基于RS与GIS的土地沙漠化与土地利用变化时空耦合

土地利用是土地沙漠化发生、发展的重要驱动因子之一.研究土地利用变化及其与土地沙漠化之间的时空关系,是查明土地沙漠化成因机理及发展驱动的重要前提和基础.本文以毛乌素沙地为例,基于TM遥感影像,应用RS与GIS技术,在对20世纪80年代末到90年代末毛乌素沙地土地沙漠化演变与土地利用变化过程反演的基础上,从时空耦合的角度,对毛乌素沙地土地沙漠化演变与土地利用变化之间的关系进行了耦合关联分析,并建立了土地沙漠化转化等级与土地利用变化类型之间的关联关系.研究结果显示毛乌素土地沙漠化与土地利用变化之间具有较强的关联关系,而且这种关联性具有较为明显的区域差异性.     

基于遥感和GIS的陕南地区近20年土地利用时空变化特征

陕南地区是我国重要的生态安全屏障区,更是南水北调中线工程的重要水源地,其土地利用的时空格局对于区域资源环境可持续发展和调水工程的长效运行具有重要的意义。为了探索陕南地区土地利用变化特征,基于遥感和GIS技术,对陕南地区1995—2015年间的土地利用结构特征、土地利用时空转移情况及土地利用动态度特征进行了分析,并运用马尔科夫模型对今后土地利用类型的变化趋势进行了预测。结果表明:1)陕南地区的土地利用类型整体上以林地分布最广,其次是农用地和建筑用地,草地分布最少;2)不同土地利用类型面积随时间变化存在差异,整体表现为农用地与水域波动减少,林地以2005年为界,先增后减,其他土地利用类型均波动增加;3)不同土地利用类型时空转移特征明显,农用地与林地之间变化剧烈,且农用地向林地转移较明显,变化区域随时间变化先由中部向两侧扩散,之后逐渐向商洛市和安康市的东南迁移;农用地与建筑用地之间变化明显,变化区域主要在汉中市中部,呈带状分布;4)土地利用动态度差异明显,未利用地变化速度最快,其次是草地和建筑用地,林地和水域变化程度缓慢;5)未来的土地利用格局还以林地为主,但林地表现出退化趋势,说明该区土地利用格局不合理。因此,今后应合理配置土地资源,优化土地利用结构,加强林地和农用地保护,将有利于陕南地区社会经济和资源环境的可持续发展。     

扎龙自然保护区土地利用变化与生态风险评价

以扎龙自然保护区为例,取该区1989,1999和2006年3个时段的遥感影像为基本数据源,利用GIS为数据处理平台,得到了17a中不同时期的土地利用信息.根据不同土地利用方式生态影响的空间分布和梯度变化,利用层次分析法确定不同土地利用类型的生态风险权重,构造了一个综合性生态风险指数,通过对生态风险指数采样结果进行空间插值,获得了扎龙自然保护区区域生态风险的时空动态分布特征.结果表明:扎龙自然保护区的土地利用以沼泽湿地为主,17a来其耕地和盐碱地的面积在持续增大,而沼泽湿地的面积在持续减小;由此而导致扎龙保护区高风险指数区域的一面积不断增大,低风险指数区域的面积不断减小,使整个区域的生态风险指数整体增高;从空间分布来看,扎龙自然保护区的生态风险指数呈条带状从区域内部向边缘逐渐增高.     

流域土地利用变化对洪水径流过程的影响

大清河水系土地利用发生了较大变化,并对洪水径流过程产生了影响。选择大清河水系紫荆关流域为研究对象,在对土地利用类型分类的基础上,采用1988年和1996年两期土地利用图分析了土地利用变化情况,除林地和灌木林面积减少外,其他土地利用类型面积增加。利用1984-1996年实测降雨径流资料对SWAT模型进行了率定和验证,并对两期土地利用情况进行了径流模拟,结果表明,土地利用变化使紫荆关流域的年径流减少。     

利用遥感手段监测草场退化

利用遥感手段监测草场地上生物量的变化,对防止草场退化,保护生态环境具有重要的意义.利用TM数据建立了青海省达日县1986年和2000年的土地利用现状图形库和属性库,统计出了该县的各种土地覆盖类型面积值.研究结果表明,14年来,达日县草地面积减少了830 hm<'2>,草场退化形势严峻.研究同时表明,利用遥感数据监测草原具有其它手段不可比拟的优势.     

土地利用动态变化对地表径流的影响——以上海浦东新区为例

结合基于遥感数据获得的土地利用结果与SCS模型,在GIS环境下模拟了上海浦东新区不同阶段的土地利用/覆被变化对地表径流的影响.结果表明:土地利用结构与格局的变化使地表径流深度趋于增大;同时,在浦东新区城市化的不同时期,由土地利用/覆被变化引起的地表平均径流深度变化也不相同.     

