基于CA-Markov模型的大连市旅顺区土地利用变化及预测研究

实时监测土地利用及其变化(LUCC)的状况对于经济增长、社会进步、环境保护以及生态文明建设具有重要的意义。本文基于IDRISI软件中的CA-Markov模型,分析了大连市旅顺区1994年-2014年的土地利用变化,同时预测了2024年的土地利用状况。结果表明:旅顺自1994年来,建筑用地面积逐年增加,并主要集中在中南部和西部沿海地区,与此同时,耕地面积也逐年增加,但由原来的西部逐渐演退至北部区域的丘陵地带,林地面积逐步萎缩,面积大幅下降,其主要被开垦为耕地或建筑用地,在本区域中南、西南部,林地大多直接转变为建筑用地或先转变为耕地再转变为建筑用地,而北部则主要转变成了耕地和相对较小的居民点,水域(湖泊、河流)的面积逐年减少,湖泊、水库面积萎缩,随着城镇化的加快和人口数量的不断增加;由于不断地城市用地开发和林地的砍伐以及耕地的弃用等综合因素导致,未利用地减少。总体上,旅顺的土地利用变化由于经济建设的力度不断加大,人工自然景观用地越来越多,生态安全压力不断增大,未来十年间,旅顺土地利用将持续20年来的趋势,但变化速度放缓。     

基于GIS的辽河三角洲土地利用动态变化研究

本文以2000年、2009年和2013年辽河三角洲地区土地利用数据为基础,采用动态度、土地利用程度指数,研究13年间研究区土地利用动态变化特点。结果表明:(1)建设用地、耕地增加显著,未利用地、林草地和水域呈减少趋势;(2)土地利用程度得到显著提升,沿海湿地景观遭到一定程度的破坏。     

武汉市土地利用/覆被变化(LUCC)时空特征研究

为揭示武汉市1994—2016年土地利用/覆被变化特征和三峡库区重要节点土地利用状况。利用1994年、2006年和2016年三期LandsatTM遥感影像和基础地理数据,通过目视解译对武汉市土地利用类型进行监督分类,分析武汉市土地利用结构特征、土地利用与覆盖变化的时空格局和重心迁移特征。研究结果表明:1994—2016年间,研究区的草地、水域和城乡、工矿、居民用地增加比例分别为0.48%、0.19%和4.53%;林地、耕地和未利用土地减少比例分别为0.82%、0.70%和0.99%;研究区内30.77%的区县草地面积比例最高,其次是林地、耕地。2016年城乡、工矿、居民用地比例最高的区县占武汉市总区县的50%。1994—2006年间,研究区各用地类型之间的相互转换较多;耕地的动态变化最为明显,总面积减少了972.69 km~2;林地净增加最多,为900 km~2;草地净增加264.38 km~2;城乡、工矿、居民用地净增加39.63 km~2。2006—2016年10年间,土地利用变化面积比例为63.69%;耕地和林地的动态变化最为明显;城乡、工矿、居民用地的转入面积为1738.79 km~2,转出面积为83.93 km~2;水域主要由林地和草地转化而来。22年间耕地的重心迁移最明显,向西南方向偏移29.14 km;草地向西北方向偏移16.59 km;林地向东南方向偏移12.99 km;城乡、工矿、居民用地和水域用地类型的重心迁移量微弱。     

生态脆弱区土地利用动态变化研究——以甘肃省榆中县为例

基于甘肃省榆中县1996年土地详查电子数据库和2011年土地利用变更调查数据库,分析该区域15年间不同土地利用类型时空格局变化,以及不同坡度等级下土地利用方式尤其是耕地转入转出变化。结果表明:从变化总量看,耕地、林地、建设用地及交通水域用地面积均有增加,草地、园地面积减少;从空间分布看,中部农耕条件较好乡镇的耕地被建设用地和林地挤占现象显著,耕地增加区域集中在北部干旱山区及南部二阴山区;从不同坡度等级区域看,小于15°区域内建设用地占用耕地现象显著,大于15°区域内尽管退耕还林还草工程在推进,但仍有部分经济落后乡镇存在坡耕地面积增加现象。可见,在耕保、城镇化和生态工程的三重压力下,如何保证耕地占补中的数量质量同平衡、如何保护高质量耕地不被挤占、如何合理确定区域退耕林草结构比例都是生态脆弱区要考虑的关键问题。     

