喀什地区景观格局时空演变及驱动力分析

通过对1949~2006年商洛地区及所辖7个县的耕地压力指数、耕地压力变异系数进行测算和动态分析,研究结果表明:1949~2006年,①商洛地区耕地压力指数在1949~2006年间呈下降趋势,主要原因是由于期间最小人均耕地面积减少速度大于实际人均耕地面积的减少速度;近年来,耕地压力指数波动较大,这主要是由于期间个别年份自然灾害所致。且耕地压力指数大于1,区域粮食安全问题严峻。②商洛地区的人口增长、耕地面积减少,两者之间的矛盾尖锐,通过控制耕地面积减少速度、提高农业科技水平可以有效缓解耕地压力状况。③粮食总产量大幅增加,但距人均粮食消费400kg(小康水平)的差距还很大,耕地压力较大,各县耕地压力指数普遍都大于1。④各县间的同期耕地压力大小存在差异,近年来有加大的趋势。进一步探讨粮食产量与农业生产条件的相关性分析,农业科技的发展与运用直接影响着该区域粮食的产量。图4,表1,参14。

以2000、2010及2015年的土地利用数据集为数据源,利用格网化、景观梯度、logistic回归模型及clue-s模型研究方法,对太湖流域建设用地与耕地景观时空演变特征及驱动机制进行分析。研究结果表明:2000—2015年间流域内建设用地景观面积增加与耕地景观面积缩减趋势明显,高建设用地景观梯度区主要集中在沪宁线沿途城市地区,并逐渐向周边扩展,尤其是苏州市、无锡市、常州市、上海市以及杭州市周边地区,动态变化程度最为显著,原有大城市中心以及西部和西南部丘陵地区,动态变化幅度相对较小。两种景观类型的变化深受自然环境与社会经济因素的影响,且后者为主要驱动因素。结合clue-s模型模拟,不同情境下2030年两种景观类型时空演变存在显著差异,自然发展情景下高景观梯度值区间的建设用地面积最大；生态保护情景下,建设用地增幅明显降低,但耕地仍大幅缩减,多转为生态用地；而耕地保护情景下高景观梯度值区间的耕地面积最大。研究揭示了流域内耕地被建设用地占用过程的空间规律性,从而为太湖流域土地管理决策及城市规划建设提供依据,对解决流域内经济建设与用地矛盾提供一定的借鉴与参考。

运用信息熵和偏离份额模型揭示江苏省城市建设用地结构的时空演变特征,并用主成分分析法提取主要驱动因子。研究表明:1苏南城市建设用地较苏北结构稳定,信息熵变化幅度小。2南京、无锡、盐城、淮安、宿迁补给效应较显著,镇江、南通、扬州、泰州挤出效应较显著;道路广场用地、绿地补给效应显著,仓储用地、对外交通用地和特殊用地挤出效应显著。3居住用地、公共设施用地、道路广场用地、绿地属增长性结构,其余地类属衰退性结构。4作为省会城市,南京是多类建设用地竞争性偏移量的高值区,苏南、苏中、苏北经济欠发达地区对各类建设用地不具有竞争优势。5江苏省城市建设用地结构变化的主要驱动力是社会经济发展和人民生活水平提高,产业结构调整的贡献度次之。

为了借助系统论中的信息论为城市土地利用结构的优化提供决策支持,文章基于吉林市1996—2008年的土地利用变更数据和特征年份的遥感影像,选取信息熵、均衡度与优势度等评价指标,对该地区土地利用变化进行时空分析,并探索影响其结构变化的主要驱动因子。结果表明,吉林市近年来土地利用的信息熵在逐渐降低,其土地利用结构在稳步趋于有序化;信息熵的空间差异明显,表现出由市区向周边市县递减,东南低西北高的趋势;经济增长及产业结构调整、人口增长与相关政策等作为驱动因素均在不同程度上制约其发展变化。

