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土地生态安全的时空动态：环渤海地区的实证研究

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安全与环境学报 2024年

作者：刘沁萍戚梦豪田洪阵天津工业大学经济与管理学院

随着城市快速发展，环渤海地区的生态环境面临挑战。现有研究未能动态评价环渤海地区土地生态安全现状和未来趋势。本文基于1 km×1 km网格尺度，采用压力-状态-响应(Pressure-State-Response， PSR)模型、最优参数地理探测器、元胞自动... 详细信息

随着城市快速发展，环渤海地区的生态环境面临挑战。现有研究未能动态评价环渤海地区土地生态安全现状和未来趋势。本文基于1 km×1 km网格尺度，采用压力-状态-响应(Pressure-State-Response， PSR)模型、最优参数地理探测器、元胞自动机-马尔科夫(Cellular Automata-Markov， CA-Markov)模型，评价与预测2010—2035年环渤海地区土地生态安全时空动态。结果表明：研究期间，环渤海地区耕地面积减少，建设用地和水域面积增加。土地生态安全状况经历“先降后升”趋势，呈现“北高南低、西高东低”的格局。2010—2020年的安全级占比分别为24.33%、21.73%以及23.15%。城镇化率、城镇居民人均可支配收入、工业二氧化硫排放量、土地利用程度和人为干扰指数是影响土地生态安全的关键驱动因素，其对应的年均q值分别为0.977、0.966、0.938、0.912和0.896。交互因子探测表明人类干扰指数、土地利用程度、建设用地比例3个变量的交互作用最强，均超过0.87。随着环境保护政策的加强，环渤海地区的土地生态安全状况在未来将得到改善。

关键词：环境科学技术基础学科土地生态安全压力-状态-响应(PSR)模型最优参数地理探测器元胞自动机-马尔科夫(CA-MARKOV)模型环渤海地区

1976-2010年祁连山中段岗格尔肖合力雪山冰川退缩和气候变化的关系研究

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干旱区资源与环境 2012年第7期26卷 41-46页

作者：田洪阵杨太保刘沁萍兰州大学资源环境学院兰州730000

运用最大似然监督分类法和比值阈值法(TM3/TM5)结合目视解译方法,从1976、1990、2001和2010的MSS、TM、ETM影像中提取了岗格尔肖合力雪山四个时段的冰川边界,并结合距其较近的托勒、野牛沟、祁连、德令哈和刚察5个气象站点1960-2010年... 详细信息

运用最大似然监督分类法和比值阈值法(TM3/TM5)结合目视解译方法,从1976、1990、2001和2010的MSS、TM、ETM影像中提取了岗格尔肖合力雪山四个时段的冰川边界,并结合距其较近的托勒、野牛沟、祁连、德令哈和刚察5个气象站点1960-2010年年总降水量数据和年平均气温数据进行了分析,得到如下结论:1)岗格尔肖合力冰川变化特征是:a、35年来,冰川处在持续退缩状态;b、近10年来,冰川消融速度加快;c、35年来,规模较大冰川消融分解,而规模较小冰川消失;d、低海拔地区退缩比高海拔地区迅速;e、南坡、东南坡和西南坡退缩较快,北坡、西北坡退缩较慢,其余坡向介于两者之间;2)近半个世纪来的气候变化特征是:a、该区增温趋势较明显;b、该区的降水虽有少量增加,但趋势却很不明显;3)冰川变化与气候变化的关系是:a、35年来,冰川退缩的主要原因是温度的升高;b、近10年来,冰川加速消融反映了2000年后的温度变化特征;c、规模小的冰川对气候变化的反应较敏感;d、低海拔地区的冰川对气候变化的反应较敏感;e、南坡、东南坡和西南坡冰川对气候变化的反应较敏感。

关键词：遥感冰川退缩气候变化祁连山中段岗格尔肖合力

基于遥感技术的近40a来敦德冰川变化和气候变化的关系研究

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冰川冻土 2012年第2期34卷 277-283页

作者：田洪阵杨太保刘沁萍兰州大学资源环境学院冰川与生态地理研究所甘肃兰州730000 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000

从1970、1990、2000年和2010年4个时段的MSS、TM、ETM影像中提取了敦德冰川的边界,并结合距敦德冰川较近的托勒、大柴旦和德令哈3个气象站点的1957-2010年年降水量数据、年平均气温和夏季平均气温(6-8月)数据进行分析,对近40a来敦德冰... 详细信息

从1970、1990、2000年和2010年4个时段的MSS、TM、ETM影像中提取了敦德冰川的边界,并结合距敦德冰川较近的托勒、大柴旦和德令哈3个气象站点的1957-2010年年降水量数据、年平均气温和夏季平均气温(6-8月)数据进行分析,对近40a来敦德冰川变化和气候变化的关系进行了研究.结果表明:近40a来的敦德冰川处在持续退缩状态;最近几十年敦德冰川退缩有相对加速之势;冰川在退缩过程中不断分解,部分分解后的小面积冰川融化消失.近半个世纪以来该区的气候增温趋势较明显,降水虽有少量增加,但是趋势却不明显.冰川变化与气候变化的关系表现为温度的升高是敦德冰川退缩的主要原因.

