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。     

江苏海岸带土地利用变化及驱动力分析

通过对江苏海岸带近13a的土地利用变化和社会经济分析,得出:连云港海岸带以耕地、其他建设用地和农村居民点为主,占81%,海岸带开发程度高;斑块个数增加,景观破碎化增大。盐城以耕地、草地和其他建设用地为主,占77.45%,开发程度中等;耕地、水库坑塘等人工景观面积增大,适宜生物多样性保护的生境面积减少。南通海岸带以耕地和滩涂为主,占88.93%,但两者的面积都在下降;人工景观面积增加。人口增长的压力、政府政策的导向与社会经济的驱动是江苏沿海三市海岸带景观格局变化的主要驱动力。连云港海岸带人口密度增加了13.8%,第二产业产值增加了7.7倍,人类活动的干扰使海岸带破碎明显;盐城海岸带人均GDP增加了4倍,经济利益的驱使,使盐城丧失大面积的草地,海岸湿地遭到破坏;南通海岸带人口密度减小了2.0%,人均GDP增加了5.3倍,第三产业的发展对海岸带干扰较小,海岸带景观破碎度较低。     

安徽省土地利用变化及其驱动力分析

利用GIS技术，基于20世纪，80、90年代中期和2000年三期土地利用数据，分析了安徽省的土地利用变化，土地利用变化在空间上表现为：变化范围广，几乎遍及全省各个角落；西部和南部山区其土地利用变化的幅度相对较小，中部，东部和北部地区变化幅度较大；在合理－巢湖－芜湖－马鞍山一片其变化幅度最大，土地利用变化在数量及时间上表现为：耕地（含水田和旱地）大幅减少，其次为草地和林地，代之以城镇用地，农村建设用地和水域的迅速增加，1987－1995年变化的幅度明显小于1995－2000年的变化幅度，随后运用典型相关分析方法对安徽省90年代中期和2000年之间的土地利用变化的驱动因子进行了统计分析，定量诊断出各驱动因子对安徽省土地利用变化的贡献作用大小，对1987－1995年安徽省土地变更数据进行统计分析，揭示了期间土地利用变化的驱动力。     

北京市丰台区土地利用变化及社会经济驱动力分析

近十年来．北京城市化水平大幅度提升．建设用地不断向外扩展。城市边缘区土地利用变化异常明显。丰台区作为北京城市边缘区的重要组成部分。土地利用变化特征具有典型性,在分析丰台区12年间土地利用的类型变化、数量变化、程度变化和区域变化特征基础上。对形成这种土地利用变化的驱动力从社会经济方面进行了剖析,并在统计软件SPSS的支持下对土地利用变化驱动力指数进行了计算。结果表明．研究时段内土地利用变化幅度大。土地利用程度增加;耕地、园地和未利用地净减．而建设用地和林地净增．土地利用变化的社会驱动力主要是人口增长、经济发展和城市化水平提高．并且这些因素的驱动力指数是逐年增加的。政策的干预作用也不容忽视。     

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     

深圳市土地利用变化驱动力系统分析

以深圳市土地利用变化的驱动力系统为例，用灰色关联方法确定影响土地利用变化的驱动因子并判别其最大驱动力，结果表明：深圳城市建设用地面积变化与外资利用额的关联系数最大，达到0.8491，其次为基础建设投资颧、第三产业产值、工业总产值及总人口数量；耕地、林地、荒地、水域面积变化则与城市化率的关联系数最大。以1991-1999年间的建设用地面积作为灰色系统特征数据序列，选取与其关联系数最大的五个驱动因子序列数据作为相关因素数据系列，建立CM（1，6）模型，结果表明：该模型的计算值和实际值的相对误差最大为11.11％，最小为-0.25％，平均相对误差也只有3.41％；检验结果表明，2000-2004年的模拟值与检验值的平均相对误差仅为3.74％，模拟精度较高，因而可以利用该模型预测深圳市建设用地的增长规模。     

基于决策树分类的根河市土地利用变化及驱动力分析

以内蒙古自治区根河市为研究区,基于ArcGIS 9.2和ENVI 4.8平台,以2000年、2004年和2010年Landsat TM遥感影像为数据源,首先提取NDVI、MNDWI和森林郁闭度来建立决策树并执行分类;然后对分类结果采用土地利用转移矩阵、土地利用动态度进行变化分析;最后运用主成分分析法得出导致该地区土地利用变化的驱动力因子。结果表明:决策树分类可适用于该类研究区的土地利用分类,且分类精度较高;研究区地物类型有显著的变化,区域的主要土地利用变化表现为林地和居民地面积的大幅增长,疏林地和草地的大面积丧失;通过主成分分析得出人口和经济发展、农业生产条件和经济产业结构调整等是促进该区土地利用变化的主要驱动力因子。     

