SPOT图像在城市土地、人口与环境研究中的应用潜力——以北京市区为例

本文以北京市区为例。阐明了SPOT图像在城市土地、人口与环境研究中的应用潜力。笔者通过北京地区1986年3月2日的1:5万 SPOT 假彩色像片的信息量分析与其他遥感图像辨认地物的效果比较;和用于城市土地利用制图、城市人口估算的可能、分析城市土地利用与环境主要变化的研究表明:SPOT 图像比第一代资源卫星 MSS 图像具有高得多的分辨力,能够较详细反映地面实况的信息,可满足1:5万土地利用制图要求、是估算城市人口、研究城市土地利用与环境,并监测其动态变化的有效而廉价的手段,具有广阔的应用前景。     

珠江三角洲发展走廊1988～1997年土地利用变化特征的空间分析

论文利用遥感和GIS对珠江三角洲发展走廊的土地利用空问格局及演变进行了分析。由于经济的高速发展,该地区的土地利用发生了巨大的变化。大量的农业用地转变为城市用地,农业用地本身也发生了很大的内部调整。由于区内各个城市之间自然经济要素不同,土地利用变化及空间格局存在着一定的分异规律。土地利用变化的数量及空间格局在东西发展走廊明显不同,并与一系列变量有关。论文利用紧凑性指数和熵可以对土地利用的空间格局及演变进行定量分析。     

城乡用地遥感识别与时空变化研究进展

土地利用/覆被变化在全球环境变化和可持续发展研究中具有极其重要的意义。论文在国内外土地利用/覆被变化研究梳理的基础上,从城乡用地遥感识别和时空变化两个方面归纳和总结了国内外土地利用/覆被变化的研究前沿和进展。研究发现在遥感和GIS技术支撑下土地利用/覆被变化研究形成了独特的研究范式,多分析方法、多数据源和多时段融合成为当前研究的重要趋势。目前在城乡生活-生产-生态空间识别研究领域取得了较大进展,但仍然存在“重城市和大城市、轻中小城市和城镇”的问题。时空变化研究重点从城市和乡村两个地域单元展开。城市扩张和城市蔓延的原因、后果、特征、过程、格局、模式和测度方法成为城市土地利用研究重点。耕地保护和乡村居民点变化研究成为乡村土地利用研究的两大核心。在研究取向上总体呈现出重城市轻乡村的趋势。当前研究应该以问题为导向、注重应用出口的探寻,构建适合中国国情的研究框架,鼓励多学科、多领域的综合交叉借鉴,创新理论和方法,打造本土性和原创性的创新成果。     

内蒙古东部地区生态环境现状及保护探讨——以科尔沁左翼中旗为例

生态环境问题已成为干旱、半干旱地区经济发展过程中最重要的问题。本文以内蒙古科尔沁左翼中旗为研究区,利用遥感与GIS技术,应用2000年和2018年两期遥感影像,通过遥感解译获得土地利用数据。通过分析,从2000年到2018年的18年间,本研究区域草地退化问题严重,随着农业的发展,水域面积越来越减少,沙地面积也不断增加,导致了生态环境问题。本文对生态环境保护研究提供一定的参考意义。     

海滨城市海岸带区域生态环境时空变化特征研究——以深圳市为例

以深圳为例,利用1990年、2000年和2010年三个时相的TM和HJ卫星影像,开展了20 a海滨城市海岸带区域生态环境变化特征研究。结果表明:海滨城市海岸带以城市化开发为主,工业用地逐年增加,以牺牲耕地、湿地、林地、园地等正生态要素为代价,耕地、湿地是主要转移类型,分别转移了28.62%、18.99%;1990~2000年、2000年~2010年2个时段,负生态要素面积增加比率第一时期比第二时期大,工业用地累计增长率最大（1.61）,交通用地最小（0.1）;正生态要素向负生态要素的转移具有显著的东、西空间差异特征,自然主导正生态要素的转移第一时期主要在西海岸带,第二时期转移重心逐渐向东部转移;人工主导正生态要素的转移均集中于西部区域,耕地持续减少,园地的转移由1904.01下降至383.75 hm2;工业用地的转入,主要集中在西部海岸线沿岸和东部盐城港沿岸,湿地是主要转移类型,约1808.07 hm2。     

