盖率和基岩出露率上升;(5)石漠化程度加剧,其中旱地石漠化发展速度最快;(6)土壤侵蚀形势严峻。     

流域LUCC水文效应研究中的若干问题探讨

随着全球变化研究的深入,土地利用/覆被变化(LUCC)的水文效应研究日益成为热点问题。综合国内外研究进展,论文就流域土地利用/覆被变化水文效应研究中的几个问题进行了总结和探讨：子流域和水文响应单元是分布式水文模型对流域基本空间单元的理想划分;对国内外现有的土地利用分类系统进行了适当的调整和归并,建立了基于水文响应研究的土地利用分类系统,将土地利用分为9个Ⅰ级类和21个II级类;土地利用/覆被变化情景分析的常用方法有参照对比法、历史反演法、模型预测法、极端土地利用法、土地利用空间配置法等。     

江苏省耕地细碎化评价与土地整治分区研究

在明确耕地细碎化内涵空间尺度特征的基础上,从资源规模性、空间集聚性和生产便利性3方面构建耕地细碎化空间测度体系,以江苏省为例,综合运用地理空间分析、数理统计分析等方法,开展了省域尺度耕地细碎化多维评价及相应的土地整治协同探讨。研究表明：① 江苏省资源规模属性值总体偏低,呈现苏北-苏中-苏南逐级递减的分异格局;空间集聚属性值总体较高,但区域差异明显,高值区主要集中在徐淮平原及里下河平原地区;利用便利属性值总体呈现与资源规模及集聚状况相反的格局特征,苏南明显高于苏中和苏北地区,两极分化明显,地域差异较大;② 在乡镇尺度对各分维属性进行耦合形成江苏省耕地细碎化指数,省域尺度下该指数呈现从北到南逐渐增加的格局特征,表现为北部的低值聚集区和西南部的高值聚集区;③ 基于区域耕地细碎化不同属性特征的层次组合特点,全省可划分为利用提升区、集约归并区、设施改造区、规模流转区、资源优配区和综合整治区6种类型分区,据此提出不同分区土地整治的主要整治方向及关键问题。     

基于分区域的元胞自动机及城市扩张模拟

元胞自动机用于模拟城市扩张具有很好的空间建模能力,通常采用的建模方式将影响因子的空间条件作为线性要素对待,而在元胞转换规则建模中考虑影响因子的空间非线性特征更逼近真实状况.该文提出一种基于分区域的元胞自动机模型,通过划分各个全局影响因子的重要性子区域,计算不同类型区域中各因子对土地利用转换的影响强度,从而得到全区域的空间非线性转换规则.利用该模型模拟东莞市1988-1993年的城市扩展过程,并与Logistic模型模拟结果对比,表明这种有空间约束条件的分区域元胞自动机模拟精度更高,能有效模拟城市扩张的空间格局.     

论土地整治与乡村振兴

乡村振兴的核心目的是系统构建人口、土地、产业等多种发展要素的耦合格局。土地整治在乡村振兴过程中肩负着为人口集聚、产业发展提供资源支撑的基础性作用。本文基于影响乡村发展的关键要素阐释了新时代乡村振兴和土地整治的内涵及其互馈关系,剖析了乡村振兴背景下土地整治的区域实施路径。最后,就未来乡村振兴视角下土地整治的方向进行了展望与讨论。结论如下：① 乡村振兴的内涵在于为应对乡村内部要素的流失与衰退,通过经济、政治及文化建设等手段激发内部动力和吸纳外部资源来重新组合、优化配置和高效利用乡村人口、土地和产业等发展要素,从而优化要素结构、提升地域功能、重塑乡村形态,实现乡村地域经济、社会及生态的全面复兴和城乡融合发展的新格局;② 乡村振兴视角下土地整治要激活乡村人口、土地和产业等关键发展要素,统筹物质空间振兴与精神内核提升;③ 开展农村土地整治要与区域自然本底条件和社会经济发展阶段相适应,按照分区统筹、分类施策的原则在国土空间开发格局的框架下因地制宜地采取相应的模式与路径;④ 未来有必要重塑土地整治的价值取向,在统一空间规划体系下统筹土地整治规划与乡村振兴规划,大力发展土地整治与多功能农业相结合的新模式。     

