北戴河新区耕地景观生态安全时空变化研究

[目的]分析北戴河新区耕地景观生态安全,试图找出其格局变化规律和变化原因,以期为北戴河新区制定耕地保护对策提供借鉴。[方法]文章选取景观指数建立耕地景观生态安全评价模型,分析北戴河新区1991年、2001年及2013年的耕地景观生态安全时空变化特征,在此基础上,分析了耕地景观生态安全重心变动轨迹,进一步分析耕地景观生态安全的时空变化规律。[结果]研究表明:1991~2013年间,1991年为0.647 6,2001年为0.593 9,2013年为0.527 6;其逐年下降原因主要是人类活动加剧导致耕地景观连通性下降,耕地景观生态安全程度分布不均衡,各安全指数级别出现相互转化的现象;耕地景观生态安全重心总体呈现向东北部移动的变化规律,1991~2001年移动距离为4.06km,2001~2013年动距离为1.43km。[结论](1)北戴河新区耕地景观生态安全指数从1991~2013年持续下降且下降幅度不断增大,耕地景观生态安全受到威胁;(2)北戴河新区的耕地景观生态安全空间分布不均衡,安全程度不稳定;(3)利用景观格局分析耕地安全的研究方法可行。     

基于ArcGIS的河南省土地利用变化特征研究

[目的]以河南省为研究对象,分析2005~2010年河南省土地利用变化特征及其影响因素,为日后河南省合理利用各类土地资源提供思考和借鉴。[方法]主要采用数据分析法和文献研究法。查阅文献搜集2005~2010年河南省土地利用情况相关数据,通过ArcGIS 10.2软件,得到河南省土地利用变化特征。[结果]河南省的主要土地利用类型是耕地,2010年占河南省土地总面积的63.12%。2005~2010年,河南省的耕地转移面积最大,为5.055 4万hm~2。其次为水域用地,转移面积2.184 8万hm~2。草地转移面积最小,转移面积为2 424hm~2。水域用地动态度变化为7.49%,未利用地动态度变化为6.86%,耕地变化动态度最小,为0.48%。耕地主要向建设用地转移,转移面积为13.403 1万hm~2。林地主要向耕地转移,转移面积为1.617 4万hm~2。未使用地主要向耕地和水域用地转移,转移面积分别为2 568hm~2和7 673hm~2。[结论]2005~2010年河南省土地利用格局发生了较大变化。耕地面积减少,建设用地面积增多。未利用地主要向耕地和水域用地转出。河南省单一土地利用动态度最大的水域用地,最小的是耕地。建议相关部门,依据各地地理条件、经济发展水平及土地利用中出现的问题,制定合理的政策和措施,促进土地利用健康发展。     

基于格网尺度的密云水库区域“三生”空间功能测度与时空变化分析

[目的]为有目标地进行土地利用调整、科学合理促进区域生态景观建设和生态环境保护提供参考。[方法]文章以北京市密云水库区域为研究对象,基于遥感影像解译的1993年和2016年土地利用现状图,分析了研究区土地利用类型的面积变化和相互转换特征;在剖析土地多功能性的基础上,构建了不同土地利用类型的生产、生活、生态用地的功能指数,从而对土地利用类型进行了"三生"空间的划分,并基于格网尺度揭示了研究区域"三生"空间时空变化规律。[结果](1) 1993—2016年密云水库区域土地利用类型主要为林地和水域,其面积变化以耕地、林地、草地和园地为主。其中,耕地和草地的面积减少,主要转换为园地;林地面积增加,主要来源于草地和荒土地;园地面积增加,主要来源于林地、耕地和草地;林地和园地之间相互转化的面积较大。(2)研究期间,密云水库区域"三生"空间相对稳定,生态功能一直是研究区域的主导功能,1993—2016年生产空间和生活空间扩张,生态空间略有缩小;不同级别保护区范围内的土地利用变化规律与总体变化较为一致,二级保护区范围内的变化相对大。[结论]研究结果可以为精细化评估区域"三生"空间时空变化做参考,并能服务于区域土地利用结构调整和可持续利用及区域生态建设。     