黄土丘陵区土地利用与土壤水分的时空关系

论文根据连续两年土壤水分的定点和观测数据,对黄土丘陵区不同土地利用类型及其结构与土壤水分的时空关系进行了分析。结果表明:①在欠水年,土地利用间土壤水分的差异显著,而在丰水年,土地利用间土壤水分的差异不显著;②在丰水年,土壤水分的年内变化只有灌木地为消耗型,间作地、果园、林地、草地、撂荒地和农地等6种土地利用类型为平衡型或增长型,欠水年所有土地利用均为消耗型;③从丰水年到欠水年,土壤水分的剖面结构类型降低型向波动型转化,波动型向增长型转化;④单一土地利用结构的土壤水分从坡顶到坡脚具有增长的趋势,而土地利用结构复杂的土壤水分沿坡面分布复杂。     

城乡过渡区土地利用变化模拟与生态风险时空异质性特征

以1998年和2009年的TM/ETM影像及各种土地利用驱动因子数据为基础,采用Binary Logistic及CA-Markov模型对延安市宝塔区城乡过渡区的土地利用类型进行了模拟和预测,并用GS+9.0和ArcGIS 9.3软件对该城乡过渡区1998年、2009年和2020年的土地利用生态风险指数进行了时空异质性分析. 结果表明:①以Binary Logistic模型得到的2009年的各土地利用类型概率图作为CA-Markov模型中的适宜性图集,模拟2020年各土地利用类型的ROC值(Logisti C回归检验值)均达到0.70以上. ②由2020年土地利用模拟结果可知,建设用地和耕地变化最为明显,其中建设用地增幅18.64%,耕地减幅15.42%,二者增减的幅度相近. ③对土地利用生态风险异质性的分析可知,以人类活动为主导的土地利用方式改变了原有土地利用空间结构,严重危害了土地利用的景观完整性和结构性. ④2009─2020年该城乡过渡区整体生态风险呈高风险分布态势,生态风险指数由2009年的0.06增至2020年的0.66.      

淮河流域(河南段)水质时空变化特征及其与土地利用类型的关系

水质的定量评估有利于地方政府制定和实施水污染防治政策.为研究近期淮河流域行政区划尺度上水质的时空变化特征及其受土地利用类型的影响,以淮河流域（河南段）为研究区,根据2009-2017年31个水质站点的水质周测浓度,结合土地利用遥感监测数据,利用季节性Mann-Kendall趋势检验法及Spearman相关分析法,对ρ（COD_Cr）、ρ（NH₄+-N）和ρ（TP）的时空变化特征及其与土地利用类型的相关性进行分析.结果表明:①在时间上,ρ（COD_Cr）、ρ（NH₄+-N）和ρ（TP）在大部分地区呈下降趋势,但各水质指标依然较高,ρ（COD_Cr）和ρ（TP）在丰水期略高于枯水期,ρ（NH₄+-N）在枯水期高于丰水期.②在空间上,水污染比较严重的有沱河、浍河、惠济河、涡河、贾鲁河、清潩河、颍河中游、黑茨河、汾泉河和洪汝河,大部分站点为GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类或Ⅴ类水质,部分站点甚至属于GB 3838-2002劣Ⅴ类水质;而颍河上游、北汝河、沙河、淮河干流及史灌河的水质较好,基本属于GB 3838-2002Ⅰ类或Ⅱ类水质.③土地利用类型与水质之间的相关性表现为ρ（COD_Cr）、ρ（NH₄+-N）、ρ（TP）与旱地和城镇面积占比均呈正相关,与林地、草地和荒地面积占比均呈负相关,与水域面积占比也呈负相关但不显著.研究显示,淮河流域（河南段）水质有所改善,但部分地区水污染问题仍然比较严重,旱地与城镇用地是造成研究区水污染的主要原因,林地、草地、荒地和水域能够缓解水污染.      

