近15年来长江源区土地利用变化及其生态环境效应

长江源区是我国重要的水源涵养区,也是高海拔地区生物多样性最集中的地区和生态变化最为敏感的地区。基于1986年TM和2000年ETM+卫星遥感数据和野外实地调查,采用GIS软件和景观生态空间分布格局分析方法,对长江源区近15年来土地利用类型的时空变化进行了研究。结果表明：1986～2000年,源区林地和湿地面积减少54.2 %和42.69 %,建设用地、耕地和未利用土地面积分别增加120 %、43.83 %和21.1 %。全区土地利用的空间位置转换面积大于其数量变化,土地利用类型总变化的面积大小依次是草地＞未利用土地＞湿地＞水域＞林地＞耕地＞建设用地。土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、湿地转化为草地和未利用地逆转为草地为主要特征。15年里景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度降低,景观异质性增强。长江源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的主要因素。     

城市小区下垫面结构对热环境的影响研究

基于Landsat TM遥感影像反演地表温度,获取下垫面覆盖信息;选取了兰州市的商业区、学校、生活区和公园4种典型小区,研究不同类型小区地表温度热场与下垫面结构的关系.结果表明,水体、绿地具有明显的降温功能,建筑地面则增温效果明显,这3种地表所占的面积比例与小区平均地表温度关系密切.在所选取的绿地结构指数中,对温度影响从大到小依次为绿地覆盖率、分离度、斑块平均面积、连通指数、形状指数和分维数,其中,分离度与温度呈现正相关,其他指数与温度呈负相关.在所有类型小区中,温度从高到低依次为商业区、学校、生活区和公园.公园的温度分布在所有类型小区中最分散,商业区最集中.     

近20 a中国省会及以上城市空间形态演变

以多时相、多波段的Landsat TM/ETM+遥感影像为数据源,利用NDBI-SAVI指数提取1990-2010年中国35个省会及以上城市的建设用地信息,通过计算紧凑度和形状指数,研究城市扩张状况,并借助雷达图来分析城市扩张的方向。结果表明:从城市扩张速度来看,东部城市总体上扩张速度高于中部和西部,其中4个直辖市的扩张速度普遍高于其它城市;扩张速度相对较慢的城市多分布在华北和西北等重工业或河谷型城市。从空间形态变化上看,两时期35个城市的形状大都集中于正方形与矩形之间,只有少数城市形状为菱形、星形、H形或X形。综合来看,近20 a中35个城市形状指数的平均值增加,而标准差减小,城市形态趋于复杂;同时,城市紧凑度的平均值减小。有15个城市的紧凑度增加,20个城市的紧凑度减小。城区往往趋向于少数几个方向扩张,"摊大饼"式的扩张不多见。     

基于GIS与QuickBird影像的小流域土壤侵蚀定量评价

基于GIS技术和QuickBird遥感影像,采用修正的通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了清水沟小流域土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,生成流域土壤侵蚀强度等级图;利用GIS的叠置分析功能,定量分析了土壤侵蚀与坡度和土地利用之间的关系,并针对不同水保措施预测了水土保持治理效果.结果表明清水沟小流域土壤侵蚀模数为75.02 t·hm-2·a-1,属强度侵蚀区,年水土流失量2.6×104 t;流域64.5%的泥沙来自于占流域面积仅28%的极强度和剧烈侵蚀区域;经分析,流域土壤侵蚀模数与坡度呈显著正相关,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数大小排序依次为难利用地＞建设用地＞坡耕地＞园地＞草地＞林地;退耕还林是降低土壤侵蚀强度与减少水土流失量的主要途径.     

基于MODIS数据的中国气溶胶光学厚度时空分布特征

利用Aqua/MODIS C006大气气溶胶光学厚度(AOD)遥感数据,统计了中国2007—2017年的AOD值,对11年间AOD的空间分布特征及年际和四季变化特征进行分析,并采用Theil-Sen Median趋势分析、标准偏差和Hurst指数3种方法,分析了基于像元的中国大陆地区AOD时空变化特征.结果表明:①空间特征:11年间AOD分布具有东部高、西部低,东部减少、西部基本不变的特征;②时间特征:AOD变化在年际间呈余弦曲线式波动下降的特征,最高值出现在2007年,为0.34,最低值出现在2016年,为0.22,11年间AOD平均值下降了35.29%;年内AOD值表现出春夏高(0.33/0.32),秋季次之(0.26),冬季最小(0.15)的季节变化特征;③稳定性与持续性:东部稳定性差但集聚、西部稳定性好但分散,东西差异显著;中国AOD持续性特征以弱反持续性为主,弱持续和弱反持续镶嵌分布,西北干旱区表现为强反持续性的特点.     