近10年崇州市土地利用变化基本特征与空间格局

[目的]土地利用变化研究是揭示土地利用对人类活动响应程度的重要途径,通过对其变化特征及空间格局的研究讨论人地关系在不同地域空间上的强度与作用模式。[方法]基于2002年、2014年TM/ETM+影像,在RS和GIS技术的支持下,采用人机交互图像处理方法提取了崇州市土地利用信息,应用土地利用动态度、土地利用程度、空间转移图谱、城市扩展指数、缓冲分析模型和方法对崇州市近10年来土地利用变化时空特征进行了研究。[结果](1)土地利用类型以林地、耕地、建设用地为主,建设用地动态度最大达到5.72;整体土地利用程度由254.25增长到260.93,各乡镇变动值差异较大。(2)土地空间转换面积达1.850 85万hm~2,占研究区总面积的16.94%;增长面积最大的图谱单元依次是新增建设用地、新增耕地和新增林地;建设用地、耕地、水体与高程、坡度之间负相关性显著,坡度0°~6°是人类活动最频繁的区域。(3)中心城区建设用地面积大幅增长,缓冲范围内建设用地面积增加了2 120.76hm~2,城市中心自河流向东、东南、东北3个方向扩展。[结论]崇州市土地利用整体处于快速发展时期,地域差异明显,受人类活动影响显著。     

湖北省咸宁市土地利用变化及其生态效应的图谱分析

运用地学信息图谱和动态度模型分析方法,在RS和GIS的支持下生成了咸宁市1996-2005年土地利用变化图谱,在此基础上,对研究区1996-2005年土地利用变化特征进行分析并对其生态效应进行了测算.结果表明:研究时段内,耕地、未利用地不断减少,林地和建设用地不断增加,林地增加量最大;建设用地动态变化最为显著,其次是耕地;土地利用变化使土地生态服务价值增加了1.78亿元.由此可知,土地利用变化最大的是耕地向林地转化,其次是耕地向建设用地转化;建设占用耕地所引起的负效应被退耕还林所产生的正效应抵消;全市及各县市的土地生态服务价值量随着土地利用结构的调整,都呈现为先下降后上升并走向平稳的趋势.经过实证分析,基于RS和GIS的地学信息图谱分析可有效解决土地利用时空变化和生态效应定量化的问题.     

基于CA-Markov的江汉平原生态系统服务价值动态模拟*——以湖北省潜江市为例

[目的]江汉平原为典型快速城市化区域,文章以地处江汉平原腹地的潜江市为例,研究其土地利用及生态环境发展趋势,旨在指导土地利用规划及生态经济协调发展,为类似区域提供参考。[方法]以1995—2015年5期土地利用矢量图为基础数据,采用修正的生态服务价值当量系数计算各年份生态系统服务价值(Ecosystem Services Value,ESV),绘制空间分布图,分析其时空变化特征。并采用CA-Markov模型对2035年土地利用空间格局进行模拟,分析2015—2035年ESV变化趋势。[结果]2000年前后城镇化速度差异明显,总体上生态用地在不断减少,潜江市土地利用方式有待转型;1995—2015年,潜江市ESV变化呈现"急速增加—锐减—恢复增加"的模式,水域面积变动是ESV变化的根本原因;面积起伏不大的耕地对生态系统稳定十分重要,但林地、湿地、草地生态服务价值占比都有减小的趋势,表明生态环境发展并不乐观;1995—2015年ESV空间分布发生了显著变化,高值区逐渐以返湾湖为中心集聚分布,并存在向南扩大态势,低值区呈条带状分布于中心城区;敏感性指数计算结果表明计算结果较为科学; CA-Markov模型模拟结果表明, 2015—2035年,生态用地数量增加,土地利用结构趋于优化,但耕地大幅减少,ESV由47.31亿元下降至46.66亿元,减幅为1.37%。[结论]以潜江市为代表的区域生态环境发展不容乐观,政府应加强对水资源、耕地的保护,推行环境友好型土地利用方式,推动生态文明建设。     