1961-2010年黑龙江省土地利用对大(暴)雪的影响

基于黑龙江省1961年和2010年的土地利用信息及逐日降雪资料,采用空间分析、线性趋势和方差分析等方法,探讨了黑龙江省1961-2010年的土地利用变化特征、大(暴)雪时空变化特征,及不同土地利用类型上大(暴)雪的变化。结果表明1961-2010年黑龙江省土地利用结构发生了明显的变化,耕地、建设用地显著增加,沼泽、草地显著减少;大(暴)雪量及日数呈显著增加,年增加速率分别为11.3mm/a和1.3d/a,40.26%的台站大(暴)雪量呈显著增长的趋势,显著增长区主要位于黑龙江省东北部及西北部;不同土地利用类型的大(暴)雪量和日数具有极为显著的差异。     

流域土地利用变化的面源污染输出响应及管理策略——以太湖地区蠡河流域为例

以太湖地区蠡河流域为研究区，通过解译1984，1995和2000年3个时段TM／ETM获得的土地利用分布地图，采用GIS叠加功能分析土地利用变化的模式，应用长周期水文分析模型L—THIA（longterm hydrologic Impact assessnent），基于30年的降水日序列模拟了3个时段土地利用分布特征对地表径流量的影响，并通过流域土地利用类型与地表径流污染物浓度的定量关系参数，估算了不同时段土地利用模式下营养盐污染的产出量，分析了面源污染对土地利用变化的输出响应。分析结果显示，营养输出变化主要源于土地利用向面源污染高产出的建筑用地转变，以及径流总量的增加。1984年总氮产出为70．103t／a，2000年增加到86．667t／a，16年间共增加了23．628％；1984年总磷产出为10．497t／a，到2000年增加到15．413t／a，16年间共增加了46．832％。营养盐输出变化主要集中于丘陵间地和下游湖滨平原河网地区。最后，基于土地利用变化的面源污染输出响应的定量研究，分析了控制面源污染物增加的土地利用管理策略。     

温州市乐清湾土地利用的生态风险——基于RS和GIS的分析

在RS和GIS的支持下,采用1993年和2008年的2期Landsat TM影像为信息源,对乐清湾土地利用进行了生态风险变化研究。根据不同土地利用方式生态影响的空间分布和梯度变化,利用层次分析法确定了不同土地类型的生态风险权重,构建了一个综合性生态风险指数。通过对生态风险指数采样结果进行空间插值,分析解释了研究区的生态风险空间分布特征与形成机理。结果表明,乐清湾土地利用类型以林地为主,15年来建筑与交通用地、养殖区、旱地面积持续增大,而园地面积持续减小;由此导致相对高风险区域面积不断增大,低风险区域面积不断减小,使整个区域的生态风险指数整体增高,生态环境质量有所恶化。乐清湾湿地是急需采取保护性措施的重点区域。     

长株潭城市群核心区土地利用生态风险评价

随着长株潭城市群的快速发展,人类活动导致的土地利用结构及方式改变对生态环境构成了巨大压力。运用G IS和景观生态学方法的土地利用生态风险评价,以长株潭城市群核心区为研究区域,选择湘江岸线为典型样带,建立了基于源与汇景观功能的土地利用生态风险评价指标体系,并构建了评价模型,对生态风险进行了空间分析和综合评价。结果表明,长沙市建成区的土地利用生态风险指数整体最高,株洲和湘潭居次。其中,从城市群建成区向外,风险指数逐渐降低,长沙、株洲、湘潭三市交界处生态风险指数也较低。根据研究区域生态风险状况、变化和分布特征,提出了相应的风险调控策略和管理方法,为实现区域土地利用与生态、社会、经济的可持续发展提供决策依据。     

基于遥感方法的小流域土壤侵蚀研究

探讨了利用遥感技术进行小流域土壤侵蚀计算的方法。应用通用土壤侵蚀方程,借助RS和GIS技术,对模型各参数因子进行精确计算,实现了基于栅格信息的土壤侵蚀计算模型。选择黄河皇甫川五分地沟小流域作为典型研究区,讨论了适宜植被盖度对减小土壤侵蚀模数的影响。     

土地利用变化对城市洪涝灾害的影响

选择经历了快速城市化过程的深圳地区一典型小流域——布吉河流域，使用分布式水文模型就土地利用变化对城市化流域暴雨洪水汇流过程的影响进行了模拟。模拟结果表明，土地利用结构与格局的变化，使得暴雨洪水的最大洪峰流量和洪量加大，汇流时间变短。与1998年相比，2000年在前期土壤较干的情况下，频率为1％，2％和5％的3种设计暴雨洪水的最大洪峰流量，其增大幅度分别为20．2％，23．0％和28．9％。同时，土地利用状况对暴雨洪水的影响还与土壤前期湿润程度和暴雨强度有关：随着前期土壤由较干向较湿润变化和暴雨强度的增大，土地利用状况向城市化方向的发展对暴雨洪水的影响趋于减弱。深圳1980年以来洪涝灾害加剧的统计结果证实了这一模拟结果。     

