基于土地利用变化的忻州市生态格局时空变化分析

为了厘清改革开放以来忻州市各类生态系统及生态系统格局的时空特征,使用忻州全市1980、2000、2018年的土地利用和覆盖(LULC)二级分类数据,经过土地转移矩阵和景观格局指数计算,探讨分析了忻州市改革开放以来近40年的LULC及格局的长时间序列时空变化特征,以揭示忻州市的生态环境变化态势。研究区近40年来以城镇用地和其他建设用地增加为主,其他各类减少,城镇化和人口增长带来的土地和生态压力主要集中在草地、耕地以及湿地上;其中2000—2018年的变化更剧烈,人类活动对自然的干扰加剧,但同时在这一阶段已经开始了森林、湿地的保护,开展经济发展与生态文明同步建设。     

塔里木河下流土地利用格局的景观生态学评价

利用1988－2000年新疆塔里木河下游TM影像解译的土地覆盖（土地利用图）和景观多样性指数、斑块重要值、破碎度、分维数等景观生态学指标，进行了塔里木河下游土地利用格局的空间分布和时间动态分析。     

干旱区内陆湖泊流域景观格局变化及其对生态环境的影响

以我国干旱区典型内陆湖泊流域——新疆艾比湖流域为研究区,对其平原区1990--2005年的景观格局动态变化特征进行了研究。结果表明,1990--2005年,研究区农田、湿地及人居地景观的面积增加,其中以农田景观的面积增加量最大;而林地、草地、沙地、戈壁和盐碱地景观的面积呈减少趋势,其中草地、盐碱地和林地景观面积减少较多;各景观类型中以盐碱地、林地、草地和戈壁的转出率较高,而以农田、人居地的转入率较高;研究区景观组份构成没有大的变化,戈壁依然是研究区景观的基质。景观格局变化对区域生态环境的影响主要表现为：农田斑块数量和面积的增加,加大了区域水资源利用压力;林地、草地斑块面积减少,使得平原区绿洲遭受风沙的危害性增大;沙地、戈壁和盐碱地面积减少,使绿洲不同区域生态环境呈现不同变化特征;湿地斑块面积略有增加,对减少艾比湖流域沙尘危害较为有利。     

黄土高原沟壑区土地景观空间格局遥感分析

应用遥感图像采集信息，在ＧＩＳ支持下，建立空间信息库，进行嵌块大小、分维数、形状指数、优势度、多样性、相对丰富度、破碎度等指标计算，研究了黄土高原沟壑区淳化县泥河沟流域土地景观空间格局特征。结果表明，本区域景观类型比较简单，景观多样性比较低。建议在本区域特别是在沟缘线上下两侧，打埝修梯，植树造林，建筑成沿沟沿缘线数十米宽的生态廊道和景观网络，增加景观类型，提高景观多样性，进一步控制水土流失，不断改     

平顶山地区景观格局动态特征及驱动力分析

以平顶山地区为研究对象,利用平顶山地区1992年Landsat-TM影像和2006年中巴资源卫星遥感影像,运用景观生态学原理,借助遥感和GIS技术,选取景观多样性、景观优势度、景观均匀度、景观破碎度等指标指数进行分析,揭示平顶山地区近14 a来城市景观格局演变及其驱动力。研究结果表明:交通用地、工矿及居民点和耕地用地显著增加,林地、水域显著减少;除工矿及居民点外,该地区各类型斑块数量均有增加,其中林地增加最为显著;交通用地、工矿及居民点的破碎度降低,水域、林地、耕地的景观类型破碎度增高;耕地的分维数、形状指数呈下降趋势,而林地的分维数和形状指数呈上升趋势;平顶山地区景观多样性和均匀度都呈下降趋势,而优势度和破碎度增加;景观格局变化受人为因素影响较大,人口增加、经济发展、城镇化和工业发展是平顶山地区景观格局演变的主要驱动力。     

土地利用景观格局对信江水质的影响

利用GIS空间分析与统计方法,从景观尺度和类型尺度两方面分析了流域景观格局空间分异对河流高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮、总氮(TN)、化学需氧量(CODCr)的影响。信江流域的景观组成对CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度存在显著影响,耕地和建设用地的面积比例与各项指标浓度间存在显著正相关,林地与各指标浓度存在显著负相关。各项指标在流域上游变化不大,而在流域的下游变化显著。从景观尺度上看,流域景观以少数大斑块为主或同一类型的斑块高度连接时,河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度较低,水质较好。从流域类型尺度上看,各类型的景观结构对河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度影响不同,建设用地以及耕地的集中大面积彼此相临的连片分布会导致河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr等浓度的升高,而林地则表现出相反的效应。     

