基于CA-Markov模型的锡林河流域土地利用变化及预测分析

研究土地利用变化特征及预测未来土地利用变化的趋势,对经济平衡发展、提高生态环境质量、实现土地资源合理利用具有重要意义。以锡林河流域为研究区,对Landsat 2000、2005、2010年和2015年4期遥感数据进行目视解译,采用土地利用结构分析方法、重心迁移模型和CA-Markov模型,分析研究区16 a间土地利用演变特征,并对2030年土地利用情况进行预测。结果表明:1)2000-2015年,草地、林地和耕地呈波动变化,水域面积缓慢增加,建设用地不断扩张,未利用地面积在不断减少。建设用地、耕地和未利用地重心具有明显的方向性移动,耕地先向南后向北移动,建设用地主要向西北方向扩张,未利用土地重心持续向北移动。2)研究区综合土地利用动态度为5.70％,变化速率较快;锡林浩特市和各苏木土地利用变化速率差异较大,总体表现为中游＞下游＞上游;不同土地利用类型动态度为建设用地＞水域＞林地＞耕地＞未利用土地＞草地,即建设用地变化最快。3)研究区土地利用变化的主要方向为草地和未利用地的相互转换、耕地和草地的互相转换以及建设用地的不断扩张。4)2030年预测结果表明,耕地面积继续增加,速率有所下降,重心向西南方向移动;林地延续之前变化趋势,稳中有升;草地和未利用地面积继续减少,且未利用地重心持续向北移动;建设用地扩张明显,重心向锡林浩特市中心移动,速度减缓;水域有少量增加。CA-Markov模型与土地利用重心迁移模型相结合,实现了对未来耕地、建设用地和未利用土地的迁移方向的预测,可以为研究区提高草地退化防治效果、土地管理政策的制定和实施、城乡建设、土地利用规划等提供理论指导。     

昆明市土地利用时空变化特征分析

利用1990年、2000年和2008年共3期昆明市土地利用现状数据,分析昆明市土地利用时空变化特征。结果表明：昆明市土地利用类型以林地为主,其次为草地、耕地、建设用地、水域和未利用地。1990—2008年,耕地、草地和未利用地逐渐减少,而建设用地、水域和林地逐渐增加,其中变化幅度最大的是建设用地和耕地,盘龙区、五华区和官渡区土地利用变化速度最快,草地→林地,耕地→建设用地为最主要的土地利用转换类型。     

宁夏黄河流域土地利用时空变化特征分析

在RS和GIS技术的支持下,基于多期Landsat-TM卫星遥感影像,对宁夏黄河流域1985-2010年间的土地利用时空变化特征进行分析.结果表明:1)在1985-2010年间流域主导土地利用类型是草地和耕地;面积呈增加变化的是林地、水域、建设用地和耕地,呈减少变化的是草地和未利用地,变化最剧烈的是建设用地.2)不同土地类型间的转移变化主要体现在草地向耕地、未利用地向草地和耕地以及耕地向建设用地和草地的转变.3)1985-2000年和2000-2010年两个时段综合土地利用动态度分别为0.26%和0.56%,空间分布差异明显,动态度较大的区域均分布在流域北部和中东部,后期强度和范围也均明显强于前期.4)流域土地利用变化的热点地区在1985-2000年有4个,2000-2010年增加到9个,主要是耕地和建设用地增加变化的热点,均分布于流域中部和北部.5)在流域土地利用变化中,自然因素制约着不同土地利用类型的分布和转变,而人为因素对其变化起到直接的推动作用,因此要充分考虑各种人为和自然因素,合理地对未来土地进行开发利用.     

丰都县土地利用动态变化分析

基于丰都县2009—2012年土地利用类型数据,使用土地利用动态模型等分析方法,从数量结构、区域特征等方面分析丰都县土地利用时间动态变化特征及原因;借助GIS技术分析,采用转移矩阵法研究土地利用类型间相互转化的来源和去向。结果表明,丰都县土地利用类型以林地、耕地为主,在研究时段内,耕地、林地、园地、未利用地呈现下降趋势,而城乡建设用地、交通水利用地、其他农用地增幅较大,林地、耕地转化为城乡建设用地,耕地转化为交通水利用地为最主要的土地利用转换类型;2012年土地利用综合指数为245.34,说明丰都县土地利用程度较高;各乡镇土地利用区域差异性比较显著。     