基于序列模式的土地利用变化分析——以广西壮族自治区为例

土地利用变化是一个长期的过程,同时具有一定的复杂性。传统的转移矩阵方法只能在两期土地利用数据之间相互比较而不能总结长期整体的变化规律,频繁项集不能导出变化序列。针对这些方法的不足,本文提出了基于序列模式的土地利用变化序列分析模型。首先给出土地序列数据库的定义,然后根据土地序列数据实际特点和垂直格式的序列模式SPADE算法,给出土地变化序列模式的计算过程和方法。在以中国广西为实例的研究中,计算了1970s—2015年共7期22种二级土地利用类型的变化序列。研究区土地利用变化主要发生在林地之间,部分林地转换为厂矿、采石场、交通道路等建设用地类型;城镇用地主要由旱地和水田转换而来;在研究期内没有任何一个土地单元转化成水田。     

区域土地利用转型分析——以长江沿线样带为例

区域土地利用形态与其经济和社会发展阶段相对应,它随着某个区域所处的经济和社会发展阶段的变化而变化。区域土地利用转型,即区域土地利用形态在时序上的变化,它通常与经济和社会发展阶段的转型相对应。论文在划分长江沿线样带土地利用变化的区域类型基础上,结合社会经济统计数据,分析了各区段耕地和建设用地的变化。研究表明,长江沿线样带区域农村建房用地的转型基本上能反映整个样带的区域土地利用转型,且各区段所处的农村建房用地转型阶段非常明显。此外,还发现样带各区段所处的农村建房用地转型阶段与整个样带的社会经济发展水平相吻合。     

典型喀斯特地区城市热岛效应遥感反演研究——以喀斯特山区城市贵阳为例

随着城市化进程的加速,城市热岛效应越来越受到人们重视.喀斯特地区以其独特的地貌特征,表现出不同的热岛形成和分布情况.本文采用覆盖贵阳市的2001年ETM+和2007年TM遥感影像,进行亮度温度反演,分析热岛分布和形成原因.研究表明:除了常规热岛外,在贵阳市还广泛存在着与喀斯特的分布和石漠化的形成有着密切联系的异常热岛区...     

半城市化地区土地利用变化及驱动力分析——以厦门市集美区为例

半城市化地区是在快速城市化进程中产生的一种过渡类型地域,伴随着剧烈的土地利用竞争和矛盾,土地利用变化迅速的特征。以厦门市集美区为例分析了半城市化地区土地利用演变规律,发现1987-2007年间研究区土地利用强度持续提高,城市建设用地和农村建设用地增加,农用地和淡水水域面积减少。矩阵转移分析结果表明,城市建设用地的增加主要来自未利用地、农用地和农村建设用地,农村建设用地的增加主要由农用地和未利用地转化而来,农用地是城市化过程中最容易受到侵占的土地利用类型。建设用地变化与非农业人口、总GDP,第二产业产值、固定资产投资、农民人均纯收入、实际利用外资、房地产投资呈现显著的正相关关系,是建设用地变化的主要驱动力。农用地面积变化与非农人口、总GDP、第一产业产值、第二产业产值、农民人均纯收入以及实际利用外资呈现显著的负相关关系。集美半城市化地区土地利用变化的主要驱动力包括城市人口增长、土地利用政策、经济结构调整、公共基础设施的发展以及国家政策。     

盐城海岸带景观格局与土地利用变化分析

土地利用/土地覆被变化（LUCC）是当前全球变化研究的重要内容,而景观空间格局动态分析则是景观生态学研究的核心内容之一。盐城海岸带是人类干扰强度较大的区域,自然湿地被大面积围垦,围垦后的土地不断被改变为不同的土地利用类型。本文选择盐城海岸带为研究区域,利用GIS和RS技术对1999年和2009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10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,林地、养殖池、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。盐城海岸带的景观基质是耕地,景观和类型尺度上的分维数都接近于1,表明盐城海岸带受人类活动影响较大,而且有加剧趋势。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。     

基于TM影像的城市地表湿度对城市热岛效应的调控机理研究

论文以探究城市热岛效应调控机理为研究目的,以徐州地区1985-2010 年夏季四期Landsat TM影像为研究数据,应用单窗算法、K-T变换、空间叠加分析以及缓冲区分析等研究方法,对徐州市城市热岛时空变化特征进行了反演,重点对徐州市城市热岛强度的调控机理进行了分析并提出了通过K-T变换提取表示城市建成区内部植被与水体覆盖程度的城市地表湿度(ULSW)这一新指标.研究结果显示:城市地表湿度显著区对城市热岛效应起到了有效的调控作用,并且随着城市地表湿度值的提高,区域内部以及周围环境的温度都会随之下降.城市地表湿度指标对于城市热岛效应的调控水平具有一定的代表意义.     

