基于长时间序列遥感数据反演NPP的耕地质量评价

为客观获得省域耕地质量分布状况,减少时间断点引起的评价误差,构建了一种基于长时间序列遥感数据反演NPP的耕地质量评价方法。首先,在耕地图斑约束下,采用时序LSWI和EVI数据识别水稻和玉米;然后,采用2000—2010年MODIS的MOD09A1数据,结合气象站点数据,利用VPM模型分别计算水稻和玉米的净初级生产力(NPP),并得到多年NPP均值,可反映耕地种植作物的常年长势,使用距平分析法消除作物类型差异,得到表征耕地质量的评价结果;最后,以吉林省为研究区,对本文提出的方法进行了实证与分析。实验结果表明,长时间序列NPP耕地质量反演结果与耕地质量利用等别整体空间分布一致。其中,吉林省中部与北部由于耕地集中连片,反演结果准确。南部山区耕地斑块破碎,耕地与林地混合,导致反演结果偏高。本文构建的长时间序列NPP耕地质量评价方法对省域范围、集中连片耕地质量评价具有可行性,可为我国耕地质量评价提供科学依据。     

吉林省径流量时空变化特征及成因分析

根据吉林省地形地貌特征,分别以东部、中部、西部代表性雨量站和径流测站1956-2000年平均降水量和径流量资料为基础,对吉林省多年平均天然径流量以及典型年径流量的年内分配状况进行计算.同时,选用MannKendall非参数秩次相关检验法分析径流量年际变化趋势,并通过绘制径流深等值线和变差系数Cv等值线对径流量空间变化进行分析.最后以降水量、气候、地形地貌、水系河网为主要因子,通过相关系数、双累计曲线方法,对径流量时空变化的成因进行探讨.研究结果表明:吉林省径流量年内分配主要集中在6-9月;径流量年际变化规律并不一致,与随处位置有关,多年平均径流量的Mann-Kendall非参数秩次相关检验系数为-0.07,径流量呈减少趋势;吉林省径流量呈分带性,东部山区径流量较大且变化较小,西部平原区径流量较小且变化较大.降水量与径流量相关性较大,延边、吉林、白城降水量与径流量双累积曲线存在突变点,突变点时间分别为1975、1978、1984年;除降水量的影响,气候、地形地貌和水系河网对径流量时空变化的影响也较明显.     

京津冀地区耕地利用时空分异与影响机制分析

京津冀地区耕地资源的不均衡分布使得社会经济发展的地域差异性突出,厘清其耕地时空异质性对于地区协调可持续发展有着重要意义。基于京津冀地区,采用耕地动态变化模型及地理探测器等方法对1990—2020年间其耕地空间分布演化与影响机制进行了探讨。结果表明:北京市率先进入工业化城镇建设,天津市次之,河北省滞后,相对的耕地变化动态度高值也先后出现。耕地分布集聚特征显著,呈现"东南密西北疏"的核密度格局。土地利用结构改变特征明显,面积净增长的主要有建设用地、林地及水域,面积净减少的主要有耕地、草地及未利用地。耕地流失主要表现出环北京及环渤海为中心的聚集式特征,且东部流失的热度比西部高,南部比北部高。社会经济及政策因素对耕地利用的影响力呈上升趋势,而自然因素的影响力呈下降趋势。本研究结果可为京津冀地区耕地保护、区域协调发展提供科学依据。     

基于耕地连片度的高标准基本农田建设划区

为提高高标准基本农田划定区域的耕地连片性,在耕地综合质量评价和耕地连片网络基础上,提出了局部耕地连片度计算公式来评价耕地的连片性,并采用四象限法空间耦合耕地质量和连片度2个时空属性。结果表明:献县高标准基本农田优先建设区域面积为24 803.45 hm~2,重点建设区域面积为19 688.77 hm~2,有条件建设区域面积为19 538.64 hm~2,与面积累加方法相比,优先建设区域连片度提高了15.55%,而有条件建设区域连片度减小了37.82%,表明该方法明显提高了高标准基本农田建设划区的耕地连片度。     