近20a来甘肃省县域人均粮食占有量时空格局及其驱动力研究

以甘肃省87个县域为研究单元,基于1991、1996、2001、2006、2011年的统计数据,采用ESDA、重心迁移、GWR等方法对甘肃省县域人均粮食占有量的空间格局进行测定,并分析区域差异的空间异质性及变化的驱动机制。结果表明:1991—2011年间,甘肃省县域人均粮食占有量呈现总体上升、期间波动的态势,重心自西北向东南迁移。人均粮食占有量的空间自相关特征明显,热点区主要集中分布在河西走廊中部,冷点区主要聚集在陇中和甘南,20 a间,冷、热点格局发生了较大变化。人均粮食变化驱动因素的非均衡联动局域性特征显著,人口数量对人均粮食占有变化的影响最大,呈负相关,其次是经济发展水平和城市化率;多个影响因素在空间上存在明显的经度或纬度地带性规律。     

中国省域能源消费碳排放时空异质性的EOF和GWR分析

利用自然正交函数(EOF)揭示中国各省份能源消费碳排放量变动的时空特征,借助地理加权回归模型(GWR)分析了碳排放量驱动因素的空间分布状况.研究结果表明:中国省域能源消费碳排放量整体处于增长状态,但其增长速度有减缓趋势;EOF第一模态结果显示,碳排放量以四川省为中心向南北方向扩散,低值区集中分布在西北地区和珠三角地区;第二模态结果显示,碳排放量增长速度表现出西南地区和东南沿海地区较快,而中部省份碳排放量增长速度较慢的态势.碳排放量影响因素的重要程度由大到小依次为:总人口变化量、人均GDP变化量、城镇化率变化量、二产比重变化量、贸易开放程度变化量和能源消耗强度变化量,其中,总人口变化量的影响程度最为剧烈,每当总人口变化1%时,碳排放量相应地会变化0.5358%.     

黄土丘陵沟壑区蒸散的遥感反演——以静宁县水土保持世行贷款项目区为例

蒸散量是热量平衡和水量平衡的重要分量.利用TM遥感影像和地表热量平衡模型估算静宁县水土保持世行贷款项目区的蒸散量,并结合地面实测资料进行检验,分析蒸散的分布规律,研究蒸散量与土地利用、地表参数、地形参数的关系.结果表明:研究区日蒸散量介于0.70～9.05 mm之间,平均5.31 mm,分布上呈现由西北向东南递增的趋势;不同下垫面的蒸散能力有一定差别,其中水域和林地的日蒸散量最大;日蒸散量与归一化植被指数(INDV)呈线性正相关,而与地表温度呈线性负相关.     

中国国家级自然保护地的空间分布特征与可达性

中国不同类型的国家级自然保护地是国家公园建设的重要基础，在全国尺度下研究其空间分布特征，对于合理布局国家公园体系意义重大。以中国13类3 418处国家级自然保护地为研究对象，基于GIS技术，运用点格局分析、样方分析、K函数、热点聚类、基尼系数和分布均匀度等方法，对其空间分布模式进行了定量分析，利用栅格成本加权距离方法测算了保护地的可达时间。结果发现：中国国家级自然保护地呈凝聚分布态势，具有明显的空间依赖性，热点区分布在100°E以东的黄河中下游和长江中下游地区。保护地分布趋向于地势比较平坦、气候温暖宜人、水资源丰富、阔叶林为主的平原和低山地区，以及历史文化悠久、交通可达性高的区域。保护地的平均可达时间为60.05 min，全国70.76%的面积保护地可达时间在60 min以内。研究结果可为我国国家公园建设布局和国家公园体系构建提供科学参考。 关键词： 自然保护地；空间结构；可达性；国家公园；生态文明     

中国国家级贫困县经济差异的空间计量分析

区域经济差异是学术界和政府决策层都关注的重要问题,适度的经济差异有助于资源的高效配置和产业的合理转移,经济差异过大则会弱化业已形成的分工与协作,甚至有可能影响到社会稳定,已有研究往往忽视了县域空间效应对经济增长的影响。本文以人均GDP为测度指标,利用ESDA和GIS空间分析方法对2000-2010年中国国家级贫困县经济发展水平的空间差异格局进行分析;将贫困县按经济发展水平分为4种类型,计算其马尔可夫链矩阵和空间马尔可夫链矩阵,并进行类型转变及其与邻域类型转变关系的空间格局演化分析。结果表明:中国国家级贫困县在数量上表现为非均衡的发展格局,即强者日趋极化,而弱者日趋边缘化;在空间分布上呈现东—西递增,南—北递减的分异趋势。从总体分布格局来看,11年间Moran’s I估计值呈上升趋势,县域经济的自相关性在不断增加;从局部分布格局来看,各贫困县域经济总体发展水平不均衡,县域之间的经济差异有所扩大。县域经济发展存在比较显著的俱乐部趋同特征,其中高、低水平趋同俱乐部稳定性最强,其维持原有状态的可能性分别为0.942和0.957;趋同俱乐部类型的转变受邻域空间背景的影响明显,邻域环境对区域发展程度聚集类型的演变具有促进或制约效应。11年间县域经济的热、冷点格局发生了较大变化,冷点区域在空间上形成"两横三纵"的空间架构。资源基础、区位条件以及空间近邻效应是贫困县经济空间差异的主要原因。最后,从制定多中心空间开发政策、强化县域经济跨行政区合作、提升扩散型区域辐射效应等方面提出了发展建议。