考虑湿地精细分类的全球海岸带土地利用/ 覆盖遥感分类系统

土地利用/覆盖分类是土地利用/覆盖数据建立和土地利用/覆盖变化研究的重要前提。针对全球海岸带土地利用/覆盖类型多样性显著但分类系统鲜有专论的研究现状,从全球海岸带区域的基本特征出发,重点参考《湿地公约》以及区域至全球尺度的湿地分类系统,严格遵循预先定义的分类依据以及分类原则,提出全球海岸带土地利用/覆盖遥感分类系统,包括6个一级类型,分别为耕地、植被、湿地、建设用地、裸地、永久性冰川雪地,20个二级类型和43个三级类型,比较系统且全面地涵盖了全球海岸带区域的土地利用/覆盖类型和湿地资源。该分类系统层次清晰且分类严格,综合考虑了宏观区域至全球尺度海岸带土地利用/覆盖分类及变化特征遥感监测研究所需,充分重视了全球沿海区域丰富多样的湿地资源,明确强调了全球高纬度地区苔原类型的归属及分类,合理兼顾了低、中、高不同时空分辨率卫星数据的优势,为建立多时相全球或代表性区域海岸带土地利用/覆盖变化数据集提供支持。     

高寒沙地人工植被恢复区地表沉积物粒度特征

共和盆地位于青藏高原东北部,是典型的高寒干旱、半干旱荒漠区.青海省治沙试验站经过近50年的发展,形成以封沙育草区、固沙造林区和农田林网区为一体的绿洲防护体系,成为中国高寒沙地土地沙漠化综合整治的典型示范.本文选择典型固沙植物柠条(Caragana korshinskii)和乌柳(Salix microstachya),针对不同治理年限的沙丘和丘间地,探讨治理50年后人工植被恢复区地表60 cm深度土壤粒度的时空变化.结果表明:直播柠条能促进沙丘地表60 cm土层沉积物的细化,尤以地表5 cm更甚.土壤颗粒的变化与植被生长状况及物质来源有关.     

利奥波德的土地伦理观及其生态环境学意义

利奥波德土地伦理思想的主要贡献在于:1)提出了土地共同体概念并把伦理范畴扩展到人与土地共同体之间的关系,其目的是建立一种正确的人与土地的关系,即人与自然之间的和谐关系;2)构想了“生物区系金字塔”理论模型,借用生态学范畴(如“能量流”和“食物链”等)来说明自然体系的复杂性及运行机理。土地伦理观以生态学视角重新审视自然有机体,深化了人类对环境的认识并推进了美国和世界的环保实践。通过引证和逻辑分析方法,在概要介绍土地伦理思想内容的基础上对其生态环境学意义提出新的认识。     

徐州煤矿区土地利用变化分析

以3 个时相的卫星遥感图像TM 为主要数据源, 利用神经网络分类法进行监督分类, 获得1987-2003 年间徐州煤矿区土地利用变化的基础数据。由此计算出土地利用类型的动态转移矩阵、土地利用程度变化指数、动态度指数、土地利用变化类型的多度和重要度指数等区域土地利用变化的指数模型, 定量分析该区土地利用变化情况。结果显示: ① 建设用地和水体的面积均保持持续上升的势头; 耕地呈现持续下降态势; 林地先减少后增加; 未利用地面积则呈现出先增加后减少态势。② 在1987-2003 年间, 建设用地和未利用地都主要转向耕地。在1987-1994 年间, 水体主要向林地转移; 耕地主要转向未利用地和建设用地; 林地主要转向耕地。在1994-2003 年间, 水体的转移比例很小; 耕地主要转向未利用地和林地; 林地主要转向水体。③ 在1987-2003 年间, 该区土地利用变化的剧烈程度很大, 并且其土地利用正处于一个衰退期。④ 在1987-1994 年间, 主要的土地利用变化类型分别是: 未利用地与耕地、耕地与建设用地之间的相互转化。在1994-2003 年间, 主要的土地利用变化类型分别是: 耕地转化为未利用地、耕地转化为林地、未利用地转化为耕地、耕地转化为建设用地。     

Polyphase deformation in Oscar II Land, central western Svalbard

Pre-Carboniferous rocks in central western Svalbard can be divided into two rock packages that have experienced three phases of deformation. The lower package includes upper Proterozoic sediments, the upper package is of upper Ordovician to lower Silurian age. Pre-upper Ordovician (Caledonian) deformation is characterized by north-south fold-axes, and is recorded in the lower package only. Following the Ordovician, east-west fold axes developed in the upper package but only locally in the lower. The third phase, probably Tertiary in age, produced easterly directed thrusting, and refolding about sub-horizontal, north-south fold axes in both packages. This complex structural history has resulted in tectonic thickening of the rock sequences by refolding and thrusting which has not been recognized by previous workers.     