利用GRACE重力卫星观测研究近7年云南省水储量变化

基于高斯平滑法对2002年8月-2010年6月共计95个月的GRACE RL04数据反演得到云南省水储量数据,结合云南省122个气象台站的月降水、月气温资料,利用趋势分析方法研究了云南省近7年来的水储量时空变化特征。结果表明,水储量的月变幅变化过程与降水的月变化过程具有一致性,从水储量变幅可以反映出云南省2010年特大干旱事件和2005年比较严重的初夏干旱事件。云南省西北部近7年来降水减少,气温升高使得蒸散发量增加,导致该区域的水储量呈减少趋势,但是东南部受降水增加以及人类蓄水等工程的影响,水储量呈增加趋势。同一区域水储量的年内变化趋势在不同季节有所差异,除夏季有效降水量变化趋势与水储量变化趋势不一致之外,其他季节的水储量与有效降水变化趋势一致。     

2013—2015年京津冀新增耕地时空特征与来源分析

利用2013—2015年土地变更调查新增耕地数据,基于县域和区域两种尺度,运用重心模型、区位基尼系数、地理集中度以及统计分析等方法,分析3年京津冀地区新增耕地时空特征,并从不同来源对新增耕地状况进行深入解析,以期为京津冀后续建设尤其是雄安新区建设提供参考。研究结果表明：从2013—2015年京津冀新增耕地整体看,新增耕地主要集中在中东部平原区、西部山区和北部高原区3大区域;从不同年份分析,京津冀地区新增耕地面积先减后增,重心从京津冀东北方逐渐向西南方偏移,并呈高度聚集态势。新增水浇地是京津冀地区新增耕地的主要地类。新增耕地主要是通过农村土地整治新增耕地的方式而来,大部分来源于草地,生态问题愈发突出。最后,深入分析新增耕地时空变化规律,建议京津冀在未来建设中因地制宜,加大〖JP〗节水力度,注重生态文明建设。     

网格环境下县域基本农田建设空间布局方法研究

以江西省吉安县为研究区,以新一轮农用地分等成果为数据基础,在网格环境下,选取耕地面积比、破碎度系数、分维数和集中连片系数对耕地空间布局进行综合评价,并采用局部空间自相关方法,以耕地利用等指数为空间变量,分析了耕地质量的空间分布,最后采用空间叠加组合方法,规划了基本农田建设空间布局。研究中,吉安县被划分为2 062个1 km×1 km的网格评价单元;从高到低,耕地空间布局划分为1级、2级和3级;局部空间自相关类型划分为HH、LL、HL和LH等4种类型。研究结果显示,吉安县基本农田空间布局划分为优先划入型、集中整治型和后备开发型的耕地面积占比分别为36.26%、22.70%和41.04%,在空间分布上,优先划入型主要分布于研究区中部的浬田、梅塘、登龙和官田等乡镇,以及研究区东部的部分区域;集中整治型主要分布于研究区北部的万福镇、桐坪镇以及南部的部分区域;后备开发型主要分布于研究区西南部和北部。通过耦合耕地空间布局和耕地利用质量空间聚集,满足了基本农田建设"集中连片、质量好"的要求,为基本农田建设合理空间布局提供科学、可行的依据。     

