基于信息熵的城市用地结构动态演变分析

城市用地结构的演变实质上是土地类型发生发展的动态过程。基于信息熵的基本原理，在利用多样性指数、均衡度及优势度对我国一些市镇用地结构进行分析的基础上，对武汉市近10年的城市用地结构的动态演变进行了实例分析，总结出①武汉市的城市用地信息熵相对较高，且呈下降趋势，信息熵的动态演变反映了武汉市用地结构的变化情况，并进一步分析了用地结构的演变与产业结构调整的互动关系。②在用地结构的演变中，武汉市的工业用地和仓储用地所占比例居高不变、居住用地逐年增加是造成优势度增加的主要原因。②产业结构的调整必然导致城市用地结构熵值的变化，产业结构的日趋合理优化将使用地结构的熵值趋于升高、收敛以至稳定。④良好的城市用地结构，其土地的分异应处于有序和混沌之间，既有功能分区，又不绝对分异，每一分区用地结构虽趋于混合，但又能看出其主导职能。     

经济快速发展地区土地利用结构的时空演变——以苏锡常地区为例

利用1996～2007年苏锡常地区土地利用变更数据，从土地利用变化幅度、动态度、变化强度、相对变化率及景观生态学角度，对区域土地利用结构的动态变化及区域差异进行分析。研究结果表明：近十多年来，由于区域经济快速发展，工业用地扩展迅猛，城镇加速蔓延，从而导致区内耕地面积锐减，居民点及工矿用地、交通用地所占比例则逐年上升，交通用地的变化幅度及动态度最大；各用地类型的变化强度在此期间呈一定波动，除牧草地外，交通用地历年的变化强度之和最大，其次为园地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、其他农用地、林地、未利用地；区域土地利用结构逐渐向均衡状态发展，用地结构的均质性逐渐增强，地区土地利用结构渐趋稳定；各市耕地、居民点及工矿用地、其他农用地的变化幅度及相对变化率差别不大，而园地、林地、牧草地、交通用地、水利设施用地及未利用地的变化幅度及相对变化率区域差异较大，且三市园地、牧草地及未利用地的变化方向不一致。     

1989~2015年武汉市城市格局时空演变分析

城市格局时空演变以土地利用变化为承载，为城市用地调控、空间发展政策的制定提供依据。以武汉市主城为实证区，采用1989、1999、2008和2015年4期Landsat遥感影像为数据源，综合空间信息技术、用地扩张量化分析方法研究城市土地利用转换关系，测度建设用地扩张强度、弹性与方向，揭示城市格局时空演变过程。结果表明：1989~2015年间，武汉市主城区土地利用变化以建设用地扩张、未利用地和耕地减少为主，经济增长与建设用地扩张关联度高；主城区建设用地在1999年之后扩张速度明显加快，总体扩张强度逐步加强。建设用地扩张呈现时空不平稳状态，扩张主要集中在以汉阳、青山为代表的城郊过渡带区域，以及硚口、武昌等老城区的更新改造区域，1989~2008年间扩张方向以偏西向为主，2008~2015年间扩张方向以东南向为主，反映城市区域发展阶段的差异和空间开发政策变动的影响。     

经济快速发展地区土地利用结构的时空演变——以苏锡常地区为例

利用1996～2007年苏锡常地区土地利用变更数据，从土地利用变化幅度、动态度、变化强度、相对变化率及景观生态学角度，对区域土地利用结构的动态变化及区域差异进行分析。研究结果表明：近十多年来，由于区域经济快速发展，工业用地扩展迅猛，城镇加速蔓延，从而导致区内耕地面积锐减，居民点及工矿用地、交通用地所占比例则逐年上升，交通用地的变化幅度及动态度最大；各用地类型的变化强度在此期间呈一定波动，除牧草地外，交通用地历年的变化强度之和最大，其次为园地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、其他农用地、林地、未利用地；区域土地利用结构逐渐向均衡状态发展，用地结构的均质性逐渐增强，地区土地利用结构渐趋稳定；各市耕地、居民点及工矿用地、其他农用地的变化幅度及相对变化率差别不大，而园地、林地、牧草地、交通用地、水利设施用地及未利用地的变化幅度及相对变化率区域差异较大，且三市园地、牧草地及未利用地的变化方向不一致。     