旅顺口区土地退化分区分级研究

[目的]随着社会经济的高速发展,资源开发规模和强度不断扩大,土地退化的问题也逐渐显现出其弊端。[方法]文章以2003年、2006年、2009年的旅顺口区土地利用数据为基础,运用GIS软件的叠置分析,空间分析对研究区土地退化分区分级研究。通过掌握土地利用变化的数量、时空模式及变化趋势来揭示研究区在不同时期、不同资源开发强度下土地退化的时空特征。[结果]研究表明,研究区的土地退化类型在2003~2009年主要为土地污染、次生盐碱化、草地退化;荒草地和耕地面积在6年间共减少2068.12hm2,耕地土地利用动态度为-2.85%,荒草地土地利用动态度为-2.37%,建设用地土地利用动态度为2.25%,其他未利用地土地利用动态度为6.84%;在不同的研究时期和区域,土地退化的强度不同;根据分区区域面积加权计算,旅顺口区的耕地退化指数小于3,预计土地退化程度属于轻度退化,研究结果可信。[结论]旅顺口区土地退化分区分级研究为今后旅顺口区的社会经济发展战略的决策和生态环境的管理提供了科学依据。     

黄河流域土地利用转型图谱特征

研究目的:分析黄河流域土地利用转型时空特征,为开展流域国土空间规划编制、推动流域生态保护和高质量发展提供基础依据。研究方法:地学信息图谱分析、涨落势图谱分析。研究结果:(1)1990—2018年黄河流域主要土地利用类型是草地和未利用地,草地和城乡建设用地面积呈增加趋势,年均变化率分别为0.04%和2.49%;耕地和未利用地面积减少,年均变化率分别为0.15%和0.17%。(2)土地利用转型图谱单元以草地与未利用地、耕地和林地之间的相互转换为主,广泛分布在除阿拉善中部以外的黄河流域上、中游地区,空间分布较集中;其次是耕地与城乡建设用地的相互转换,主要分布在甘肃省中部、宁夏回族自治区、陕西省榆林市西北部、内蒙古自治区巴彦淖尔市南部以及黄河入海口附近,空间分布集中;(3)两个时序单元内,土地利用涨落势图谱中面积变化最大的均为草地,且上、中、下游地区涨落势图谱存在显著差异。研究结论:研究结果较清晰地展示了黄河流域土地利用转型时空演变特征,能为摸清转型规律、开展国土空间规划等提供依据。     

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。     

基于GIS的苏州工业园区土地利用时空变化分析

基于GIS技术,利用土地利用动态度、土地转移矩阵模型对苏州工业园区1995-2013年间的土地利用时空变化进行分析,在此基础上进行土地利用变化驱动力分析。结果表明：18年间,苏州工业园区城市化十分迅速,其土地利用类型发生了一定的转化,耕地主要转化为城镇工矿、交通用地和园地,未利用地主要转化为城镇工矿、交通用地和耕地;在这18年间,工业园区土地利用变化的驱动力主要来自于人文因素的影响,人口增长、经济发展以及政策驱动是导致苏州工业园区土地利用变化的三个主要因素。     

基于土地利用功能最大化的多情景土地利用优化研究

目的 基于土地利用功能价值最大化对自然发展情景、农业生产功能优先情景、经济发展功能优先情景及生态保育功能优先情景下的土地利用结构及布局进行优化,得到2026年保定市土地利用合理结构与布局。方法 文章利用MOP模型优化各情景土地利用结构、FLUS模型优化各情景土地利用空间布局、耦合协调模型分析各情景功能协调性。结果 各情景下草地面积都减少,建设用地及水域面积都增长。除农业生产功能优先情景外,耕地面积都呈下降趋势。经济发展功能优先情景土地利用功能总价值最高,农业生产功能优先情景最低;各情景下建设用地都以外延式增长;林地都以外延式及填充式在山地丘陵地区扩张;农业生产功能优先、经济发展功能优先及生态保育功能优先情景的土地利用结构耦合协调度高于自然发展情景,经济发展功能优先情景下功能间关系最协调。结论 在现行土地利用变化趋势下,未来保定市土地利用功能将严重失调,需严格落实耕地及生态用地保护政策、推动建设用地高效利用,实现土地利用功能协调及价值最大化。     