小江流域生态环境灾害与治理对策

小江流域生态环境长期受到严重破坏,引发并加剧了生态环境灾害,使其成为长江流域环境最恶劣、侵蚀最强烈、灾害最严重、输沙率最大的河流.大量的泥沙输入小江,造成严重的土地沙石化和堵江灾害.同时,小江又将泥沙输移至金沙江,危害和威胁金沙江干流水利水电梯级开发工程建设和运行安全.鉴于泥石流已成为该流域生态环境和灾害间恶性循环的关键环节,提出了从泥石流治理入手,控制泥石流灾害和泥沙输移,在恢复生态系统功能和治理灾害的同时,发展生态产业的综合治理对策,使生态环境与减轻灾害间形成良性循环,并促进生态环境建设与区域经济的协调发展.     

区域生态可持续评价

生态可持续是区域可持续发展的基础和重要组成部分。区域生态系统由自然生态和人工生态系统构成。借鉴自然生态的V-O-R模型，建立了以基况、自然活力、自然结构、生态恢复能力和生态服务能力（CVORS）为准则的区域生态可持续评价指标体系。运用主成分分析法客观确定指标权重，对黄河三角洲区域的生态可持续进行了实证研究。     

Land use and land cover dynamics in the Keleta watershed,Awash River basin,Ethiopia

Unprecedented pace and magnitude of land use/land cover (LULC) change in the Ethiopian highlands is a key problem threatening the natural ecosystem and creates vulnerability to an environmental hazard. A combination of remote sensing, field observations and focus group discussions were used to analyze the dynamics and drivers of LULC change from 1985 to 2011 in the Keleta watershed, Ethiopia. Supervised image classification was used to map LULC classes. Focus group discussions and ranking were used to explain the drivers and causes linked to the changes. The result showed rapid expansion of farmland and settlement (36%), shrublands cover shrinking by 50%, while the size of degraded land increased by 45%. Rapid population growth, rainfall variability and soil fertility decline, lack of fuelwood and shortage of cultivation land were ranked as the main causes of LULC change in the watershed according to the focus group discussion. Further effort is needed to improve the creation of new job opportunity, promotion of improved technologies to boost productivity and soil fertility, provide credit facility, extra push on irrigation infrastructure development and soil, water and natural ecosystem conservation practices. Generally, better community-based land resource management will need to ensure sustainable rural livelihoods.     

DRYING UP OF THE YELLOW RIVER:A RESPONSE TO GLOBAL CLIMATIC CHANGE

Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｇｌｏｂａｌｃｌｉｍａｔｉｃｃｈａｎｇｅ,ａｎｄｃｅｒｔａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｉｎｖａｒｉｏｕｓｒｅｌａｔｅｄｆｉｅｌｄｓ.Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｉｎ ｇｌｏｂａｌｃｌｉｍａｔｅｉｓｍａｉｎｌｙｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙｔｈｅｗａｒｍｉｎｇｕｐｏｆｇｌｏｂａｌａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ,ｆｒｅｑｕｅｎｔｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆＥＮＳＯａｎｄａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙｉｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｃｉｒ…     

黄河下游泥沙灾害初步研究

基于黄河下游对泥沙运动与泥沙灾害发生的关系问题进行了分析。认为下游泥沙灾害类型主要包括洪水、河岸侵蚀、土地沙化、水涝和土地盐碱化, 并认为改造下游泥沙灾害环境应通过改变泥沙堆积分布入手。     

黄河断流对全球气候变化的响应

全球气候的异常变化导致了我国北方趋于干暖化 ,出现黄河断流现象 ,并成为我国一个严重的环境问题。黄河断流在历史时期就已存在 ,并非现在才出现。由于全球气候的异常变化 ,整个黄河流域变得干暖 ,降水量减少并集中分布在夏季 ,且多以暴雨形式出现 ;蒸发量因干旱强度的增大而增大 ;水土流失使河床淤高 ,增加了河水的下渗量和蒸发量 ,使中下游地区的水流无法汇入到黄河干流 ,最终造成断流。黄河断流是该河流对全球气候变化的响应 ,是全球气候异常变化的必然结果。为了解决黄河断流问题 ,可以采取全流域人工降雨、下游低洼地区蓄水以及南水北调中线工程等有效措施。     

长江上游未来50年水土流失变化预测

长江上游未来50年水土流失变化的影响因素主要有：相对稳定的地貌、地质因素、可能突然发生的地震因素，具有波动特性变化的气象因素和具有双重性的人为因素，人为因素是决定性的因素，分析结果认为，长江上游适宜治理的水土流失面积为26．4万km^2，经过治理后，2050年长江上游可减少土壤侵蚀量8．06亿t，河流年均输沙量减少为3．04亿－4．56亿t。