西藏昌都地区土地利用结构熵值时序分析

研究土地利用结构的变化反映了区域发展和人类活动的强度,是研究区域发展结构的核心内容之一。区域土地利用结构的变化是区域土地利用演变的直接体现,信息熵可以作为土地利用结构有序性的一种度量。借助信息熵理论对藏东地区1992~2004年土地利用结构熵进行了计算与分析,分析结果表明：研究区土地利用结构熵2004年较1992年有所增加,但是增长幅度较小,与全国和西部地区土地利用信息熵水平相比,藏东地区土地利用系统结构熵值较低,有序度较高。土地利用结构变化和地方政策因素是导致昌都地区土地利用结构熵值变化的直接动因,经济发展、人口增长等对土地系统熵值的时序变化也存在影响。信息熵理论反映某区域系统宏观尺度上的土地利用结构特征,对区域土地利用结构的调整有一定的指导和借鉴意义。该理论在区域土地利用结构分析中的应用研究有待进一步深入。     

荆江分洪区土地利用时空动态变化研究

通过1986、1996 和 2002 年3期 Landsat TM＼ETM 遥感图像,分析得到荆江分洪区 1986～1996年 和 1996～2002 年土地利用变化情况及土地利用转移矩阵。17年来,荆江分洪区土地利用结构和强度发生了重大的变化。主要表现为：城乡居民及建设用地通过吞食大量耕地、林地而得到迅速增加,年均增幅达到9.66％;林地大规模减少,主要向农业用地和建设用地转变;由于研究区域水旱轮作,水田、旱地年际变化很大,主要根据市场行情决定作物种植。水域和滩涂也逐年减少,年均减幅分别为1.85％和3.34％。土地利用变化的主要驱动因素是人口的增长和经济的发展以及政策制度的激励和导向作用。根据荆江分洪区在整个长江防洪工程中的总体地位,根据分洪区应有别于非分洪区的政策和法规,采取国家扶持和引导,制定合理的规划和经济发展政策,调整区内土地利用结构和控制人口增长,实现分洪和经济可持续发展。     

1994~2006年上海市土地利用时空变化特征及驱动力分析

快速发展的都市地区是区域土地利用变化研究热点。基于上海市1994、2000、2003和2006年4期航空遥感影像资料数据，运用人机交互目视解译方法建立上海土地利用空间数据库，并结合GIS空间分析、数理统计方法与土地利用动态度模型，对上海市1994~2006年土地利用时空变化特征进行了深入分析。结果表明：12 a间，上海市综合土地利用动态度为207%；在各种用地变化中，耕地面积变化最大，共减少了94 00772 hm2，减幅达233%；从耕地转移来看，转变为城镇建设用地（包括工业仓储用地、交通用地、城镇居民点用地和其他用地）面积共74 82586 hm2，占耕地面积总流出量的6712%；可见城镇建设用地急剧扩张而大量占用耕地，是上海市土地利用变化的主要特征；上海市土地利用变化的另一个重要特征是城市绿地的大幅增加，12 a间城市绿地面积共增加了9 29241 hm2，单一动态度为1876%。从上海土地利用变化的区域特征来看，各区的综合土地利用动态度差异明显，且表现出明显的中心城区-近郊-远郊递减趋势，其中浦东新区综合土地利用动态度最大，崇明县最小，这种差异与各区（县）的区位条件、经济发展状况以及政策等因素密切相关。通过对上海LUCC的驱动力定性定量分析表明，社会经济因素包括人口分布及变化、经济增长、人民生活水平的提高、政策以及国际大型活动的举办均对上海土地利用格局及其变化产生了重要的影响     