宁南上黄村乡村土地景观格局优化与生态经济功能区研究

研究目的：以宁夏固原市上黄村不同时期土地利用现状图为基础,研究黄土高原乡村尺度上的土地利用变化与生态功能区规划。研究方法：RS/GIS技术与数理统计法。研究结果：近30年来上黄小流域土地利用发生了巨大的变化,主要表现为林草地面积大幅度增长,坡耕地面积减少和果园面积逐年扩大;上黄村可划分为生态环境保护区、旱作农业区和高效生态农业区三个功能区。研究结论：在研究土地利用变化的基础上,进行土地结构优化调整与生态功能区划,对黄土高原半干旱生态严重退化区的生态环境进行修复与可持续发展具有重要的理论和实践意义。     

河北省耕地可持续利用对策

通过对土地可持续利用发展的简述,分析了河北省耕地的现状以及存在的问题,进而提出了河北省耕地可持续利用的对策。河北省耕地利用中存在:耕地量少质差,人地矛盾日益突出,水资源缺乏,耕地肥力不足,生态环境受到污染,非农占用耕地量大等问题。因此,应有加强耕地保护,控制人口,加大投入,改善环境,加快耕地估价工作等一系列的对策。     

基于核密度估算的大都市耕地数量空间分布特征分析*——以天津市为例

［目的］耕地资源是人类生存和发展的基础性资源,通过研究大都市耕地空间分布特征,为耕地保护和优化耕地空间布局提供科学依据。［方法］文章利用土地利用现状矢量数据在ArcGIS 101中提取出耕地要素图层,采用重心模型确定城市重心位置,运用象限分析法把天津市分成8个方位,分析天津市的耕地空间数量分布特征,利用核密度估算法计算天津市耕地数量的核密度值,继而采用自然断点法进行核密度分区来确定天津市耕地密度等级,分析的耕地空间聚集分布特征,总结出影响耕地空间分布的主导因素,针对性地提出耕地保护建议。［结果］（1）耕地核密度变化范围为0~8687 point/km2,核密度值由小变大,耕地整体呈由分散向聚集状态演变,天津市主要是以中低密度区（36525 696万hm2）为主,整个区域内的耕地呈分散状态分布; （2）中心城区无耕地可用,耕地核密度等级结构单一; 近郊区的耕地核密度等级结构复杂多样且变化趋势相似,耕地聚集程度适中; 远郊区的耕地面积较多,耕地核密度等级结构不同,耕地聚集程度相差较大。（3）天津市耕地分布主要受到地形地势、土壤、经济发展、城镇扩展、土地相关规划及政策等多方面因素影响。［结论］天津市耕地在各区各方位的空间分布呈现不同特征,借助核密度估算法能更加细致深入地研究大都市耕地在不同空间的聚集程度,对促进耕地空间优化布局与合理利用具有重要的研究意义。     

西北干旱区玛纳斯河流域土地宜耕性评价

[目的]立足西北干旱区土地开垦与弃耕频繁的土地利用现象,揭示西北干旱区耕地后备资源与不稳定耕地之间的相互联系,以玛纳斯河流域为案例区进行研究,为西北干旱区内陆河流域土地利用与生态保护提供建议。[方法]文章运用层次分析法构建评价指标体系,采用综合因子得分法与限制性因子结合法进行土地宜耕性评价,并分别给出空间利用对策。[结果]玛纳斯河流域生态敏感性呈“中间大两头小”的数量结构,敏感区面积较大,极敏感及一般敏感区面积都较小;玛纳斯河流域耕地后备资源综合本底条件多为“较好”及“一般”,但开发受生态敏感性影响较大;玛纳斯河流域混合型不稳定耕地及生态型不稳定耕地面积较大,分别为85 684.77hm2、82 011.87hm2,可优先退耕。[结论]玛纳斯河流域土地资源丰富,但开发利用受生态约束较大,其宜耕耕地后备资源的合理开发,不稳定耕地的生态退耕,对生态安全及粮食安全具有重要作用。     

