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.     

基于GIS的大庆市土地利用生态风险分析

基于2001年卫星遥感TM影像获取的土地利用信息,以大庆市区为研究区域,根据其土地利用结构特征,构造了综合性生态风险指数;同时利用空间分析方法对生态风险指数进行了变量空间化,通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,编制了大庆市生态风险程度分布图,以分析解释研究区的生态风险空间分布特征和形成机理.结果表明,研究区域的生态风险表现出明显的区域不均匀性,形成了两个土地利用生态高风险区域,即萨尔图、让胡路、龙凤3个高度城市化区域和市区东南部大同区所在地,这些都是急需采取保护性措施的重点区域.     

安徽沿江地区洪涝灾害风险的空间格局演变

实现区域可持续发展,需要准确了解区域洪涝灾害风险演变规律。利用安徽沿江地区1990年和2007年的气象、社会经济等数据,评价了其洪涝灾害风险,绘制了洪涝灾害风险指数图和风险等级图,分析了洪涝灾害风险演变规律。研究表明:1990-2007年间研究区的洪涝灾害风险在时空分布格局上发生了显著变化。低风险区和高风险区的面积减小,而较低风险区、中等风险区和较高风险区的面积在增大;风险整体在增大,区域内部差异减小,但不同地区风险增减不一;风险景观形状指数减小,斑块形状趋于复杂,聚集度和分离度均增大,人为活动影响在逐步增强。该研究可为沿江地区制定规划及灾害风险管理与可持续发展提供参考。     

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。     

基于三角模型的城市土地生态安全区域差异分析——以河南省为例

城市土地生态安全是城市持续、健康发展的基础。针对河南省城市土地利用现状的特点,从经济可行性、社会接受性、生态合理性三方面建立了城市土地生态安全评价指标体系,利用构建的三角模型对河南省17个地市在2001年、2004年、2007年和2010年4个时间断面的城市土地生态安全水平进行了评价,并分析了其区域差异。结果表明:(1)河南省17个地市的城市土地生态安全性总体呈增大态势,但普遍不高,多处于弱安全区域;(2)各地市的社会接受性指数逆向发展,经济可行性指数稳步提升,生态合理性指数不断增大;(3)2001-2010年河南省城市土地生态安全呈两种趋势:一是一般安全趋势,并且持续提升,二是一般安全→很安全→一般安全波动趋势;(4)社会可接受性指数不均衡分布趋向明显,生态合理性指数和非经济可行性指数在各城市趋向均衡分布。     

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。     

基于模糊综合评价法的乐清湾湿地生态安全评价

基于湿地生态安全的相关理论,以2007年的Landsat TM遥感影像为基础,结合实地调查数据,采用模糊综合评价法和熵值赋权法,从结构功能、可持续利用能力和动态变化3方面着手,构建了湿地生态安全评价指标体系,探讨了一种定性与定量相结合的湿地生态安全评价方法,并对温州乐清湾湿地进行了评价。结果表明乐清湾湿地生态系统在整体上属于亚健康状态,分析其原因,主要表现在人口增长快、大面积围垦湿地、地质灾害频发及环境污染等方面。该项研究可为湿地资源的开发规划与管理提供参考。     

基于土地利用的城市内涝交通风险评价

近年来,我国城市内涝灾害频发,对城市交通造成了巨大的负面影响。以邯郸市为研究对象,使用空间分析软件Arcgis处理其土地利用数据,将处理过的空间属性数据输入城市暴雨管理模型SWMM,模拟城市雨洪过程,计算城市区域淹没水量,并实现其可视化,绘制不同降雨条件下的邯郸市内涝交通风险等级分布图,并进一步对内涝区域的分布特征进行分析。分析结果表明,邯郸市内涝严重区域的面积随降雨强度增大急剧增加,邯郸市现有排水体系的内涝防治系统无法应对当前20年一遇的洪涝灾情,城市路口的内涝交通风险高于当地平均风险水平。基于此,本文提出改变地表覆被情况、增设蓄水池、改善城市排水系统等可行性建议,对内涝风险灾害预警及其防治具有一定的借鉴和参考价值。     

乐清湾湿地生态服务功能及价值测算

湿地是具有多功能的独特的生态系统,对其生态服务功能进行评价,可为管理和保护湿地提供科学的依据。以乐清湾湿地为研究对象,采用市场价值法、替代费用法、碳税法与工业制氧影子法、机会成本法、权变估算法及专家评估法对该湿地生态服务功能进行了价值测算。经计算,乐清湾湿地生态服务功能总价值为67.63亿元/年。其中直接使用价值为47.75亿元/年,间接使用价值为19.06亿元/年,非使用价值为0.83亿元/年。该项研究可为湿地资源的开发规划提供参考。     