西藏农牧区农户土地决策与土地覆被变化研究

调查农户土地决策，均质化处理农户决策因子，形成土地决策空间图；制作土地覆被图和农户土地决策空间图，通过图像叠加处理，来分析土地覆被变化与农户土地决策度政策因子间的空间联系。西藏农牧区案例研究结果表明：农户土地决策决定了土地覆被变化方向，政策因子起修正作用；农户土地决策与土地覆被在空间上和属性上能互相体现；农牧区政策的制定应立足于农户土地决策，在满足农户追求最大经济效益的基础上引导农户顾及生态环境建设；农户土地决策、社会经济发展政策与土地覆被在空闻上能互相体现，可通过观察土地覆被变化来监测农户土地决策及政策因子效果。     

珠江三角洲地区城中村土地供求的动态均衡分析

土地问题是我国城中村研究的核心问题。在对珠江三角洲地区城中村进行实地调研的基础上,就城中村主体的行为特征、城中村土地供应和需求的基本特征进行了总结。以理论推导与现实印证相结合的方法,基于经济学中的供求理论,对城中村土地供求变化进行了动态均衡分析。从村庄"内部人"的视角,考察在各种内外部因素变动(征地与留用地,城中村改造,村民城市化转型)的情况下,城中村主体如何实现土地的供应和需求均衡。总体上,城中村土地变化表现为土地需求被动地追随(因征地而发生的)供应减少而下降,以实现供求均衡。具体而言,在城中村形成阶段,供求均衡借助乡村工业化,即农业用地转为工业用地而实现;在城中村存续阶段,存在土地供求的逐渐失衡;在城中村改造阶段,供求均衡最终必须通过城市化,即村民转为市民而实现。     

基于模糊数学的广东沿海陆地地质环境区划

针对广东沿海地震、水土流失、崩塌、滑坡、地裂缝、地面沉降、岩溶塌陷、软土地基形变等地质灾害发育历史与现状 ,从土地开发利用的风险与费用出发 ,构建了一套地质环境评价的指标体系 ,包括活动断裂、历史地震、地形起伏度、地形坡度、沟谷密度、水土流失程度、崩滑密度、地裂缝密度、土体承载力等。通过指标量化分级、指标赋权和构造隶属函数 ,构建了模糊数学综合评价模型 ,对广东沿海 190单元进行了运算 ,将广东沿海陆地地质环境划分五级 17个亚区 ,为广东沿海2 1世纪土地开发利用和防灾减灾等提供了决策依据。     

徐州煤矿区土地利用格局演变分析

利用徐州东矿区1979年、1987年、2001年三个年份的遥感影像分析了矿区景观要素及其景观格局的变化规律。从1979年到1987年,沉陷积水面积增加299.35%,农用地减少7.83%,建设用地增加48.4%。从1987年到2001年,东矿区农用地减少了13.04%,建设用地增加了37.62%,而沉陷积水区增加了137.26%;农用地的9.55%转变为建设用地,5.15%转变为沉陷积水区;建设用地的5.25%转变为农用地,主要集中于报废矿井工业广场附近,是由于部分地方小煤矿关闭后,一些废弃物堆场得到了复垦,3.21%转变为沉陷积水区,主要也是分布在各矿工业广场附近;有14.86%的沉陷积水区转变为农用地,主要位于原沉陷积水区的边缘部分,有10.88%转变为建设用地,主要集中在韩桥矿和权台矿的工业广场范围内。因此,应该加强对沉陷积水区的复垦和综合治理,因地制宜发展生态农业、养殖业、林业、牧业及其加工业,最大限度地利用土地资源。     

土地利用/覆被变化与土地资源优化配置的相关分析

土地资源优化配置已成为土地科学领域前沿的重要课题,而近年来受到国内外学术界重视的土地利用/土地覆被变化研究正可为此提供支持,并相互促进。如何正确认识二者之间的关系,并有效的利用这种关系,无论对我们研究土地利用/土地覆被变化,还是实现土地资源优化利用都异常重要。本文对二者的研究目标及内容进行对比分析,并在此基础上详细阐述了二者的结合方式和途径,提出土地利用/土地覆被变化能为土地资源优化配置提供数据、理论、研究方法支持,同时土地资源优化配置研究有益于土地利用/土地覆被研究的深化,二者的结合可促进土地可持续利用。