长江经济带土地利用转型及生态环境效应

研究1990—2015年长江经济带县级尺度下土地利用转型与生态环境效应变化特征,为长江经济带土地利用与生态环境保护提供参考。研究结果如下:(1)1990—2015年,长江经济带土地利用转型的总体特征为耕地、林地和未利用地面积减少,草地、水域和建设用地面积的增加。(2)在1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年3个研究期中,长江经济带土地利用动态变化强度从大到小依次是1990—2000年、2010—2015年、2000—2010年。(3)1990—2015年,长江经济带生态环境质量小幅下降;长江经济带生态环境质量空间分布呈现出以长江为分界线北低南高的空间格局。(4)1990—2015年对长江经济带生态环境质量贡献率较高的土地利用类型依次是林地、草地和耕地,而水域、建设用地、未利用地对区域生态环境质量的贡献较小。(5)1990—2015年,导致长江经济带生态环境恶化的主要原因是耕地和林地转型为建设用地、林地转型为耕地以及林地的内部转型。     

土地利用时空格局演变及影响因素分析：以惠水县为例

【目的】探明土地利用时空格局演变及其影响因素,为惠水县土地利用调控提供理论参考。【方法】以贵州省惠水县为例,利用1990年、2000年、2010年、2016年的遥感影像资料和地形图,依托人机交互目视解译及地理信息系统的空间分布和统计功能,根据收集到的惠水县的土地利用动态度、土地利用空间分布图、土地利用综合指数图等数据,结合人口增长和经济发展分析惠水县土地利用时空分布情况。【结果】惠水县耕地面积持续下降,未利用地和水域面积呈先增后略减少趋势,且变化比例相对较小,草地与建设用地呈持续增加趋势;1990－2016年,主要的土地利用变化是林地与草地、林地与建设用地、耕地与草地、耕地与建设用地间的相互转换。【结论】不同种类用地的需求量,随人口数量不断增多呈上升趋势,土地利用变化的速度和人口数量发展呈正相关性;经济发展会促进惠水县土地利用变化。【建议】优化土地利用结构,促进经济健康发展;加强土地整理,提高土地利用率;关注人口变化,促进城镇土地集约利用,以利于惠水县土地利用调控。     

洞庭湖生态经济区土地利用变化特征及地形梯度效应

以洞庭湖生态经济区为研究区域，依据湖南省土地利用数据以及DEM数据，通过构建土地利用动态变化度、地形位以及地形位分布指数，探究洞庭湖生态经济区的土地利用变化特征以及地形梯度效应。结果表明，洞庭湖生态经济区土地利用类型以耕地和林地为主，耕地、草地呈减少趋势，林地先减少后增加，水域先增加后减少，城乡建设用地快速扩张，未利用地面积不断扩大；耕地主要分布在低地形位，林地主要分布在中高和高地形位，水域、城乡建设用地和未利用地主要分布在低地形位，草地在各个地形位均有分布，但不具有分布优势；稳定变化型是主要土地利用变化图谱，持续变化型、反复变化型主要是低地形位的耕地、水域、未利用地之间的转化，前期变化型和后期变化型中，耕地、林地转变为城乡建设用地主要分布在中低地形位，退耕还林主要分布在中高地形位。基于上述分析，将洞庭湖生态经济区分为综合功能区、高品质乡村地区和生态保育区，并提出了相应的土地利用以及社会经济发展策略。     

基于地形梯度的贵州省土地利用时空变化分析

【目的】探讨贵州省不同地形梯度上的土地利用变化特点。【方法】采用遥感解译和GIS统计分析相结合的方法,从高程、坡度、地形起伏度、地形位指数视角,分析了1990-2010年贵州省土地利用变化的地形梯度特征。【结果】研究期间贵州省土地利用类型分布表现出明显的梯度性。在坡度、地形起伏度和地形位梯度上,耕地、建设用地和水域主要分布于低梯度带。林地、草地和未利用地集中于高梯度带。在高程梯度带上,高海拔梯度带是耕地、草地和未利用地的优势区,低海拔梯度带是建设用地、水域和林地的优势区。1990-2010年各地形梯度带的耕地和未利用地面积降低,而林地、草地、建设用地和水域面积增加。主要表现为大量耕地和未利用地转为林地和建设用地。其中,耕地、草地、林地和未利用变化集中于中等及以下梯度带。建设用地和水域变化主要分布于中等高程带以及其他低地形梯度带。【结论】研究区土地利用变化地形梯度差异突出。自然条件,社会经济因素以及退耕还林还草政策是其主导因素。     