土地利用景观格局对城市扩张影响研究

我国处于快速城市化阶段,城市化过程所带来的问题十分突出。针对城市扩张问题,涌现出大量关于城市扩张影响因素以及城市扩张建模的研究。目前对城市扩张行为进行研究选取的影响因素主要可以分为两类:①空间可达性以及空间约束,包括水源、道路、城市中心等可达性,地形、保护用地等约束;②社会经济因素,包括人口增长、经济增长、政策等。该研究突破传统城市扩张影响因素研究范围,选择从城市土地利用景观格局特征来研究城市扩张,以北京市为例分析了按网格划分提取的多种景观格局指标与建设用地增长之间的相关性,并探讨了时间尺度对探测这种相关性的影响。从结果当中可以得到以下3个结论:城市景观格局特征对于非建设用地向建设用地转化在位置与数量上的影响机制有稳定性;时间尺度对于正确地表达它们之间的关系至关重要;由于不同时期城市化特征的差异,其关系不断发生变化。     

成都市城市演变对热岛效应的影响分析

将高、低分辨率卫星遥感数据相结合,使用成都市2001和2006年的同期卫星遥感数据,通过CBERS/CCD(中巴地球资源卫星/CCD相机)的多光谱信息获取植被指数图,并结合三波段数据合成彩色图像以及全色图,采用人机交互式方式提取城市建成区信息;对NOAA/AVHRR(美国国家海洋大气局/改进的甚高分辨率扫描辐射计)的热...     

基于RAGA-AHP的工业行业土地集约利用评价——以江苏省为例

作为建设用地的重要组成部分,工业用地的节约集约利用直接影响到建设用地特别是城市土地利用和管理的效果。基于行业视角的工业行业土地集约利用评价能分析工业行业土地集约利用现状,揭示不同工业行业土地集约利用的差异,为制定工业行业土地集约利用控制标准提供参考。论文通过构建包含用地结构、用地强度、用地投入和用地产出在内的4个子目标、11个指标的工业行业土地集约利用评价指标体系,采用RAGA-AHP方法实现了江苏省工业行业土地集约利用评价。研究结果表明,实码加速遗传算法与层次分析法的集成,能获得高精度的权数并能保证全局收敛性;江苏省工业行业总体的土地集约利用水平较低。通信设备、计算机及其他电子设备制造业的集约度最高,为76.74;饮料制造业的土地集约度最低,仅13.42。不同行业的土地集约利用水平存在差异,且归属于同一类别的不同行业之间的土地集约利用水平差异不大,归属于不同类别的行业之间的土地集约利用水平差异显著。     

西北中等城市热岛效应变化特征——以天水市为例

为探索西北部中等城市的城市热岛效应规律,利用2004—2010年天水市城、郊自动气象站资料,对天水市城、郊温度差异进行了系统分析。结果表明:天水市城区热岛效应比较显著;冬季是热岛现象最强的季节,夏季是热岛现象最弱的季节;城区热岛现象持续时间为18:00—10:00,占全天的2/3,最大强度达1.5℃;城区凉岛持续时间为11:00—17:00,占全天的1/3,最大强度为0.3℃;地面温度城、郊差比气温更大,40cm以下城区地温全年大于郊区;降雪日及连阴雨天气的中后期,城区基本上维持凉岛;强降温天气下,城、郊气温变化基本一致,差别不大。     

阳江市城市热岛效应特征分析

通过对1998年-2003年阳江旧站和阳春新站同期观测数据的分析,得知阳江热岛基本存在着秋冬季强、春夏季弱,一天中以08:00最强、14:00最弱的特点,但具体情况还跟天空状况有关。结果显示,天空状况和海陆风是影响阳江热岛的主要气象因素,其中天空状况对热岛发生频率及其强度具有明显的影响,表现出晴到少云状况下出现热岛的频率较多云到阴时高的特点。结果表明,阳江市城市热岛效应整体上不是非常明显,热岛强度以弱热岛和无热岛为主,炎热(或酷暑)天气较少,通常只在台风来临前,才有1～2天的闷热天。