基于GLC30数据的近20年海南岛土地利用动态变化研究

土地利用/覆盖变化（land use/cover change,LUCC）是当前全球变化研究的核心内容之一。近20年来,受自然环境和人文社会经济双重影响的海南岛土地利用变化显著,但其时空动态变化特征及其格局尚不明确。基于GLC30全球地表覆盖数据,分析了海南岛近20年来土地利用时空分布格局、时空动态变化。结果表明,海南岛土地利用/覆盖类型空间分布格局以耕地和林地为主,耕地主要分布在沿海地区,林地主要分布在中部山区。2000—2010年海南岛土地利用时空变化格局以林地面积增加为主,主要由耕地、草地、湿地和水体转化而来;2010—2020年海南岛土地利用时空变化格局以耕地和建筑用地显著增加为主,耕地增加主要来源于林地的转化,建设用地的增加则来源于耕地和林地。2000—2020年,海南岛林地和建筑用地面积显著增加,耕地和草地明显减少;湿地、水体、裸地和海域的面积变化较小。林地增加的区域主要分布在海南岛中部山区及东北部文昌市,大部分由草地转化而来;建筑用地主要来自于耕地、林地和草地的转化,另一部分则来自于湿地、水体和海域的开发,主要分布在海南岛沿海城镇居民点的周边地区;耕地减少主要是转化为林地,分布在海南海口、昌江、琼海和万宁等市县;草地减少区域主要分布在海南岛中部山区,转化为林地。2000年、2010年和2020年海南岛土地利用程度在各个时期变化较小,总体数值处于中间偏上水平,表明海南岛土地利用/覆盖变化的稳定性较高,人类对土地的开发强度适中。通过本研究可为海南岛土地利用合理开发及未来海南自由贸易港建设提供科学参考。      

湖北省城市土地集约利用度时空变异分析

以湖北省12个地级以上城市的土地利用数据为依据,利用特尔菲法和层次分析法建立评价指标体系,采用集约度模型进行了综合评价,并探讨分析了湖北省城市土地集约利用潜力时空变异特征。结果显示,湖北省城市土地集约利用程度较低,在评价期内总体上呈下降趋势,在空间上形成了东部以武汉市、西北以十堰市、西南以宜昌市为中心向周围地区递减的态势,区域差异较明显。基于此,提出了政策建议。     

1987—2021年淮河流域FVC时空变化与驱动因素分析

植被覆盖状况及其响应是当前全球变化研究的重要议题,研究淮河流域植被覆盖度(Fraction of vegetation coverage, FVC)的时空变化趋势,对于揭示气候过渡带脆弱生态系统演化及驱动机制有重要意义。本文利用Google Earth Engine(GEE)平台上的Landsat影像计算淮河流域的植被覆盖度,分析FVC时空变化特征,并借助夜间灯光强度、气温、降水量、蒸散发、土壤和地形等数据,从年际尺度和空间尺度分析FVC的驱动因素。结果表明：1987—2021年淮河流域FVC整体呈增加态势,FVC变化趋势在空间上以稳定和改善为主,面积占比分别为45.2%和39.7%,改善区域集中在信阳、驻马店、南阳、洛阳等地,退化区域集中在南通、泰州、盐城、临沂、潍坊、郑州和阜阳等地。在年际尺度,FVC变化与夜间灯光强度的显著性高于气温和降水量,淮北区域FVC增加趋势不如淮南区域显著。在空间尺度,夜间灯光强度、潜在蒸散发、降水量和地形是淮河流域FVC空间差异的主要影响因素,夜间灯光数据表征的人类活动对FVC的影响最大;夜间灯光数据对FVC变化的影响具有空间异质性：正相关区域面积占比2...     

中国水毁耕地空间分布格局

洪水灾害不仅威胁人民的生命财产,也影响着资源环境生态系统的安全,对耕地资源的数量和质量极具破坏性。耕地一旦遭到破坏,需要投入巨大的人力、物力和财力,才能恢复其生产力。该文在分析水毁耕地致灾因子的基础上,选取了降水、地形起伏度、洪灾发生频度和水系（包括河流及湖泊）缓冲区等限制性因子,综合因子隶属度叠加的评价方法,对中国水毁耕地空间分布格局进行了研究,将中国水毁耕地分为重度危险、中度危险和轻度危险3级和9个亚级,并提出了相应的防治对策。评价结果表明:重度危险级主要分布在中国7大江河流域沿岸和云贵高原,面积19.44万km2;中度危险级主要分布在东南部沿海丘陵区和黄土高原,面积40.74万km2;轻度危险级分布于华北平原、三江平原和西北内陆地区,面积68.29万km2。对全国水毁耕地危险度进行分级评价,以此进行空间分布格局研究,可为防灾、赈灾和土地整理规划编制、基本农田建设标准的制定提供基础理论依据。      

甘肃省农业农村现代化发展水平测度及障碍因子研究

农业农村现代化是推进甘肃省乡村振兴的重要抓手.运用熵权TOPSIS模型和障碍度诊断模型,在构建农业农村现代化发展评价指标体系的基础上,对20052019年甘肃省及其14个市(州)的农业农村现代化发展水平及其障碍因子的时间变化和空间差异进行测度.结果 表明:甘肃省农业农村现代化综合发展指数从2005年的0.0372上升到...     