武汉市城乡建设用地时空演变及驱动机制研究——基于城乡统筹视角

基于城乡统筹视角，运用GIS空间技术、土地利用动态模型和多元回归分析，研究武汉市1996~2009年城乡建设用地数量结构变化、空间格局演变及驱动机制，是土地利用变化（LUCC）研究的重要内容之一，对区域城乡建设统筹规划及城乡社会经济统筹发展具有现实指导意义。结果显示：(1)研究期内武汉市城乡建设用地整体规模扩大，城镇建设用地比重上升，农村居民点用地比重下降；城市与建制镇扩张较快，主要源自对农用地的占用及独立工矿用地、农村居民点整理。(2)外城区城-乡建设用地数量、结构变化及类型转换特征对武汉市城乡建设用地变化起主导作用。(3)人口变化、经济增长、居民生活水平提高及政策等因素对武汉市内、外城区城-乡建设用地格局的驱动作用具有明显的区域差异和城乡差异     

泰安市城市建设用地发展变化的分析研究

通过对2007~2014年城市建设用地的数据处理与比较,得出泰安市城市建设用地发展变化特点,为旧城改造以及城市规划工作提供参考,为区域城市建设结构提供依据。研究从两部分着手:一、运用土地利用动态度分析和Z-score标准化处理方法,研究泰安市城市建设用地数量变化特点。二、研究泰安市城市建设用地的信息熵值变化,分析该系统有序程度。研究结果表明:泰安市城市建设用地数量呈较稳定增长,与山东省年增长率保持较高程度的一致性;泰安市城市建设用地信息熵在时间上,具有动态演变特征。居住用地与工业用地面积变化是有序度变化的重要原因。     

高度城市化区域土地利用结构演化与驱动因素分析——以苏州市为例

分析高度城市化区域土地利用结构演化以及驱动因素，可为优化区域未来的土地利用结构、促进土地资源的保护和高效利用提供科学依据。采用1998～2008年苏州市土地利用变更调查数据，运用土地利用数量变化、程度变化和空间变化等指标测算模型分析土地利用演化规律。结果表明：1998～2008年，苏州市耕地面积显著减少，农业结构调整明显；居民点及独立工矿用地面积急剧增加，与耕地减少呈显著负相关；土地利用程度综合指数逐年提升；苏州全域耕地、园地、城市用地相对变化率最大的均为昆山市，建制镇和独立工矿用地相对变化率最大的分别是张家港市和吴江市；利用主成分分析法对影响土地利用结构演化的人文因素进行了分析，得出驱动因素主要为：人口增长、经济发展、工业化和城镇化水平。走集约型城市化道路，实现“效率型”土地利用模式，注重社会、经济、生态效益相结合是今后土地利用努力的方向     

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区，基于1985和2002年土地利用空间数据，结合土地利用变化的驱动因子，运用马尔科夫模型和CLUE S模型，模拟了研究区2020年土地利用的空间格局；在此基础上，通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析， 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势，未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加，耕地、林地面积减小，研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上，斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势，而斑块平均面积减小，表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点；而从斑块类型水平上看，各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大，反映了生态系统的复杂性.     

江汉平原土地利用演变对区域径流量影响

江汉平原是我国重要的粮食基地也是武汉城市群发展的腹地,了解区域土地利用演变对流域水文的影响有助于为土地规划政策及水资源可持续发展提供决策支持。以2000～2004年为模型校准期,2005～2009年为模型验证期构造SWAT模型并模拟区域内主要流域的月、年径流量。然后借助双累积曲线研究江汉平原内主要江河的人类活动对径流的扰动作用并对比分析1980和2010年二种土地利用模拟情景下径流量的变化情况。结果表明：模型验证能较好的模拟区域内长江及汉江的径流量;随着降雨量的减少,土地利用变化对径流量的影响在增加;1980～1990年人类活动对径流的影响主要体现在水利设施的投入和林地减少上,2000年之后土地利用尤其是建设用地的增加对径流的影响日趋变大     