农田中非耕作生境对耕地多功能影响研究

[目的]从耕地的生产功能、生态服务功能、社会保障功能和景观文化功能角度出发,探讨耕地系统中非耕作生境对这些功能的影响的方向和程度,以期为今后耕地系统中生态网络优化以及绿色土地整治提供参考。[方法]文章运用3S技术法提取非耕作生境数据,按照非耕作生境比例由低到高在辽宁省沈阳市沈北新区水田区选择调查点。运用层次分析法计算调查点耕地多功能值,运用统计分析法研究非耕作生境比例变化对耕地生产、社会保障、生态服务及景观文化功能的影响。[结果](1)当非耕作生境比例低于22.54%和17.16%时,随着非耕作生境比例增加耕地生产、社会保障功能呈增强趋势;当其比例大于22.54%时和17.16%,随着非耕作生境比例增加耕地生产、社会保障功能呈减弱趋势。(2)随着非耕作生境面积比增加,耕地生态服务和景观文化功能均呈增强趋势。(3)当非耕作生境面积比低于22.54%时,随着非耕作生境比例增加耕地多功能呈增强趋势;当其比例大于22.54%时,随着非耕作生境比例增加耕地多功能呈减弱趋势。[结论]非耕作生境比例对耕地生产、社会保障功能影响均呈现先增后减趋势,对耕地生态服务功能、耕地景观文化功能的影响趋势均呈现递增趋势,对耕地多功能综合影响呈先增后减趋势。     

1990—2017年河北省易县土地利用时空格局动态变化

[目的]河北省易县是太行山片区的典型区,土地利用与经济发展特征明显。研究该县土地利用时空格局动态变化,可以为区域生态建设与可持续发展提供一定的参考。[方法]通过对Landsat中分辨率遥感影像解译分析,获取易县1990年、2000年、2010年和2017年的土地利用格局,在深入分析土地利用转移矩阵、动态度、信息熵的基础上,对土地利用变化程度的进行有效空间化,探索土地利用在不同地形梯度上的变化规律。[结果]1990—2017年,研究区耕地和草地的面积均明显减少,主要转移为林地和建设用地,建设用地净增14241.38hm^2;动态度持续增大,表明土地利用变化日渐活跃,其中近7年的动态度达到2.50%;4个时间节点的信息熵值分别为1.309、1.330、1.349、1.353,呈不断升高趋势,表明快速城市化进程中各类产业发展所需的用地类型已经逐渐完善,区域发展逐渐走向成熟。土地利用变化总体趋向自然生态方向,平原地区城市化率最高,偏离自然生态方向较大;低山丘陵地区的城市化率较低,趋向自然生态方向程度显著。[结论]通过分层次、多算法相结合,能够深入有效地分析土地利用时空格局动态变化特征,对于该地区的生态建设和可持续发展具有重要意义。     

城市化加速期维持我国耕地数量稳定的可行性分析

文章主要研究当前我国城市化加速发展时期,维持耕地数量基本稳定是否具有可行性。首先,采用文献归纳法,归纳总结已有的研究成果;然后,采取统计描述分析方法,运用遥感监测数据,分析我国城市化发展时期耕地变化的状况,并将我国城市化发展时期耕地变化状况与已有的研究结论进行对比研究,分析该时期耕地变化的主要驱动因素;最后,针对我国城市化加速发展时期耕地数量变化的主要驱动因素,采用统计和计量经济分析方法,进一步分析我国当前城市化加速发展时期维持耕地稳定的有利因素。研究结果认为:(1)我国前一时期的城市化发展已经基本完成了城市空间扩张,当前的城市建设应该主要整合已经占用的土地,在原有基础上加以集约利用,而不需要大量新增建设土地;(2)由于城市建设用地比农村建设用地更加集约化,城市化发展有利于阻止耕地流失;(3)我国生态退耕工程进入到巩固阶段,生态退耕面积有进一步减少的趋势;(4)我国后备耕地资源分布区域不均衡,通过异地占补平衡可以缓解经济发达省份耕地资源不足问题。因此,文章结论认为:城市化加速期维持我国耕地数量基本稳定具有可行性。