金坛区景观格局时空变化及驱动力分析

基于2010—2015年江苏省常州市金坛区高分辨率遥感影像,综合分析了生态系统空间分布格局及其演变特征,初步揭示了生态系统的驱动力及其对生态系统格局变化的影响。结果表明,金坛区生态系统类型主要由农田、湿地、城镇构成,3者合占总面积的87. 8%; 2010年以来,金坛加快实施城市\"东扩南移\"战略,原有农田不断被蚕食,生态系统的聚集度、边界密度有所上升,城镇更加连片分布,城镇面积已接近2020年18 604. 7 hm~2的建设红线。     

20年间艾比湖流域植被覆盖度景观格局变化

选取艾比湖流域1990年、2001年、2011年同期（9月）3期I．and．satTM遥感影像,基于归一化植被指数NDVI,提取植被覆盖等级图,利用ArcGIS9．3和Fragstas3．3对该流域植被景观的变化进行了分析研究。结果表明：1990—2011年,该流域植被覆盖度变化明显,低植被覆盖区和较低植被覆盖区都有所减少,分别由1990年的34．05％和32．94％减少到2011年的32．8％和24．06％;较高植被覆盖区和高植被覆盖区有所增加,分别由8．49％和5．20％增长到15．13％和9．83％,但水域面积退化明显,由1990年的525．9765km2缩小至494．9876km2,减少了30．9889km2,退缩幅度达O．4％;最大斑块指数（LPI）由17．04上升到21．10,香农多样性指数（SHDI）和香农均势度指数（SHEI）分别由1．5387和0．8588增长到1．6395和0．9150。表明艾比湖流域景观格局混杂程度愈来愈高,空间异质性在逐年加强,总体空间格局向破碎化趋势发展。     

塔里木河下游土地利用格局的景观生态学评价

利用 1 988— 2 0 0 0年新疆塔里木河下游TM影像解译的土地覆盖 (土地利用图 )和景观多样性指数、斑块重要值、破碎度、分维数等景观生态学指标 ,进行了塔里木河下游土地利用格局的空间分布和时间动态分析。     

基于RS/GIS的大辽河口湿地景观格局时空变化研究

基于1988、1995、2001和2007年的四期TM数据,应用GIS/RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS,定量分析大辽河口地区湿地景观格局的动态变化。结果表明,自1988年以来,大辽河口地区的湿地面积逐年增加,湿地景观多样性指数和均匀度指数呈现先降后升的趋势,景观破碎化程度增强。湿地类型变化主要表现在大量的自然湿地转化为人工湿地或人工景观,具体表现在转化为建筑用地、水稻田、养殖区。1988~1995年期间,大辽河口地区的环境质量下降,该地区生物生活环境的多样性降低,造成了一些物种种群数量的减少甚至消失;但是自1995年以后,该地区的景观多样性和均匀性升高,抗干扰能力增强,环境质量有所提高。研究区湿地景观格局的动态变化主要是受自然条件和人为活动干扰共同作用的结果。     

Urban Air Pollution Patterns, Land Use, and Thermal Landscape: An Examination of the Linkage Using GIS

This article investigates the relationship of local air pollution pattern with urban land use and with urban thermal landscape using a GIS approach. Ambient air quality measurements for sulfur dioxide, nitrogen oxide, carbon monoxide, total suspended particles, and dust level were obtained for Guangzhou City in South China between 1981 and 2000. Landsat TM images and aerial photo derived maps were used to examine city's land use and land cover at different times and changes. Landsat thermal infrared data were employed to compute land surface temperatures and to assess urban thermal patterns. Relationships among the spatial patterns of air pollution, land use, and thermal landscape were sought through GIS and correlation analyses. Results show that the spatial patterns of air pollutants probed were positively correlated with urban built-up density, and with satellite derived land surface temperature values, particularly with measurements taken during the summer. It is suggested that further studies investigate the mechanisms of this linkage, and that remote sensing of air pollution delves into how the energy interacts with the atmosphere and the environment and how sensors see pollutants. Thermal infrared imagery could play a unique role in monitoring and modeling atmospheric pollution.     

基于遥感和Markov模型的新疆生产建设兵团土地利用变化

通过对兵团土地利用空间格局变化分析,选择合适的土地利用政策保护生态环境。运用RS和GIS技术对兵团近10年土地利用/覆被变化及景观格局空间变化进行分析,并在此基础上运用Markov模型对未来30年土地利用变化进行预测。2000—2010年,新疆生产建设兵团景观多样性升高,连通性增强,形状愈来愈简单,景观格局整体变化不大;草地、灌丛、湿地、荒漠和冰川/永久积雪面积减少,耕地和城镇面积增加,森林保持稳定;人为干扰对土地利用结构的变化具有重要作用,土地利用强度受人为活动影响的同时受土地利用政策影响;在未来30年间耕地和城镇面积继续增加,除森林基本保持不变外其他土地利用类型均减小。兵团城镇用地与草地和耕地之间的矛盾逐渐显现,势必引起兵团生态格局的变化。因此,必须实行合适的土地利用政策保护环境。     