陕西省耕地压力时空演变及驱动因素研究

在复杂的国际形势和新冠病毒为社会带来严峻考验的背景下,我国的粮食安全问题显得更为重要。陕西省是西北地区农业生产的重要基地,探索分析其耕地压力时空演变特征与驱动因素,对区域耕地资源有效利用与粮食安全保障有重要意义。基于陕西省1995—2019年耕地数量和分布情况,对最小人均耕地面积Smin与耕地压力指数P进行测算,对传统差异指数进行整合,建立总体分异测度指数GDI,引用重心移动模型和总体分异测度指数GDI描述区域内耕地压力的时空变化特征,并借用灰色关联分析法对耕地压力变动的驱动因素进行分析与探讨。结果表明：1995—2019年陕西省耕地面积总体呈先下降后上升的趋势;耕地压力指数整体呈下降趋势,但变化幅度较小,仍长期处在“警戒压力”水平;陕西省耕地压力重心在关中地区,先向北偏西移动,之后逐年向南推移;陕西省耕地压力空间分异情况2003年之前不明显,且状态相对平稳,2003年之后分化格局日趋明显;1995—2019年无霜期情况、降水情况、粮食单产量、化肥使用、农村居民收入、城镇居民收入、经济发展水平、工业水平对陕西省耕地压力存在不同程度的影响作用。     

占补平衡项目对千阳县新增耕地等别和粮食产能的影响

为揭示耕地占补平衡项目对渭北台塬区粮食产能的影响。本文以春玉米和冬小麦为量化标准,对典型的台塬区千阳县2016—2018年连续3年的占补平衡新增耕地等别及粮食产能变化情况以及粮食产能空间格局变化进行分析。结果表明:2016—2018年占补平衡项目新增耕地平均等别范围在10~12等之间,项目的实施使新增耕地等别较千阳县耕地平均水平提高了1~3个等别,且水浇地面积占比与新增耕地等别呈显著的正相关关系。粮食产能与新增耕地面积及新增耕地平均等别呈显著的正相关关系,水浇地以占总新增耕地80.29%的面积,创造了占比为86.44%的总粮食产能。粮食产能受耕地所处位置、自然条件、水利设施以及道路状况等影响较大,2016—2018年间,地势较为平坦,气候条件较好,且水利设施及道路条件较为完善的草碧镇、张家塬镇及城关镇实现新增耕地和粮食产能分别占全县的90.16%和90.49%,而相对位置越偏远、地形条件较差的南寨镇、水沟镇及崔家头镇新增耕地数量仅占总规模的10.17%,粮食产能仅占总产能的9.50%。从2016—2018年3年内,耕地占补平衡项目的实施,以24.89%的新增耕地占有量创造了30.82%的新增粮食产能,说明通过耕地占补平衡项目的实施能显著提高耕地粮食产能。     

基于两维图论的县域尺度耕地后备资源利用分区研究

耕地后备资源需在区域不同的资源条件与利用方向基础上,进行针对性的差异化保护与开发管理,以发挥资金投入的最佳效益,实现开发区域的协调发展。以黑龙江省为研究区,综合考虑耕地后备资源集聚条件、资源投入意愿和资源开发潜力,运用空间分析和两维图论算法进行县域尺度下耕地后备资源利用分区,确定不同的调控方向。分区结果表明:两维图论聚类法较好实现了耕地后备资源利用分区之间的独立性及分区内部一致性;将黑龙江省分为潜力开发、生态环境建设、重点开发、生态环境保护、开发利用管控和适度开发6个耕地后备资源利用类型区,针对不同利用类型实施差别化的保护与开发管理战略。     