以20世纪80年代末新疆土地利用数据库及2000年、2005年两期新疆遥感影像为信息源,结合土地利用变化数量和空间分析模型及马尔科夫过程,分析新疆近15年来的土地利用变化强度及各地类间的转移变化状况,揭示该区域土地利用的时空变化特征和规律。最后采用马尔科夫过程预测各土地利用类型的变化趋势,并对土地变化的驱动力进行分析。结果显示:耕地面积处于上升状态,其年变化幅度最大;林地面积总体呈减少趋势且减少部分主要被开发为耕地;草地面积总体呈下降趋势。水域面积不断增加。工矿居民建设用地增加迅猛。由马尔科夫过程预测结果显示自2000年以后,草地、林地面积逐年增加,耕地面积呈下降趋势。人口增长,农业科技进步和农业结构调整,政策因素,社会经济发展等是驱动新疆土地利用变化的主要因素。

针对长株潭城市群的湿地景观面积迅速减少、破碎化程度增加等情况,该文基于时间序列landsat数据及物候特征参数,采用面向对象方法的随机森林算法获得了长株潭城市群2000-2015年湿地时空格局及变化数据,利用景观格局指数、质心迁移等方法分析了近16a来长株潭城市群湿地时空格局及变化特征,并通过logistics回归模型分析了城市群湿地演化的驱动力因素。研究结果表明:1)湿地类型主要为人工湿地水田,其次为河流湿地与库塘湿地,湖泊湿地与苔草沼泽分布面积相对较小;2)2000-2015年研究区湿地总面积呈减少趋势,减少231.12km~2,减少6.64%,同时湿地的空间转移也十分剧烈。3)研究期间,长株潭城市群湿地景观破碎度在呈增强趋势,且景观形状也趋于复杂。同时,研究区景观连通性在不断降低,而景观丰富度在不断增加。4)研究期间,长株潭城市群5种湿地类型的质心在均发生了不同程度的的迁移,其中河流、库塘和水田的质心迁移相对较大,湖泊的质心位置相对稳定。5)长株潭城市群地区降水量的减少及气温的升高,加之高强度人类干扰是近年来湿地变化的主要原因,其中人类活动加剧了湿地变化的复杂性和差异性。该研究可为长株潭城市群湿地资源的可持续发展提供科学、可靠的数据支持。

针对长株潭城市群的湿地景观面积迅速减少、破碎化程度增加等情况,该文基于时间序列landsat数据及物候特征参数,采用面向对象方法的随机森林算法获得了长株潭城市群2000-2015年湿地时空格局及变化数据,利用景观格局指数、质心迁移等方法分析了近16a来长株潭城市群湿地时空格局及变化特征,并通过logistics回归模型分析了城市群湿地演化的驱动力因素。研究结果表明:1)湿地类型主要为人工湿地水田,其次为河流湿地与库塘湿地,湖泊湿地与苔草沼泽分布面积相对较小;2)2000-2015年研究区湿地总面积呈减少趋势,减少231.12km2,减少6.64%,同时湿地的空间转移也十分剧烈。3)研究期间,长株潭城市群湿地景观破碎度在呈增强趋势,且景观形状也趋于复杂。同时,研究区景观连通性在不断降低,而景观丰富度在不断增加。4)研究期间,长株潭城市群5种湿地类型的质心在均发生了不同程度的的迁移,其中河流、库塘和水田的质心迁移相对较大,湖泊的质心位置相对稳定。5)长株潭城市群地区降水量的减少及气温的升高,加之高强度人类干扰是近年来湿地变化的主要原因,其中人类活动加剧了湿地变化的复杂性和差异性。该研究可为长株潭城市群湿地资源的可持续发展提供科学、可靠的数据支持。