涑水河流域近18年土地利用/覆被变化及驱动力研究

本研究以涑水河流域的1990年和2008年两期TM影像为主要数据源,在ENVI和ArcGIS软件支持下,采用土地资源数量变化模型、土地利用转移矩阵和土地利用程度变化模型分析了涑水河流域18年间土地利用时空演变的情况及驱动机制。研究表明:涑水河流域林草地、耕地、建设用地呈现出较快增长的趋势,水域、未利用地呈现出逐渐减少的趋势;土地利用单一动态度变化不大,土地综合利用动态度为4.383。人口、政策以及城镇化经济增长是该流域土地利用/覆盖变化的主要驱动因子。     

近年来江苏省海岸带土地利用/覆被变化时空动态研究

海岸带是陆海生态系统交错带，具有重要的经济与生态价值，其生态环境具有脆弱性特征。海岸带的开发利用使其地区生态环境发生变化，而土地利用/覆被变化是地区生态环境变化的重要组成部分和主要原因之一。取1980、2000、2005、2008年4个时相的TM遥感影像为数据源，通过土地利用结构、土地利用多样性以及土地利用程度指数分析江苏省1980年以来海岸带土地利用/覆被变化的时空动态特征，揭示地域差异与梯度分异特征。研究结果表明：（1）江苏省海岸带土地利用结构表现为生态用地占比高，城镇与农村居民点占比低的特征。1980年以来，不同土地利用类型数量不断变化而结构相对稳定；类型趋于多样化且利用强度增加。（2）江苏省海岸带土地利用存在地域差异特征。土地利用结构存在不同模式且变化相对稳定；土地利用程度在南北方向上存在高 低 高分布特征，但逐步被打破。（3）江苏省海岸带土地利用在陆海方向上存在梯度特征。土地利用多样性陆海方向呈现低 高 低模式，土地利用强度陆海方向呈现高 中 低模式。土地利用多样性高值区逐步向海岸带中部移动；海岸带各缓冲区土地利用程度分异逐步增大。以射阳河口作为分界点，南北地区梯度规律存在差异性     

川东平行岭谷区土地利用变化时空分异特征

川东平行岭谷地区生态地位十分重要，研究其土地利用变化及其影响因素具有重要的意义。利用1986、2000和2007年的Landsat TM影像，辅以10 m分辨率的SPOT影像和野外调查，结合土地利用程度、土地利用效应指数探讨了平行岭谷地区土地利用/土地覆被的空间格局和变化轨迹及其相应的生态效应。结果表明，研究区土地利用格局受地形空间分异明显控制；1986~2007年，土地利用变化总体特征是建设用地、水体增加，耕地减少，耕地 耕地 建设用地变化迹线占1986~2007年建设用地变化量的6647%，建设用地的增加主要以2000年后的耕地转入为主；邻近主城所在地的岭谷条带土地利用程度指数增加快于相隔较远的其它各区；总的说来，土地利用效应的增加和强化大于恢复和减少。研究区土地利用变化的因素可归纳为主城区的通道效应、岭谷区交通线的节点效应和河流廊道引起的土地利用变化。进一步的研究应揭示平行岭谷地区通道驱动效应和低山阻隔效应综合作用下土地利用演变过程和景观生态多样性的维持机制，模拟通道驱动效应与生态安全双重约束下的土地利用优化格局     

榆次区土地利用与生态服务价值动态研究

基于2005年、2009年、2013年3时段山西省晋中市榆次区土地利用数据,采用土地利用类型动态度探讨榆次区土地类型变化情况,得出其演变规律。参照谢高地修订的生态服务价值当量因子表及生物量修正因子,利用Costanza模型,揭示研究区土地利用变化与生态服务价值的动态关系。研究表明:榆次区2005-2013年间总生态服务价值减少,变化量主要体现在2005-2009年,草地的减少和建设用地的增加是总生态服务价值减少的最主要原因,而林地始终提供着较高的生态服务价值,因此优化土地利用结构,加强绿地建设和生态用地的保护是缓解榆次区生态服务价值问题的关键。     