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。     

30年来中国东北样带生态可持续性的时空分异

目前,可持续性已成为生态学者密切关注的焦点,成为国际社会的热点话题。在中国东北样带内沿降水的梯度变化方向,在不同生态类型区选取典型市(县)作为研究区,利用压力-状态-恢复力模型,选取适用于各类型区的通用指标和反映不同类型区生态环境差异的区域特征指标,构建了生态可持续性评价指标体系;运用遥感和G IS技术,获取并分析了各典型区不同时期的生态环境信息,从系统发展的演替过程评价了各典型区生态可持续性的变化趋势。研究结果表明:1986-2005年间,中国东北样带各类型区的生态可持续程度总体呈下降趋势,各类型区生态可持续指数的总体分布规律是林区农林交错区牧区农牧交错区农区;从生态可持续性的空间分布来看,1986-2005年间,各典型区变动均较大,特别是巴林右旗,而磐石市和抚松县的空间分布规律比较明显。     

1981-2000年水稻生长季相对极端高温事件及其气候风险的变化

在全球气候变化背景下,研究作物生长期发生的相对极端温度的时空变化格局和气候风险的变化是非常必要的.从近20年的逐日温度观测资料中提取水稻开花期的相对极端高温事件信号,进而对这些相对极端高温事件发生的频率和强度进行了分析.结果表明:20世纪90年代和80年代相比,长江以北单季稻开花期高温频率增大,其强度减小,这一区域受高温胁迫造成的减产年份增多,单季稻气候风险增大.长江流域以南早稻大部分站点生长关键期高温频率和强度呈增大趋势,双季早稻气候风险增大;四川平原大部分站点无明显变化;华南早稻大部分站点生长关键期高温频率和强度的减小的幅度相对比较大,这一区域受高温胁迫造成减产的年份减少,双季早稻气候风险减小.     

河南省冬小麦晚霜冻害风险区划

基于河南省冬小麦遥感种植面积数据、DEM数据和111个气象站1971-2010年逐日最低气温资料,采用基于GIS的逐日最低气温空间插值技术,根据冬小麦晚霜冻灾度指标及其等级划分标准,计算各空间单元轻霜冻、中霜冻和重霜冻日数,综合考虑霜冻害日数和冬小麦实际种植面积比例因素,构建冬小麦晚霜冻害风险评价指数,分析河南省冬小麦不同等级晚霜冻害日数及其风险的区域特征.结果表明:河南省冬小麦轻霜冻日数高值区主要分布在河南省北部、东部和西部丘陵山区,中霜冻和重霜冻高值区以分布在西部丘陵山区为主,霜冻日数最大值分别为67 d、48 d和120 d;轻霜冻风险较高的区域主要分布在河南省除郑州地区以外的驻马店和南阳盆地以北地区,中霜冻主要分布在东部和西部丘陵山区,重霜冻主要分布在河南省西部丘陵地区,风险指数最大值分别为28％、18％和17％.总体上看,河南省冬小麦晚霜冻害日数和风险空间分布特征明显;轻霜冻日数及其风险的覆盖面积最大,其次为中霜冻,重霜冻最小;河南省的东部、北部和西部丘陵山区为晚霜冻害的主要防御区域,各级霜冻之间以防御轻霜冻为主.     

青海省东部农业区作物生长期不同气象干旱指标应用研究

干旱一直是制约青海东部农业区农牧业生产最主要的气象灾害。利用青海东部12个气象站点近46年(1961-2006年)的气象资料,计算标准化降水指数(SPI)、降水Z指数和相对湿润度指数(M),并对各干旱指标表征的年、春季和夏季的干旱强度和干旱频率与实际干旱事件进行对比,分析其在研究区的适用性,进而分析研究区的干旱变化特征。结果表明:3种干旱指标相比,相对湿润度指数(M)对实际干旱事件的反映更准确,且能反映出不同地区干旱发生频率的差异。选取相对湿润度指数(M)作为区域干旱监测指标,得出时间上区域的春季干旱强度年干旱强度夏季干旱强度,夏季的干旱强度有不显著的增大趋势,而年尺度和春季的干旱强度有不显著的减小趋势;空间上,区域干旱频率和干旱强度均表现为南高北低的特征。     

陕西关中地区土地利用结构风险动态研究

以遥感影像资料为依据,运用地学信息图谱的理论和方法,在RS和G IS的支持下,生成了关中地区1986-2007年的土地利用结构风险变化图谱;并从栅格、地貌单元、坡度带及行政区等多个尺度上分析了土地利用结构风险的时空变化特点。研究结果表明:1986-2007年,关中地区土地利用结构风险先升后降,总体降低。各地貌单元中,平原区土地利用结构风险持续增强;黄土台塬区土地利用结构风险是先增后减,总体加大;其余三类地貌的土地利用结构风险是先增后减,总体变小。各坡度带中,0°～3°段的土地利用结构风险增加,>3°段则是先增后减,总体降低。各地市土地利用结构风险最大的是渭南市,最小的是宝鸡市;渭南、西安两市的土地利用结构风险是先增后减、总体加大,宝鸡、铜川、咸阳三市则是先增后减、总体减弱;区内土地利用结构风险变化情况是经济建设和生态建设两方博弈的结果。     