以山东省作为研究区域,利用分辨率为100m的2005年、2008年、2010年和2013年土地利用遥感解译数据和统计年鉴资料,结合arcgis空间分析和数理统计等方法,分析山东省土地利用时空变化,通过多元回归模型揭示土地利用变化与经济社会驱动因素之间的变量关系。研究表明,山东省耕地面积从1036.55×10~4hm~2到1024.34×10~4hm~2不断减少,建设用地面积从214.05×10~4hm~2到275.75×10~4hm~2不断增加并且大量占用耕地、林地、草地。耕地向山东省的东部丘陵地区和西部、北部地势低洼平坦地区转移,建设用地向东南部和西北低洼平坦地区转移较多。2008—2010年综合土地利用动态度最为强烈,分别是2005—2008年和2010—2013年的9倍和12倍。人口增长、经济发展、产业结构改变等因素与土地利用变化的相关性较强,这些因素在土地利用类型变化中发挥着重要的作用。

本文通过三峡工程建设前后15年三峡库区耕地的遥感动态监测和耕地变化分析,揭示出耕地变化的影响因子。2007年三峡库区耕地垦殖指数为0.25,三峡工程建设期,耕地资源减少4%,平均每年递减3977hm2。耕地占补比例为26∶1,占补不平衡,土地承载能力不足;减少耕地中优质耕地占61%,耕地质量总体下降;库区2007年人均耕地为0.069hm2,低于国家18亿亩红线要求人均耕地的0.089hm2,人地关系紧张,而城市化过程减轻了农村人口耕地资源的压力;引起耕地减少的原因包括城市发展、退耕还林/草、果业发展和水库淹没,城市发展是主要原因,三峡工程蓄水淹没的耕地只占减少耕地的16%;目前,三峡库区仍有18%的耕地坡度大于25度,水土流失严重。

运用gis技术和景观分析软件fragstat方法,依照自然地貌特点,研究了扬州地区土地利用及其景观格局特征。土地利用分析表明:研究区自然地貌类型简单,主要由平原区和丘陵区组成。平原区面积和斑块数量占绝对优势,分别占83.54%和73.71%;区内95%以上的耕地、水体、草地面积分布在平原区。整个景观组分中耕地面积最大,占总面积的68%。区内水网密布,天然河湖面积大,水体占总面积的19%。居民点数量最多,分别占总面积和总斑块数量的11%和61%。林地和草地面积仅各占1%。景观格局分析表明:研究区景观多样性和景观优势度高,景观均匀度指数不高,土地类型分配不均匀,在整个区域内表现为水田、居民点和湖泊为主要的土地类型,水田占有绝对优势。根据平原区和丘陵区景观格局分析及其地貌特征指出:发展平原区林、农、牧、副复合经营的商品林建设,以低丘岗地植被恢复为主加强丘陵区生态公益林建设,以及在整个区域加强和完善城市森林建设和\"三网\"防护林体系建设应成为扬州现代林业发展的重点。

利用1980~2010年时间序列遥感影像,利用土地变化的变化率、变化贡献率和转移矩阵,从时间和空间上分析了土地利用/土地覆盖的变化特征,并结合单因子相关分析和主成分分析等方法,探讨深圳市土地利用变化的驱动因子。结果显示,30年来深圳市的土地利用发生了巨大变化:城乡用地扩张剧烈,增加了55077.24hm2,增长率为265.19%;耕地、林地、水域面积迅速减少,耕地减少33949.17hm2,减少率为73.93%。研究时段内,人类活动增强以及影响范围扩大是引起深圳市城乡用地急速增长和耕地下降的主因,且土地利用变化受社会经济驱动力的影响逐步增强。

选择城镇化过程特征突出的深圳市为研究对象,获取1980～2015年六期landsat遥感数据进行土地利用景观格局变化分析,结合ca-markov模型和logistic回归进行土地利用变化模拟,并预测了深圳市2020年3种不同情景下的土地利用空间格局。结果表明:(1)1980～2015年期间,建设用地面积不断增加并成为优势地类,农田和水体面积不断减少；在景观水平上,城市化前期土地利用破碎化程度加剧,后期则出现土地利用向集约化的转变。(2)使用5a、10a、20a和30a不同步长的转移矩阵模拟的2015年土地利用kappa系数分别为0.868、0.844、0.835和0.846。不同步长转移矩阵对于模拟精度有一定影响。(3)3种情景的深圳市2020年土地利用变化预测结果显示,驱动力情景下城市发展最快,城市自组织情景和生态控制情景增长趋势相似,生态控制情景下土地利用集约度更高。