洞庭湖区土地利用变化对地表产流的影响分析

利用20世纪80年代末期和90年代末期获取的陆地资源卫星图像,通过GIS分析方法,对洞庭湖区近10年的土地利用／覆盖变化进行了统计分析。并以1996年7月日降雨资料分别计算了1989年和1999年土地利用状况下区域的产水量。结果表明：洞庭湖区10年间土地利用变化的主要趋势是耕地面积减少和建设用地、水域面积的增加。土地利用的主要转化方式有水田转化为建设用地、水田转化为水域、林地转化为建设用地以及旱地转化为建设用地。同样的降雨条件下,洞庭湖区1999年下垫面状况下的产水量比1989年多206×105 m3,建设用地面积的增加是这一时期产水量增加的主要原因。土地利用的变化影响汛期产水量和汇流速度,加强洪泛区的土地管理,合理控制调整土地利用状况是减轻洪涝灾害威胁的有效手段。     

陕北地区土地利用与生态承载力动态变化分析

本文研究了陕北地区2003-2007年土地利用类型结构、动态度、程度以及生态承载力的时空动态变化,并采用回归分析方法研究了陕北地区延安市、榆林市土地利用程度与人均生态承载力的关系。结果表明,陕北地区耕地、牧草地、未利用土地面积总量及其比例减小,园地、林地、居民点及工矿用地、交通用地、水域面积增加;土地利用程度不断降低,总生态承载力和人均生态承载力逐年递减。论文还分析讨论了土地利用动态变化对生态承载力的影响以及相应的对策建议等问题。     

秭归县植被结构演变及土壤侵蚀评价

为详细了解水库建设期秭归县植被结构演变及土壤侵蚀风险情况，使用TM和SPOT等中高分辨率遥感数据获取的秭归县1992、2007年1〖DK〗∶50 000土地利用分类、植被覆盖度、土壤侵蚀风险及1999～2007年SPOT VEGETATION NDVI等。利用景观格局方法研究植被景观格局演变，分析植被结构与土壤侵蚀风险变化特点。结果表明：1992～2007年，植被景观格局更加破碎，斑块离散程度变大，多样性提高，乔、灌等仍是优势类型，受不同人类政策的影响，不同类型植被类型景观特征响应表现出差异性。植被覆盖度得到改善，其中秭归中南部植被水平密度结构得到明显改善，对降低土壤侵蚀风险起到了积极作用。水库周边地区作为人类活动扰动的集中区，水土保持任务依然艰巨。通过遥感和GIS手段分析区域土地景观格局演变及其生态环境效应，分析变化背后的驱动机制和限制因素，甄别人类活动影响力，为研究三峡人地关系和谐发展提供借鉴和参考     

岩溶槽谷区山坡-槽坝土地利用变化的对比研究

揭示当前多因素驱动下岩溶槽谷区典型地貌单元土地利用变化的一般规律，对山坡-槽坝土地利用变化的差异性和耦合作用具有重要的意义。以2005、2010、2014、2017年高清影像为数据源并结合实地调研对解译数据进行对比验证，通过对土地利用变化的土地动态度相关指标计算，揭示了岩溶槽谷区山坡-槽坝的土地利用变化的幅度、动态度以及空间分布的共同特征与差异。结果表明：(1)随着时间的发展，在3个连续阶段岩溶槽谷区山坡-槽坝土地利用变化的幅度与动态度为：2014~2017年>2010~2014年>2005~2010年，且西部槽谷>东部槽谷>中部槽谷，槽坝的土地利用变化动态度较山坡快且稳定。(2)岩溶槽谷区山坡-槽坝的土地利用空间分布的共同特征是：城镇用地、居民用地、水田主要分布于槽坝；灌木林地、有林地、草地、山地旱地等主要分布于山坡上。由于山坡-槽坝自然环境的不同与社会经济的影响，从而形成了西中东部槽谷变化出现各自差异以及土地利用受到局限性。