大庆市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

采用生态服务价值法对大庆市1996-2007年土地利用变化引起的生态服务价值变化进行了研究,结果表明土地利用类型面积变化为:草地耕地水域未利用地林地建设用地。耕地、林地、水域、建设用地呈增加态势,而其他地类则减少。其中水域增幅最大,达42.31%;牧草地减幅最大,达4.13%。11年间大庆市生态系统服务价值总量增加324506.61万元,主要得益于水域面积的增加,耕地、林地的增加对生态系统服务价值量的增加也起到了一定的作用。这表明大庆市生态建设取得了成效,生态环境质量有所提高。     

山东省土地利用变化的基本特征与区域差异

本文基于1990、2000、2010和2015年山东省的四期Landsat TM遥感影像,采用目视解译方法,对山东省的土地利用类型进行人工解译得到四个时期的土地利用数据库,运用单一土地利用动态度来描述土地类型的变化强度,利用ArcGIS空间分析功能计算各土地利用类型之间的转移矩阵,从而分析山东省土地利用类型的转移特征与区域差异。结果显示,(1)1990-2015年,山东省耕地面积不断减少,主要向建设用地、水域、林地转变;城镇建设用地面积不断上升且呈“东中集中,西北西南相对少”的趋势;农村居民点用地面积增长较快的主要特点是“西北西南增幅大,自东向西蔓延”,面积增长较快;天然湖泊等水域面积向人工水域面积转变,变化最大为南四湖;(2)土地利用动态度变化较大,整体来看,建设用地变化最大,其次是水域、耕地和未利用地;(3)土地利用变化原因主要在于经济驱动、市场导向和政策调控。其中,经济驱动因素主要在耕地—建设用地转换中最为明显,市场导向更多地影响了土地利用类型内部的相互转换,而政策调控直接影响了耕地—林地的相互变化。     

近30年来渭河关中地区土地利用时空格局的遥感分析

研究目的：分析近30年来渭河关中地区土地利用时空格局演变过程。研究方法：目视人工遥感解译, GIS空间分析,土地利用转换矩阵。研究结果：渭河关中地区主要的土地覆被类型是耕地,1980 — 1990年、1990 — 2000年两个时期,草地、林地、水域、城镇建设用地转移的主要方向都是耕地。耕地面积在1990 — 2000年之间大幅增加,在2000 — 2005年、2005 — 2007年均呈现减小的趋势。城镇建设用地面积在近30年均持续增大,且增大的速度越来越快。水域面积在1990 — 2000年大幅减小,其中以河渠面积减小最为剧烈。研究结论：土地利用/覆被变化的变化幅度、方向是区域生态系统演变强度和方向的体现,也是该地区人类活动影响剧烈程度的体现。     

武汉市城区土地利用景观格局变化分析与模拟

基于1994年和2005年TM影像,在遥感和地理信息系统技术支持下,分析武汉市城区土地利用及景观格局变化特征,利用CA Markov模型预测研究区2016年土地利用景观格局.结果表明:研究期内耕地、草地和水域大面积减少,建设用地和林地则以较快速度增加,末利用地有所减少.景观格局变化呈现出"破碎度增加、多样性和均匀度微减、优势度微增"的特征.预计到2016年,耕地和水域将继续大面积减少,建设用地仍将以较大幅度扩展,林地增加速度趋缓.     

滁州市陆地生态系统土壤碳储量对土地利用变化响应

从土地利用变化造成的非建设用地土壤有机碳储量变化,及土壤有机碳储量对土地利用变化脆弱性评估两个角度,研究2005-2013年滁州市陆地生态系统土壤碳储量对土地利用变化响应。研究发现:(1)土地利用强度逐年增加,土地利用变化主要表现为耕地、林地、水域、建设用地的增加和其他用地的大幅减少。建设占用导致大量农用地发生非农转用,耕地保护形势日趋严峻。(2)2005、2009、2013年,滁州市非建设用地的中层土壤有机碳储量为13090.11t、12538.86t和12500.05t,呈现先快后慢的减少态势,这主要受草地碳储量减少速率影响;耕地、林地和水域的储碳量最高。(3)2005-2013年,土地利用变化对非建设用地土壤有机碳储量的潜在影响指数为-2.05,前后4年潜在影响逐渐降低,脆弱程度有所改善,但仍不理想,土地利用有待向更加低碳的模式转变。     

内江市土地利用动态变化特征研究

根据内江市1997-2005 年土地利用详查和变更数据,运用数理统计方法研究该市土地利用动态变化特征,结果表明:土地利用数量总体上呈现耕地、未利用地、水域面积减小,而园地、林地、牧草地、建设用地面积增大的趋势;各区县土地利用变化区域差异明显,且变化幅度大于内江市土地利用变化平均幅度;全市除市中区土地利用处于调整期以外,其他区县土地利用均处于发展期;从土地利用空间格局变化来看,优势度指数逐渐增大,而多样性指数和均匀度指数逐渐减小,土地利用/覆盖的破碎程度呈现加强的趋势.     