1990—2020年南宁市土地利用时空变化

为揭示南宁市土地利用的时空变化规律,运用地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术和土地利用动态度、利用程度和转移矩阵等方法,深入分析1990—2020年南宁市土地利用的时空演变特征。结果表明,1990—2020年南宁市各土地利用类型的变化明显、土地利用变化的总体速度加快,建设用地和未利用地增加且表现为增速,耕地、林地、草地和水域减少且表现为减速;南宁市的土地利用程度处于中等水平,随着人为活动对土地的不断干扰和影响,土地利用程度水平呈逐渐升高的趋势;30年间南宁市共有1 051.61 km²的土地利用类型发生转移,其中建设用地和未利用地表现为净转入特征,耕地、林地、草地、水域表现为净转出特征。     

辽西北土地利用动态变化及影响因素分析

基于3S技术,利用1980～2010年4期遥感影像数据(1980年,1990年,2000年和2010年)及相关统计资料,对典型生态脆弱区辽西北地区的土地利用动态变化及影响因素进行研究。结果表明:该区域的土地利用结构在30年间发生了明显变化。耕地和建设用地面积持续增加,分别增加1601.51km2和332.92km2;林地、水域及未利用地面积持续减少,分别减少925.33,207.85,448.43km2;草地面积呈现增(↑159.71km2)-减(↓643.25km2)-增(↑130.77km2)的变化模式。各土地利用类型在1980～1990年相互转换最多,2000～2010年相互转化最少。30年间林地和草地主要流向耕地,建设用地以占用其他各类土地的方式持续扩张,减少的水域面积主要转化为耕地,未利用地的持续减少则是由耕地和城市的扩张占用所致。研究区总体土地利用变化程度不断减弱,综合土地利用动态度由0.33减小到0.09,且2000年之前的总体土地利用变化程度明显高于后期;单一土地利用动态度的变化,以草地、未利用地、建设用地变化程度较为剧烈。驱动力分析表明,人为和自然两大因素共同驱动了该区域土地利用的变化,两大因素的累积贡献率分别为62.84%和32.42%。其中,干旱化加剧(干燥度年增速率达0.033℃·d·mm-1)是水域面积持续减少及林地恢复较慢的主要驱动因素,人口增加(30年总人口增加了229.16万人)和经济发展(三个产业分别增加了590.58亿元、1523.61亿元和1044.30亿元)及产业经济结构的改变共同驱动了区域内耕地和建设用地的增加,多个林业生态工程的实施是驱动林、草地面积变化的主要政策因素。     

漓江流域土地利用/覆被变化及其对生态环境效益的影响分析

以1991年、1998年和2006年3期遥感影像数据为基础,采用土地利用转移矩阵、动态度、利用度和生态环境效益指数模型,研究了漓江流域1991年以来的土地利用变化及其对生态环境效益的影响。结果表明,漓江流域土地利用/覆被于1991～2006年间发生了较大变化,变化的总体趋势为林地、耕地、草地和水域面积减少,并转化为园地、未利用地和建设用地;1991年以来,漓江流域未利用地、建设用地和园地的正向变化速度较大,而林地和草地的负向变化速度较大。漓江流域土地利用综合变化速率呈现增加趋势;土地利用度变化呈现波动特征;漓江流域土地利用/覆被变化的主要人文驱动力为经济因素、政策因素等方面;1991～2006年间土地利用变化降低了漓江流域的生态环境效益,林地向园地的转化及耕地向建设用地的转化是区域生态环境效益下降的主要原因。     

基于遥感数据的砚瓦川流域土地利用动态变化

以砚瓦川流域为研究对象,利用遥感影像数据,分别从土地利用空间变化、土地利用程度、土地利用变化方向等3个方面研究砚瓦川流域2008—2018年土地利用情况。结果表明:2008—2018年砚瓦川流域最主要的土地利用类型由耕地转化为林草地,土地利用总体特征表现为耕地面积减少,林草地、建设用地、交通运输用地和水域及水利设施用地面积增加,其他土地面积减少;2008—2018年耕地和其他土地的单一土地利用动态度0,面积减少;林草地、建设用地、交通运输用地和水域及水利设施用地的单一土地利用动态度0,面积增加;砚瓦川流域土地利用程度越来越高,区域内的土地资源受人类活动的影响越来越大,土地利用处于发展阶段;2008—2018年耕地是变化最剧烈的土地利用类型,其减少面积主要转化为建设用地和林草地。     