湖南土地利用动态变化及驱动力分析

通过分析湖南省1997-2008年的土地利用变化状况,运用数理统计方法对土地利用水平及结构变化、动态度变化、变化强度、土地质量等方面进行分析,得出人口、经济、政策、工业化及城镇化是湖南省土地利用变化的主要影响动力因素。     

融合物候特征对城市土地覆被进行分类及覆被变化分析——以金坛区为例

土地覆被与全球生态环境变化有重要联系,遥感分类技术作为提取大尺度地物信息的主要手段,在土地覆被变化监测中具有重要作用.但是由于监测研究对影像时间序列的要求及像元呈现出的混合光谱的特征,现存城市土地覆被分类方法的分类精度仍待提高.为了精确评估城市土地覆被变化带来的生态效应,寻找到一种简单可行同时又具有较高分类精度的遥感分类方法显得极为重要.基于Landsat 8卫星遥感影像,建立具有代表性的城市土地覆被分类体系,结合地物物候特征改进传统的监督分类方法,并将该方法应用于金坛区土地覆被分类工作中,统计分析2016～2018年金坛区各土地覆被类型的面积变化趋势.结果表明融合地物物候特征的监督分类方法相较于传统监督分类方法可有效改善各覆被类型的提取精度;且在江苏省生物多样性保护政策的实施下,2016～2018年金坛区各土地覆被类型面积变化较为明显.整体来看,该方法在传统监督分类方法的基础上结合地物的物候特征进行土地覆被信息的提取,在保证分类方法简单易行的同时,可以有效提高分类精度,为土地覆被变化生态分析提供了有效参考.     

1991－2001年南昌市土地利用/覆被变化特征研究

土地利用/覆被变化是区域变化的重要组成部分，是短时期内人类活动对自然环境改造的显著表现形式。南昌市地处京广线和沿海地区之间，属于经济欠发达地区的省会城市。近年来，社会经济发展迅速，城镇化进程明显加快，土地利用变化显著。文章利用1991—2001年南昌市土地详查和变更数据，分析南昌市土地利用/覆被变化特征，其基本结论有： （1）土地利用类型构成以耕地、水域和林地为主；（2）建设用地增幅显著，而耕地数量则呈下降态势，土地利用结构的变化与城镇的发展密切相关；（3）从土地利用程度看，不论是单项指标指数还是综合指数，南昌市均高于全国平均水平；（4）从时间序列看，南昌市土地利用/覆被的多样性指数和均匀度指数逐渐增大，而优势度指数逐渐减小，指数变化的趋势还表现为前一时期（1991—1996年）比后一时期（1996—2001年）要大，这表明土地利用/覆被的破碎化程度持续加强，但后期的加强程度呈弱化趋势。     

三峡库区腹地土地功能演变及其驱动机制分析

土地利用功能在一定程度上反映了土地利用方式和强度的变化。以三峡库区腹地奉节县和巫山县为研究区域,以1986、2000、2007和2015年多时相遥感影像资料为数据源,通过空间自相关和冷热点分析等研究方法,分析土地利用功能的时空演变规律,并探索其与海拔、坡度和岩性等自然因子,以及人口、道路等社会经济条件的耦合驱动机制,揭示土地利用功能的理论现实意义。研究发现：(1)就土地利用功能数量而言,生活用地增加,生产功能减少,生态用地总体趋于稳定;就土地利用功能面积变化格局而言,三生功能均向稳定性方向发展。(2)就其集散程度而言,生产功能由大集聚向小集聚转变且集聚面积减少;生活功能集聚性持续增强,且集聚面积扩大;生态功能由集聚向分散变化,且空间范围增加。(3)就土地利用功能的驱动机制而言,包括高程、坡度和岩性在内的自然因子影响其空间分布状况,人口及道路分布影响三生功能的空间数量变化。     