塔里木河下游土地覆盖动态变化分析

利用80－90年代的TM影响数据,借助GIS分析了新疆塔里木河下游典型生态调查区内土地利用／土地覆盖现状及动态变化,并对塔河下游土地开发效果进行了对比分析。结果显示,耕地和城镇居住住用地的增加完全来源于对草地的开垦和对荒漠胡杨林的占用。同时,由于沙化、盐咸化等自然因素的影响和因对水资源的不合理利用所产生的土壤次生盐渍化的共同作用,控制着区内生态环境不断恶化的总体态势。     

结合GIS探析吉林省东部生态建设分区战略

以地理信息系统(GIS)为技术支持,以生态系统组成和空间结构为指标,对吉林省东部的生态建设分区进行研究。借助AreView分析工具,从吉林省2000年的1:100000土地利用数字化地图中,提取东部山区土地利用数据,进行生态系统的结构研究,并在此基础上划分出东部山区生态系统的生态经济类型,为土地资源的有效利用和生产力的合理布局提供决策支持。     

塔里木河干流区域土地利用遥感动态监测

介绍了TM数据在土地利用动态监测中的应用方法,通过不同时期(2000年和2002年)的TM卫星影像,单独分类结果的对比,得出塔里木河干流区域土地利用动态变化信息。     

Changes of Land Use and of Ecosystem Service Values in Sanjiang Plain, Northeast China

Agricultural activities, especially reclamation, are considered major threats to the wetland ecosystems in Sanjiang Plain, the largest concentrated area of the freshwater wetlands in China. In the past decades, the area of the cultivated land and its grain production have been increased at the cost of wetlands shrinkage. The large-scale land reclamation severely affected the ecosystems in this region. However, such effects at the regional scale are seldom evaluated quantitatively. We used three datasets of LANDSAT MSS and/or TM imagery to estimate the area changes and the transition of land use types from 1980 to 2000. We also valued changes in ecosystem services delivered by each land category using value coefficients published by Costanza et al. [Nature 387, 1997, 253–260]. Sensitivity analysis suggested that these estimates were relatively robust. Finally, the contribution of various ecosystem functions was ranked to the overall value of the ecosystem services in this study. According to our estimates, the total annual ecosystem service values in Sanjiang Plain have declined by about 40% between 1980 and 2000 ($156284–182572.18 million in total over 20 years). This substantial decline is largely attributed to the 53.4% loss of wetlands. For individual ecosystem functions, waste treatment, water supply and disturbance regulation account for more than 60% to the total ecological values. During those two decades, the contribution of disturbance regulation, cultural and recreation decreased, while the contribution of water regulation, nutrient cycling, food production, raw materials and climate regulation increased during the same period. We also put forward a few proposals concerning the future land use policy formulation and sustainable ecosystems. They are adjusting the ‘food first’ agricultural policy, establishing more nature reserves for wetlands, creating systems for the rational use of water, harnessing the degraded cultivated land and encouraging eco-tourism.     

Monitoring the Hydrology of Canadian Prairie Wetlands to Detect the Effects of Climate Change and Land Use Changes

There are millions of small isolatedwetlands in the semi-arid Canadian prairies. These`sloughs' are refuges for wildlife in an area that isotherwise intensively used for agriculture. They areparticularly important as waterfowl habitat, with morethan half of all North American ducks nesting inprairie sloughs. The water levels and ecology of thewetlands are sensitive to atmospheric change and tochanges of agricultural practices in the surroundingfields. Monitoring of the hydrological conditions ofthe wetlands across the region is vital for detectinglong-term trends and for studying the processes thatcontrol the water balance of the wetlands. Suchmonitoring therefore requires extensive regional-scaledata complemented by intensive measurements at a fewlocations. At present, wetlands are being enumeratedacross the region once each year and year-roundmonitoring is being carried out at a few locations. Theregional-scale data can be statistically related toregional climate data, but such analyses cast littlelight on the hydrological processes and have limitedpredictive value when climate and land use arechanging. The intensive monitoring network has providedimportant insights but it now needs to be expanded andrevised to meet new questions concerning the effects ofclimate change and land use.     

基于CA-Markov模型的艾比湖流域平原区景观格局动态模拟预测

利用“3S”技术及CA-Markov模型,按照是否实施跨流域调水工程2种预案情况,以2005年为起始时刻,对新疆艾比湖流域平原区2020年景观格局进行模拟预测。结果显示：在调水工程未实施的情况下,2020年研究区的生态环境将进一步恶化,其突出表现为艾比湖湖泊水面将持续萎缩、裸露湖底盐漠面积进一步扩大,水资源短缺及生态环境恶化的结果将严重制约研究区社会经济的发展;在调水工程实施的情况下,2020年研究区内艾比湖湖泊水面将稳定增加至800 km^2以上、裸露湖底盐漠面积相应有所减少,生态环境恶化趋势得到改善,区域水资源短缺问题将有所缓解,可有效地促进研究区内社会经济的发展。