大余县土地利用空间格局变化分析

利用遥感技术与G IS技术,对遥感解译得到的大余县1990、2000年2期土地利用数据,在空间图形库系统支持下,从数量及空间变化两个方面对其进行分析,以及通过景观空间格局特征指标、空间转化类型及强度等,分析该区土地利用空间格局变化。结果表明：研究时段内,耕地、林地和水域面积减少,草地和城乡建设用地面积增加;景观多样性指数、破碎度指数和斑块伸长指数上升,同期景观优势度指数和均匀度指数下降;土地利用空间变化内在过程基本以耕地、林地、草地、水域、建设用地间相互转化为主导。     

分时序广东省土地利用变化的时空格局和驱动力分析

土地利用变化是全球变化的重要组成部分,土地利用研究也已成为全球变化研究的焦点。广东省作为中国改革开放后的南大门,人口大量聚集,经济高速发展,使其成为了中国土地利用变化最为剧烈的区域之一。因此,对广东省1990—2015年时序的土地利用变化时空特征以及驱动力机制进行分阶段对比分析并揭示了变化规律,从而为日后科学管理全省土地资源提供有价值的科学信息。通过采用基于陆地卫星(Landsat)影像数据提取的广东省1990、2000、2010和2015年土地利用数据,研究广东省1990—2000年、2000—2010年和2010—2015年各时序土地利用变化的时空格局,并对驱动力机制进行分时序的分析对比。研究表明:(1)耕地总量持续减少,建设用地持续增加,且变化速度和变化剧烈程度均为先加速后减速;非人工土地利用类型中,林地总量持续减少;草地先减少后增加;水域先大量增加,后持续减少,且集中在珠三角平原区;未利用地先增后减再增。(2)各时序相比较,广东省土地利用变化在空间格局上呈现出不同的新特征:退耕还林主要集中于1990—2010年期间的粤西沿海区; 1990—2010年,建设用地集中于珠三角平原区加速扩张,而2010—2015年期间,其扩展面积大大减少且其余区域有较大幅度的增长; 1990—2000年,水域用地在珠三角平原区大量占用耕地,而2000—2015年其被建设用地的扩张持续侵占。(3)政策因素、宏观社会经济因素和人口因素的综合作用是影响全省土地利用变化时空格局的主要原因。其中,1990—2010年,社会经济的推动和人口的大量增长加剧了全省尤其是珠三角平原区各种土地利用类型的转移。在国家宏观政策和区域发展政策的持续调控作用下,全省土地资源的利用和管理也变得越来越科学有效。     

呼伦贝尔草原2000—2010年土地覆盖变化的遥感监测与分析

分析2000—2010年呼伦贝尔草原土地覆盖空间分布格局、时空变化趋势,揭示生态工程实施效果,为草原的合理开发利用提供科学依据,研究方法:基于2000、2005和2010年的3期Landsat 4/5TM遥感影像,采用最大似然法进行监督分类,得到各时期的土地覆盖分布图,通过制作不同时期不同地类间的转移矩阵,定量分析不同时期不同地类之间的相互转换结果。研究结果表明:1)草地年均减少面积为3 063.03hm2,与未利用土地、耕地和湿地发生剧烈转换;水域年减少面积为3 960.98hm2,与湿地和未利用土地发生剧烈转换;2)耕地、建设用地和未利用土地有不同程度增加;3)林地和湿地变化相对稳定。2000—2010年,由于气候、农业开发、建设用地占用等原因,造成呼伦贝尔草原水域和草地大面积减少,转换为耕地、建设用地和未利用土地总体趋势显著,总体而言呼伦贝尔草原水域、草地的生态保护形势严峻。     