城市热环境空间格局及影响因素分析——以大连市金州区为例

近年来,城市化发展进程加快导致热环境发生变化,本文通过单窗算法反演地表温度、随机森林分类法对地物进行划分,结合GIS空间分析,对大连市金州区城市热环境的时空特征进行了研究。得出以下三点结论:(1)中心城区具有明显的热岛效应,地表温度总体上明显高于城市边缘区和郊区;(2)研究区包含5种主要地物类型,即植被、耕地、水体、裸土、建筑土地利用空间分布,其中耕地面积最大,水体面积最小;(3)在城市地表覆盖系统内,不同土地利用类型地表温度具有明显差异,其中建筑密集区、交通发达区与植被的LST最大温差可达10℃。     

规划情景约束下山地丘陵区土地利用空间格局模拟*——以重庆市綦江区为例

[目的]以重庆市綦江区为研究对象,通过模拟预测2010—2020年规划调控影响下研究区的土地利用空间格局变化特征,以期为目标情景下土地利用规划的空间实施提供技术支持。[方法]文章通过构建Dyna-CLUE模型分别模拟研究区在自然增长和规划约束引导下的土地利用空间格局,并对照自然情景进而分析规划约束下土地利用空间格局的表现特征。[结果]比较AutoLogistic模型与传统Logistic模型回归结果发现,除建设用地外,其他地类的ROC值都有显著提升;对比两种情景模拟结果发现,到2020年,研究区内耕地、农村居民点、未利用地较自然情景显著减少,林地、园地显著增加,城镇建设用地增长规模较自然增长情景减少171.86hm~2;规划情景约束下,2010—2015年研究区地类转移以耕地转建设用地为主,2015—2020年以耕地转林地为主,耕地转建设用地次之,再次为农村居民点转耕地。[结论]Dyna-CLUE模型模拟中,运用添加自相关因子的AutoLogistic模型代替传统Logistic模型进行空间驱动力分析,能够显著提升模型模拟精度;规划约束下,退耕还林、农村居民点复垦和农业结构调整等工作的开展是耕地减少、林园地显著增加,建设用地规模得以控制的重要原因;退耕还林成果在规划约束情景中得到较好体现,表明规划目标对于引导土地利用空间格局定向变化有重要作用,但是丘陵山地的耕地减少态势也需得到足够重视,建议推进耕地产能建设从而协调生态保护与粮食安全间的用地需求。     

基于空间自相关的丘陵山区耕地质量保护分区

在中小尺度区域内采用空间分析方法对耕地质量分布规律开展研究,可以为地形地貌条件较为复杂的丘陵山区永久基本农田划定、退耕还林计划、国土空间综合整治与生态修复等工作提供理论和实践支撑。采用空间自相关分析的方法,对重庆市南川区的质量等指数进行空间自相关分析,并根据局部空间自相关结果的组合对全域耕地进行保护分区。实验结果表明:(1)研究区域耕地质量指数在空间上呈现集聚特征,集聚程度大小关系为利用等指数>经济等指数>自然等指数;(2)高值集聚区(HH型)主要分布于西北部,低值集聚区(LL型)主要分布东南部,实验结果与南川的地形、水系、交通设施布局等自然经济条件相吻合;(3)划分的4个耕地保护分区与研究区域的实际情况相匹配。     

长江中游城市群土地利用生态风险分析——以长株潭城市群为例

为揭示城市群发展对区域生态风险的影响,以位于长江经济带的长株潭城市群为研究区,利用1993-2013年Landsat遥感数据,定量获取土地利用变化特征,并基于移动窗口的景观生态风险指数,获得区域空间连续的生态风险指数等级分布图,分析长株潭城市群土地利用动态变化及生态风险时空变化特征。结果表明,近20年来,研究区土地利用变化较为显著,建设用地呈持续增加的趋势,耕地、林地面积在波动中减少且变化明显;近20年,生态风险等级面积变化显著,低风险区波动减少,中等风险区先减少后增加,较高风险区、高风险区均波动性增加。本研究为长株潭城市群土地资源可持续利用、生态风险的有效防范,以及对城市建设用地开发边界和生态红线的确定提供了参考,也为区域生态风险定量评价提供了有效的技术方法。     