三峡库区鱼类群落结构现状及变化

为了解三峡库区鱼类群落结构现状,于2017～2019年对三峡库区干流和9条重要支流开展鱼类种类组成调查,于2018年对库尾木洞、库中云阳和库首巫山干流江段开展渔业资源调查,同时结合历史资料进行了分析.共采集到鱼类149种,隶属于10目25科92属,其中长江上游特有鱼类30种,外来物种20种,喜流水鱼类67种,喜静缓流鱼类82种.研究表明:总物种数与水库运行前相比持平,但组成发生了较大变化;土著种和喜流水性鱼类显著减少,外来种增多;小型鱼类在资源量中占据优势,大中型鱼类资源退化;喜流水鱼类仅在库尾渔获物中占据优势,库中和库首江段渔获物以喜静缓流鱼类为主;干流特有种种类数和资源量均显著下降,支流仍分布有较多特有鱼类;外来种在库中和库首渔获物中占据一定比例,其大量繁衍和发展可能给该水域土著种的生存带来负面影响.三峡库区蓄水过程显著影响了鱼类群落结构.     

基于土地利用的三峡库区生态系统服务价值时空格局分析

生态服务价值评估是对生态功能的一种经济性量化评价。以三峡库区为研究区,结合净初级生产力(NPP)、土地利用/土地覆盖变化(LUCC)、遥感(RS)、气候、国家统计数据和GIS技术,采用替代花费法、影子工程法、碳税法、市场价值法和水量平衡法对三峡库区蓄水前后4个时期(2000、2005、2010和2015年)的生态系统服务价值进行量化评估,分析库区生态系统服务价值时空变异格局。结果显示:(1)从2000年到2015年,三峡库区生态服务总价值增加了269.37亿元,增长率为15.32%。(2)其中林地生态系统贡献较高,占48.14%,耕地次之,占44.04%。(3)林地生态系统服务价值随其面积的增长而增加。耕地生态系统面积减少了4.64%,但生态系统服务总价值却增加了14.54%,耕地存在不合理利用的现象。草地生态系统面积减少了16.57%,生态系统服务总价值减少了5.01%,应加强对草地生态系统的保护。总之,三峡工程的实施在整个研究区尺度上对库区生态系统服务功能的影响是利大于弊。在未来的发展中,应合理规划土地利用,制定区域发展和环境保护计划,确保三峡库区生态环境的改善和可持续发展。     

基于MODIS像元尺度的三峡库区植被覆盖度变化的地形分布特征

区域植被覆盖变化监测是研究资源环境承载力的基础，其对区域可持续发展至关重要。基于MODIS NDVI数据，采用像元二分模型计算了2001~2018年三峡库区植被覆盖度，结合植被覆盖度变化类型提取模型及分布指数，揭示了库区植被覆盖度变化在不同地形因子上的分布特征。研究表明：（1）三峡库区植被以高和中高覆盖度为主，其分别占库区总面积的65.72%和28.61%。18年来，库区年均植被覆盖度增长率为0.14%；（2）库区植被稳定类型占总面积的79.50%，植被改善占16.71%，植被退化占3.79%。26个区（县）中，长寿区、江北区等7区的植被改善面积小于植被退化面积，存在生态退化风险；（3）高程小于500 m、坡度小于6°的区域植被退化优势显著；高程500~1 100 m的区域植被改善为主导类型；坡度6°~15°的区域无明显优势分布；高程大于1 100 m、坡度大于15°的区域植被稳定和植被改善类型为优势分布；（4）库区不同坡向上，平坡上的植被退化类型显著，当坡向由阴坡向阳坡转变（西坡→南坡，北坡→东坡）时，植被覆盖度变化优势分布类型由植被退化型转变为植被改善型。研究结果揭示了三峡库区植被覆盖的空间分布和变化特征，对库区生态环境评价和植被恢复及保护具有一定的借鉴意义。     

基于SD模型的三峡库区快速城镇化地区耕地利用模拟研究

对引起耕地变化的驱动因素进行研究,有利于解决当下人口、经济和社会发展与耕地资源的矛盾。基于对耕地变化相关因素的线性分析,提出改进基于时间序列对耕地变化驱动力静态研究的模式,利用系统动力学模型从动态的耕地变化仿真模拟过程中对长寿区耕地变化趋势进行预测研究,为快速城镇化地区耕地资源的合理利用与保护提供借鉴。结果表明：（1）长寿区耕地面积25 a间共减少 9 535 hm2,在数量上总体呈现波动下降趋势;（2）长寿区耕地变化的主要驱动力与社会经济发展、人口与城市发展、农业结构调整与科技进步密切相关;（3）利用SD模型在不同情景设定下的模拟发现,区内城镇化率对耕地面积的影响＞GDP对耕地面积的影响＞人口增长对耕地面积的影响;（4）耕地利用变化在不同社会经济发展模式下的差异较大,而GDP和城镇化率的缓速增长发展模式最为理想,对区内耕地资源保护有一定的促进作用。由此可以得出,为减轻未来长寿区耕地保护工作压力,必须转变以牺牲耕地作为代价的经济发展模式,通过集约节约用地、积极开展农村建设用地复垦等工作来协调城镇化的快速发展与耕地保护之间的矛盾。 关键词： 耕地变化;驱动力;耕地非农化;系统动力学;城镇化;三峡库区     