兰州地区滑坡风险因素及其与区域构造的关系

滑坡作为一种典型的环境地质灾害，其危害日趋严重。利用地理信息系统及空间分析技术分析了兰州地区滑坡风险的主要影响因素、滑坡风险分布规律及其与地形地貌和地质构造的关系，得到的主要结论为：兰州地区滑坡受地形地貌和地质构造影响较大；滑坡风险分布的集中程度为南部基岩山区和黄土梁区坡度较陡峭区域的滑坡分布较为密集，属于滑坡高风险区，而北部黄土丘陵区坡度平缓区域的滑坡分布比较分散，属于滑坡低风险区；研究区域内滑坡风险相对集中的区域面积较小，而相对分散的区域面积较大；滑坡风险沿市区两山成带状分布，且分布趋势与黄河北岸的北西西向断层、西固北岸的北北西向断层以及黄河以南的北北西向断层方向一致。     

基于水分盈亏指数的四川省小麦生育期干旱风险评估

利用四川省135个气象台站1961~2014年逐日气象资料和29个农业气象观测站的小麦观测资料,选取水分盈亏指数作为干旱评估指标,分析了54年来四川小麦7大种植区不同生育期的各级干旱时空变化特征及其风险分布情况。结果表明:小麦各生育期发生干旱站均次数以川西南山地最多,其多年平均值达0.9以上,可谓十年九旱。各区干旱站均次数的时间变化趋势不明显。生育阶段以孕穗-抽穗期发生干旱频率较高,其次是拔节-孕穗期,最低的是抽穗-乳熟期。从干旱频率空间分布特征来看,川西南山地是发生轻旱频率最高的地区,川西高原中旱和重旱的发生频率要高于其它各区,盆地各区域中只有盆中和盆西部分区域发生干旱频率相对较高。小麦干旱风险分布情况为川西南山地以及川西高原的南部区域是干旱高风险区,大部分区域可达极重风险,盆地以盆中为干旱风险高发区。     

干旱区艾比湖流域典型区域景观格局脆弱性时空格局变化研究

以新疆艾比湖流域典型区域为研究区,利用1998、2011和2013年3个时期的TM/OLI遥感影像为数据源,通过计算相关景观指数,构建景观脆弱度指数,并把研究区划分为低、较低、中、较高、高脆弱区5个脆弱度等级。使用地统计学和空间自相关模型分析的方法对研究区景观脆弱度的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行分析。结果表明:11998-2013年,研究区的主要景观类型是未利用地和耕地,其主要特征为耕地景观面积显著增加,其他景观面积减少;2在研究期间内,研究区的景观脆弱度呈显著下降趋势,并且其等级的空间变化较为显著;3尝试使用桑基图来表达脆弱度等级之间的相互转换,结果可知脆弱度等级之间转换频繁,且转换速率均较高;41998-2013年,研究区景观格局Moran’s I表现为一定程度的正相关,且相关程度呈上升的趋势;景观脆弱度局部空间自相关和显著性水平发生了明显的变化。正确客观地认识和评价艾比湖区域的生态环境,有利于实现自然环境的保护,为人类的可持续发展服务。     

华北平原气候变暖对气象灾害发生趋势的影响

利用华北平原1961-2005年逐日平均气温,最高、最低气温和降水资料,从强度和频率两方面对比分析了该平原地区1961-1991年(Ⅰ阶段)和1992-2005年(Ⅱ阶段)的高温、低温、旱、涝及暴雨灾害事件发生频率和强度的空间变化特征。结果表明:年平均气温在1992年发生变暖突变,气候变暖使得华北平原北部、东部大部分地区高温频率、强度增大,南部减小;低温频率、强度在整个研究区域内减小明显,河北西南部、河南东部以及山东半岛频率减小幅度较大,北部低温强度减小幅度大于南部;不同等级旱灾的发生频率在整个华北平原都有所增大,北部尤其明显,涝灾发生频率增大的区域主要在东部和南部;北京以北、山东中部以及河南大部分地区暴雨发生频率在气候变暖后增大。     

黄河流域土地利用与土壤侵蚀的耦合关系

在遥感技术与GIS技术的支持下,首先通过遥感影像解译,获取了黄河流域20世纪90年代中期和末期的土地利用与土壤侵蚀数据,建立了反映该流域土地利用与土壤侵蚀的数字环境模型,而后对黄河流域近5年的土地利用与土壤侵蚀的耦合关系进行了研究.结果表明:不同的土地利用方式对土壤侵蚀的发育有着不同的影响,土地利用的变化直接影响着土壤侵蚀强度的变化,而形成土壤侵蚀的一个重要原因是土地利用方式不当.优化土地利用结构,选择合理的土地利用方式,对于高效利用土地资源,控制水土流失,实现区域经济的可持续发展具有重要意义.