洞庭湖平原土地利用变化研究——以湖南南县为例

利用1983~2003年土地统计资料,运用数理统计分析方法,选取土地利用动态变化相关模型,对湖南南县20年土地利用变化的时空特征进行了分析。结果表明:①土地利用类型以耕地和水域占主导地位,土地利用率和垦殖率高。②土地利用结构发生了明显变化,耕地、牧草地、居民点及工矿用地、林地和未利用地所占比例有所减小,园地、交通用地、水域所占比例有所增加。③土地利用变化速度较快,年均变化率为0.57%,反映南县土地利用受人类活动影响强烈。园地的变化速度最大,其次是牧草地和林地,再次是水域、未利用地、交通用地和耕地,而居民点及工矿用地变化最小。④土地利用程度较高,土地利用程度变化率小于零,全县土地利用处于调整期。⑤人类活动对景观格局有较为明显的影响,土地利用/覆盖多样性指数和均匀度指数呈下降趋势,优势度指数则呈上升趋势。     

城市化进程中城郊土地利用变化及驱动力分析——以宝鸡市马营镇为例

利用1990~2006年宝鸡市马营镇土地利用统计数据,在分析土地利用变化特征的基础上探讨其变化的驱动力,并结合GM(1,1)灰色模型预测其未来土地利用变化趋势。结果表明:16年间马营镇土地利用变化以耕地的输出和建设用地的输入为主要特点;面积变化大小为:建设用地>耕地>未利用地>园地;速度变化大小为:建设用地>园地>未利用地>耕地;土地利用程度不断提高;随着城市化进程的加剧,人类活动对区内土地利用变化的整体影响日益强烈,人口增长、经济发展和政策导向是马营镇土地利用变化的主要驱动力;GM(1,1)趋势分析表明,今后一段时间内,在影响因子不变的前提下,耕地、园地和未利用地将持续减少,建设用地仍会增加。     

基于GIS与RS的喀斯特山地土地利用动态变化研究——以贵阳市为例

土地利用变化是引起喀斯特生态系统演变的最主要影响因素之一,随着城镇化的快速推进,城市土地利用发生了较大的变化。运用RS与GIS技术方法对2001、2013年2期的遥感影像进行处理,提取贵阳市二环内土地利用信息,并对该区土地利用动态变化规律进行研究,以期为研究区土地资源可持续利用及生态环境建设提供一定的参考依据。研究结果表明:(1)研究区土地利用类型以耕地、林地和建筑用地为主,三者总占比大于97%,占绝对优势;(2)2001—2013年研究区建筑用地面积明显增加,水域面积略有增加;耕地面积明显下降,林地面积和未利用地少量减少。(3)单一土地利用动态度分析表明,各地类变化速度从快到慢依次为未利用地建筑用地耕地林地水域;就综合土地利用动态度而言,则速度从快到慢依次为:未利用地耕地水域林地建筑用地。(4)从土地利用综合程度来看,研究区土地利用正处于发展期,土地利用集约化程度在不断提高。     

基于地形梯度的淇河流域土地利用时空变异分析

地形作为最基本的自然地理要素,在一定程度上影响着土地利用变化,对土地利用空间格局的形成具有重要影响。以太行山淇河流域为例,借助DEM提取高程、坡度信息,采用转移矩阵、区域统计分析和地形分布指数系统分析淇河流域1990—2015年间土地利用时空变异特征,定量分析了地形梯度上土地利用变化。结果表明:25年来变化最大的土地利用类型为耕地和草地,耕地面积净减少量最大,林地次之;草地面积净增加最多,建设用地面积净增加次之,未利用地面积变化不大。耕地、建设用地、草地生态系统集中于低地形梯度区,而林地集中于高地形梯度区;耕地、林地在低海拔区域面积呈减少趋势,水域和建设用地增加集中在低海拔地区;耕地在低坡度区域内呈现减少趋势,建设用地在低坡度地区增加集中。     

东江流域土地利用与土地覆被变化分析

以1985、2000年两期LandsatTM/ETM＋遥感图像和基础地理信息数据为基础,利用RS和GIS信息技术、空间分析技术和景观生态学方法,对东江流域15年来的土地利用/覆被变化进行了分析。结果表明,该流域土地利用以耕地和林地为主;15年来,林地大幅度减少,建设用地面积显著增加,耕地有所增加,水域和未利用地相对变化幅度不大;土地利用类型转移的主要方向是林地转化为耕地和建设用地、耕地转化为建设用地;流域土地利用变化存在明显的区域差异;流域景观多样性增加,破碎度加大,人类活动对流域土地利用格局的影响越来越大。