采用3s技术和景观生态学分析方法,对草海湿地区域近20a的景观格局动态变化进行分析,结果表明:①20a间,草海湿地区域林地、草地景观类型面积呈下降趋势,水域、建设用地景观类型面积大幅增加,耕地景观类型面积总体有所增加;②从景观类型转换来看,研究区景观类型转换以草地、耕地景观类型的转入转出变化最大,草地退化较为严重;③从景观类型斑块密度和平均斑块面积变化情况来看,研究区各类景观类型的破碎化程度越来越严重;④从景观斑块形状和景观多样性变化情况分析,研究区林地、草地、建设用地景观斑块形状趋于规则,景观优势度明显,在整个研究区中占绝对的优势地位.总体来看,草海自然保护区建立之后,由于人为因素的干预,对湿地区域保护力度较大,一系列湿地保护、修复和恢复工程的实施,使得草海湖区面积持续增加,湿地得以较好的保护和恢复.

综合运用地理信息系统空间分析方法和数理统计方法,分析20世纪90年代三峡库区土地利用时空变化特征及驱动力因素.结果表明:(1)1990~1995年,耕地、水域和未用地逐渐减少,而林地、草地和建设用地不断增加;1995~2000年,林地、草地减少,而建设用地、耕地、水域则增加.(2)库区综合土地利用变化率不高.(3)土地利用变化存在明显的区域差异,以库首区变化最大.(4)土地利用动态变化主要是耕地、林地和草地相互间转化及向建设用地转化.(5)土地利用变化驱动力主要有人口、社会经济发展和宏观经济政策等.

土地是人类生存发展的重要物质基础,分析影响土地利用结构的各项因素,包括自然环境因素和社会经济因素,都可以为更加规范合理地利用土地提供很好的借鉴作用.利用西宁市2001年和2014年两期的landsat影像数据和dem数据,通过分类统计和相关性分析,分析了影响西宁市土地利用结构的相关环境因素和社会因素,根据所得统计结果可知:西宁市自然环境因子对不同类型的土地产生的影响不同.林地和草地的变化程度随着海拔的升高呈增大的趋势,耕地和建设用地的变化率指数随着海拔增大逐渐减小,水域和其他土地基本保持平稳.根据社会经济数据的相关分析,西宁市土地利用格局的不断变化与社会经济发展息息相关,其中耕地变化情况和人口变化对土地利用格局的变化产生了重要的影响.

本文选择崇明东部为研究区域,利用gis和rs技术对1988、1997年和2005年卫片和航片进行了提取、分类和分析,并计算了景观格局指数,分析了近20年来土地利用及景观格局变化。结果表明:耕地基本没有变化,河流水体、农村居民点等不断增加,潮滩大大减少,城镇发展缓慢,随着人类活动程度的加剧,景观多样性稍有下降,均匀度上升。

\"5.12\"汶川地震震区主要位于川西高山峡谷区,本身就较脆弱的生态地质环境受到重创。而生态地质环境是人类社会可持续发展的基础之一,正确评价生态地质环境的质量及其对生态景观格局的效应,是制定和规划灾后重建的重要依据。从以往研究来看,借助于遥感与gis技术对高山峡谷山区生态地质环境及生态景观格局时空效应进行全面而定量的研究较少,尤其是应用高空间分辨率卫星遥感图像和航空图像进行地震灾区前后对比分析的尚未见到。本文以汶川县桃关地区为例,应用遥感与gis技术,探讨了生态景观格局时空变化研究方法和生态地质环境评价思路,基于高精度卫片/航片以及震后地形图等资料,提取了桃关地区景观时空分布信息和生态地质环境因子,分析了生态景观格局时空变化效应,并采用\"加权指数求和法\"评价模型对生态地质环境进行综合运算,得到地震前后生态地质环境评价等级图及受损区域分布图。最后,从生态地质环境和生态景观两方面准确地对震区地质生态脆弱性进行了评估,为山区居民经济发展和居住地址的合理规划提供有力的理论依据。