三峡库区腹地土壤侵蚀动态演变研究

以三峡库区腹地5个区县为研究区,以1988、2000、2010和2015年4期遥感数据为数据源,借助RS和GIS技术,得到研究区土壤侵蚀数据,采用土壤侵蚀综合指数,从区域尺度、乡镇尺度分析三峡库区腹地土壤侵蚀时空演变规律及其差异性。结果表明：（1）在27a间,区域尺度的土壤侵蚀状况呈现波动性演变,2000年以前研究区土壤侵蚀状况在恶化,而2000年以后侵蚀状况逐渐好转并趋于稳定;（2）在乡镇尺度上,进一步分异,出现4种演变类型：持续性变好、持续性变差、波动性变好、波动性变差;主体演变类型与整体大体一致,但在云阳县和长江沿岸存在与整体相反的演变类型;（3）侵蚀状况始终严重或持续性变差的12个乡镇为治理重点区域,而波动性变差的24个乡镇为治理的次重点区域。研究结果有助于该区域水土流失的精准治理。关键词： 土壤侵蚀演变;土壤侵蚀综合指数;多尺度研究;三峡库区腹地     

Impact on Mountainous Agricultural Development in the Three Gorges Reservoir Area forced by Migrants of the Three Gorges Project

Abstract

The Three Gorges Project attracts worldwide attention because of the Three Gorges migrants, and the agriculture of the Three Gorges Reservoir Area is a foundation for the development of the Three Gorges migrants. The Three Gorges Reservoir Area is situated at the mountainous area with bad agricultural development conditions and relatively low levels of development. As a result, the large-scale migration has special influence on its agricultural development, which has attracted much attention. The paper analyzes influence that the migrants have forced on its agricultural development based on the scientific data, and makes some explorations on the models that are suitable for the development of mountainous agriculture in the Three Gorges Reservoir Area     

Impact on Mountainous Agricultural Development in the Three Gorges Reservoir Area forced by Migrants of the Three Gorges Project

The Three Gorges Project attracts worldwide attention because of the Three Gorges migrants, and the agriculture of the Three Gorges Reservoir Area is a foundation for the development of the Three Gorges migrants. The Three Gorges Reservoir Area is situated at the mountainous area with bad agricultural development conditions and relatively low levels of development. As a result, the large-scale migration fias special influence on its agricultural development, which has attracted much attention. The paper analyzes influence that the migrants have forced on its agricultural development based on the scientific data, and makes some explorations on the models that are suitable for the development of mountainous agriculture in the Three Gorges Reservoir Area.     

基于Google Earth Engine的三峡库区土地利用与陆表参数变化研究

土地利用/覆盖变化(Land Use and Land Cover Change, LUCC)对全球有着重要影响,其已对植被覆盖、地表温度(Land Surface Temperature, LST)、反照率以及其它陆表参数产生显著影响。三峡工程自建设以来,库区的土地利用变化逐渐受到外界关注。利用欧空局300 m的土地覆盖分类数据分析三峡库区2000～2015年的土地利用变化;依托先进的Google Earth Engine(GEE)平台,获取MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)NDVI(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)、LST和反照率数据,并分析三者的时空变化趋势;此外,探究季节性归一化植被指数(Seasonally Integrated Normalized Difference Vegetation Index, SINDVI)与LST和反照率的关系;并分析土地利用变化对SINDVI、LST和反照率的影响。结果表明:2000～2015年,三峡库区土地利用变化显著,耕地、草地、灌木地分别减少2.4%,0.05%和0.62%;林地、水域和人造地表分别增加1.98%,0.04%和1.06%。研究期间SINDVI增加2.89,LST下降0.224℃,反照率减少0.002。总体来看,三峡库区SINDVI的空间分布格局与LST和反照率的相反,且库区大部分区域SINDVI与LST和反照率呈负相关。另外,不同土地类型对SINDVI、LST和反照率影响不同。该文系统地研究了LUCC与上述关键陆表参数的定量关系,可为更好地管理该地区自然环境和土地资源提供科学的依据。