基于ArcGIS的河南省卫辉市耕地时空动态变化分析

随着经济的快速发展,城镇扩张速度不断增加、城镇化率不断提高,结果必然会带来土地利用结构的变化,其中影响最为显著的是由此带来的耕地的时空动态变化。通过遥感技术和ArcGIS软件相结合,并选取部分景观格局指数研究分析了近年来卫辉市城镇发展变化和耕地空间格局的时空动态变化,结果显示:2011—2015年卫辉市城镇建设用地面积由10 678.68 hm^2增加到13 047.35 hm^2,城镇化率逐渐上升,而未利用地开发强度增大,耕地面积稳中有升;受卫辉市地形影响,耕地的空间位置分布不均,增加耕地的位置较为集中,使卫辉市近年来的耕地破碎度有所下降,对农业生产发展有一定的积极作用。     

近40年来广西耕地非农化的时空演变特征、成因与对策

目的 掌握耕地非农化的时空演变特征及原因是保护耕地和保障粮食安全的重要基础。方法 文章运用耕地非农化重心转移模型、空间自相关分析等方法探究广西近40年来111个县级评价单元耕地非农化的时空演变特征,分析其原因并提出对策。结果 （1）广西耕地面积由1980年的517.72万hm²持续减少到2020年的507.68万hm²,连片耕地主要集中在中南部地区。（2）耕地转为林地是广西耕地非农化的主要模式,占各时段耕地非农化面积的60.00%以上;建设占用耕地面积明显增多;耕地撂荒现象趋于严重;因石漠化、水土流失等原因灾毁的耕地面积逐渐扩大;耕地转为水域对广西耕地非农化的影响逐渐减弱。（3）广西耕地非农化空间不均衡性不断减弱,耕地非农化空间格局趋于稳定,总体趋势向东。耕地非农化重心先向西南转移192.72km、再向东北转移198.88 km,最终在广西中东部地区趋于平稳。（4）广西耕地非农化空间分布格局由空间离散转为空间集聚,空间集聚程度越来越强烈;耕地非农化的连片带动作用逐渐增强。结论 近40年来,广西耕地非农化面积持续上升,大量耕地转为林地和建设用地等地类,耕地非农化重心向东部转移并有连片带动效应。应严格限制耕地转为林地和建设用地,提高农民耕地保护动力,遏制耕地撂荒,同时加强耕地治理,严防耕地灾毁,提高桂东南地区耕地保护力度。     

城市边缘区土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以大连市甘井子区为例

以大连市甘井子区为研究对象,基于GIS技术结合土地利用动态度模型和生态系统服务价值估算方法,分析2000、2003、2006和2009年4个时序的大连市甘井子区土地利用数据,研究其土地利用变化对生态系统服务价值的影响。大连市甘井子区作为典型的城市边缘区,对其进行研究,可以得出城环边缘区的土地利用变化对生态系统服务价值的影响特征,对城市边缘区的土地利用规划与整理提供科学价值。结果表明,大连市甘井子区2000~2009年土地利用发生明显变化,耕地、园地、未利用地面积减少,建设用地、林地、水域面积有所增加,耕地土地利用动态度为-6.10%,建设用地土地利用动态度为1.27%;2000~2006年甘井子区生态系统服务价值呈现增加态势,6年间增加2 600.91万元,2006~2009年呈现减少态势,3年间减少679.36万元;除林地外,其他土地利用敏感性指数均小于1,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性。     

杂谷脑河流域土地利用/覆被变化特征研究

以四川省杂谷脑河流域2179KM2范围为研究对象,以1980年、1992年、2001年和2006年的TM遥感数据为基础,结合地形图、林相图等辅助资料,以RS和GIS技术为支撑,对研究范围内的七类土地利用类型从土地利用结构幅度变化和速度变化角度进行研究。结果表明:26a间,林地和未利用地面积减少,其余五类用地面积呈增加状态,从多至少依次为是灌木林地、草地、耕地、居民地和水域;R1和R2变化值最大都是居民地,R1最小的为水域,R2最小的为未利用地。     

河南省土地利用变化特征及其空间格局

[目的]通过分析河南省2011~2016年土地利用变化特征和空间格局状况,以期为日后河南省合理开发、利用土地资源提供一定的理论指导。[方法]基于河南省土地变化特征,通过马尔科夫模型对河南省2011~2016年土地变化特征进行分析,从多个角度揭示该地区土地利用结构变化情况,并对河南省土地空间利用变化进行评价。[结果]河南省建设用地增加幅度最大,耕地、水域用地有不同程度的减少。土地空间变换主要表现为耕地和林地、水域用地、建设用地等土地类型之间的变换。由土地利用综合区可知,不同土地类型转换过程中,草地是转换比率最小的类型。[结论]河南省的各类土地利用之间的矛盾日益激烈,直接或间接地影响社会经济制度、土地政策和土地管理,因此,有必要加强开展土地资源管理和规划、保护生态环境等方面的工作。