重庆市铜梁县粮食生产及耕地压力变化

分析粮食自给区县域尺度粮食生产及耕地压力变化,对区域耕地合理利用及保护具有重要意义。以重庆市典型低山丘陵区铜梁县为例,分析了2002—2011年研究区粮食生产及耕地压力变化趋势。结果显示,研究区以农业用地为主,且耕地占农业用地比例大;耕地呈现集中分布趋势,坡度较小的耕地主要分布于中下部,北部耕地坡度较大。10年间耕地总面积和人均耕地面积总体有所减少,但耕地复种指数有所增加,土地垦殖率略有降低;主要粮食作物单产均有所增加,粮食总产量和人均粮食量10年间均表现为先增加后减少趋势。10年间研究区耕地压力指数变化呈现多样性,耕地压力比较明显,耕地资源处于比较紧张状态。未来一定时期内,耕地压力会有所降低,紧张的耕地资源状况将有所缓解。      

吉林省粮食结构变动及路径优化研究

在全国农业供给侧结构性改革的大背景下,为研究粮食主产区吉林省的粮食结构变动情况,采用等式分解法,通过对粮食内部结构调整的贡献率测算,深入剖析吉林省粮食结构的演变情况、形成原因及存在问题。研究表明:改革开放后吉林省粮食结构在自然因素、政策因素、经济因素的推动作用下,经历由多种作物共同发展到以玉米为主的生产结构变动过程;粮食作物内部结构调整对总产量贡献率为75.9%;玉米型粮食生产结构引发的问题主要有供给失衡、收益下降、生态破坏等。为此,在吉林省粮食结构路径优化过程中,要因地制宜,对种植区域进行合理划分,适当调减玉米种植面积,扩大杂粮、大豆等作物的种植面积,积极推进粮经饲协调发展和玉米收购市场建设。     

基于耕地压力指数的湖北省粮食安全现状与预测

通过计算湖北省目前以及近年的耕地压力指数,结合各市、州的粮食自给率来说明湖北省的粮食安全状况,并且寻找出影响湖北省耕地压力指数的主要因素,阐明湖北省在保障粮食安全的过程中所存在的问题,这对降低湖北省耕地压力指数、保障粮食安全和提高农业综合生产力等方面具有实际的可操作性。从动态角度,将湖北省与耕地压力指数相关的面板数据做纵向动态分析,观察各项数据的发展趋势。并且选用灰色系统模型和各种回归模型对2020、2025年的湖北省耕地面积、人口等与耕地压力指数相关的要素进行预测,从而预测出湖北省未来的耕地压力指数,然后充分结合湖北省的实际情况对湖北省未来的粮食安全状况进行分析和预测。假设未来不同的粮食需求情况下,预测湖北省的耕地压力指数大小和粮食安全状况。      

基于GEE的宝鸡峡灌区耕地灌溉面积遥感监测方法

准确监测耕地灌溉面积的变化,对于管理有限的农业水资源及保证粮食安全等具有重要意义.选择中国西北干旱半干旱地区的典型灌区陕西省宝鸡峡灌区,基于Google Earth Engine(GEE)云平台的Landsat卫星数据,在土地利用分类提取出耕地范围的基础上,结合实地采样获得的样本点,并基于宝鸡峡灌区实际,提出了一种获取历史样本点的思路和方法;通过计算归一化植被指数(NDVI)、增强植被指数(EVI)、绿色叶绿素植被指数(GCVI)、水调节绿色指数(WGI)等指数作为分类参数,应用随机森林(RF)算法对2010年及2020年耕地灌溉区域进行了识别与提取.结果表明,宝鸡峡灌区2010年和2020年耕地灌溉面积分別为104 211和90 174 hm²,混淆矩阵验证总体精度分别为91.67%和95.35%,Kappa系数为0.832和0.907.