依据1995年第一次土地调查数据和2009年第二次土地调查数据,采用土地利用变化模型,从数量变化、区域差异、利用程度变化方面分析了沧州市土地利用时空变化的特征,阐述了沧州市15年来土地利用变化的特点和人口增长、经济发展水平、政策因素等影响因素,为相关部门高效的管理和利用土地资源提供决策支持。沧州市应坚持把建设资源节约型、环境友好型沿海城市作为经济社会发展目标,采取合理规划、利用土地,提高土地利用率,优化土地资源的配置,提高土地利用集约程度等科学的土地管理措施来实现土地资源的可持续利用。

在arcgis软件和景观指数统计学软件fragstats3.3的支持下,以1986年、1995年和2002年三个时期的土地利用覆盖数据为基础数据来源,以景观生态学的原理和方法为基础,利用景观格局指标分析了长株潭地区的景观格局现状和存在的问题。研究结果表明:1986年到2002年间景观格局主要集中在水田、草地、林地、城镇用地、农村居民用地和未利用地等景观类型之间相互转换。从城镇用地、和农村居民用地的显著转化可以看出,近年来,长株潭地区的城镇化速度不断加快,建设用地和农村居民用地面积不断扩张,说明长株潭地区经济发展较快,但同时要注意增强长株潭地区的景观稳定性和抗干扰性能,促进当地经济、社会和生态的可持续发展。

采用2000-2013年相关统计资料,结合信息熵理论分析玛纳斯河流域用水结构演变特征.将用水系统划分为农业、工业、生活三大类,根据子系统的用水特点,借助灰色关联分析方法量化工业、农业和生活用水变化各因子的关联度,找出主要驱动力因子.结果表明:受单一用水系统的影响,用水结构信息熵增长速度较慢,用水均衡度较低,用水倾斜现象明显.结合关联度发现,气候变暖、eto的增长以及土地盐碱化是流域农业用水居高不下的内在驱动因子,灌溉面积、棉花播种面积、工业产值、重工业比重的增加以及城市化建设水平是用水增加的主要外在驱动因子,节水灌溉技术的推广、节灌面积的增加以及工业用水效率的提升是缓解流域水资源供需矛盾的润滑剂.

利用2005年和2010年2期遥感影像和地理信息系统（gis）软件技术,对辽河源头区土地利用类型变化进行综合分析;基于统计产品与服务解决方案（spss）软件和社会经济统计数据,利用主成分分析法分析土地利用变化的根本驱动力,并建立多元线性回归方程.结果表明,辽河源头区土地利用变化的主要驱动因素包括：人口因素、经济因素、工业化与城镇化和农业发展因素.

根据2000和2013年2期土地利用空间数据及社会经济统计数据,运用gis技术和回归模型等方法,分析2000-2013年河南省的耕地变化及驱动力.结果表明,2000-2013年河南省耕地减少了3796.88km2,降幅为3.53%,除洛阳、鹤壁和济源的耕地面积稍有增加外,其他省辖市的耕地不同程度地减少.耕地向城乡工矿居民用地的大量净转出是导致耕地减少的根本原因.此外,耕地向林地和水域的净转出也造成了耕地的减少,而草地和未利用地向耕地的净转入则起到了补充耕地的作用.耕地向城乡工矿居民用地大量净转出主要是受非农人口迅速增长、非农经济快速发展以及土地政策不完善等驱动的.因此,完善土地政策与制度,明晰农民的耕地权利,细化规范耕地征收征用法定权限和程序,同时积极推进人地挂钩政策的实施是保护耕地的当务之急.