关键词：祁连山敦德冰川冰川退缩气候变化遥感

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中心城市对周围城市发展影响的实证分析

统计与决策 2017年第6期33卷 141-144页

作者：田洪阵谢玲刘沁萍何英彬天津工业大学管理学院天津300387 天津市水文水资源勘测管理中心天津300061 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

文章采用1984年和2014年中国地级及以上城市的统计数据,计算了市辖区内地区生产总值、年末总人口、建成区面积的变化率等指标,来衡量城市的发展情况;选择列车时刻信息、城市空间距离和城市行政区划信息,来衡量周围城市与中心城市之间的... 详细信息

文章采用1984年和2014年中国地级及以上城市的统计数据,计算了市辖区内地区生产总值、年末总人口、建成区面积的变化率等指标,来衡量城市的发展情况;选择列车时刻信息、城市空间距离和城市行政区划信息,来衡量周围城市与中心城市之间的距离,分析了城市的发展速度与中心城市的距离关系,结果表明两者之间不存在显著的相关关系,即靠近中心城市的城市并没有发展得更快。

关键词：距离中心城市发展指标

近40年来冷龙岭地区冰川退缩和气候变化的关系

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水土保持研究 2012年第5期19卷 34-38页

作者：田洪阵杨太保刘沁萍兰州大学资源环境学院冰川与生态地理研究所兰州730000 兰州大学资源环境学院兰州730000

运用比值阈值法(TM3/TM5)结合目视解译,从1973年、1999年和2010年3个时段的MSS、ETM、TM影像中提取了祁连山东段冷龙岭地区冰川的边界,并对距其较近的门源、乌鞘岭、武威和永昌4个气象站点1961—2010年的气象数据以及冰川区的气象数据... 详细信息

运用比值阈值法(TM3/TM5)结合目视解译,从1973年、1999年和2010年3个时段的MSS、ETM、TM影像中提取了祁连山东段冷龙岭地区冰川的边界,并对距其较近的门源、乌鞘岭、武威和永昌4个气象站点1961—2010年的气象数据以及冰川区的气象数据进行了分析,结果表明:(1)37a来,冰川处在持续退缩状态;近10a来,冰川消融速度加快;南坡退缩较快,北坡退缩较慢,其它坡向介于二者之间;(2)该区增温趋势较明显;该区的降水虽有少量增加,但趋势却很不明显;(3)37a来,冰川退缩的主要原因是气温的升高;近10a来,冰川加速消融反映了20世纪90年代末以来的气温变化特征;南坡冰川对气候变化的反应较敏感。

关键词：冰川退缩气候变化遥感祁连山东段冷龙岭

1973—2020年阿尔金山冰川面积变化及其对气温变化的响应

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冰川冻土 2021年第5期43卷 1424-1434页

作者：田洪阵肖月杨太保刘沁萍张开帆天津工业大学经济与管理学院天津300387 天津工业大学环境科学与工程学院天津300387 兰州大学资源环境学院冰川与生态地理研究所甘肃兰州730000 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000

研究冰川面积变化对气温变化的响应模式,对于冰川资源的保护和利用具有重要意义。利用Landsat MSS、TM和OLI影像,采用比值阈值法结合目视修正,提取了阿尔金山地区1973—2020年8个时期的冰川边界信息,分析了冰川的时空变化特征,并结合距... 详细信息

研究冰川面积变化对气温变化的响应模式,对于冰川资源的保护和利用具有重要意义。利用Landsat MSS、TM和OLI影像,采用比值阈值法结合目视修正,提取了阿尔金山地区1973—2020年8个时期的冰川边界信息,分析了冰川的时空变化特征,并结合距离阿尔金山较近的且末、若羌、茫崖和冷湖等四个气象站点的气象数据,分析了冰川变化对气温变化的响应规律。主要结论如下:1973—2020年阿尔金山地区冰川整体处于退缩状态,面积减少了(64.89±12.36)km^(2)(19.21%±2.90%);1973—1990年冰川退缩较快,年均退缩率为(0.49±0.07)%·a^(-1);1990—1995年和1995—2000年这两个时期冰川退缩最快,年均退缩率分别为(1.07±0.08)%·a^(-1)和(1.08±0.08)%·a^(-1);2000年后,冰川退缩速率较慢,比较稳定,年均退缩率均低于0.2%·a^(-1)。气温是影响阿尔金山地区1973—2020年冰川变化的主要气候因子。阿尔金山地区冰川对不同气温变化阶段的响应模式为:气温升高阶段,冰川消融,冰川面积减少;气温稳定阶段,冰川逐渐进入新的动态均衡状态,冰川面积也相对稳定;气温降低阶段,因冰川运动的滞后性,冰川面积在短时间内无明显变化。

关键词：阿尔金山冰川面积变化气温变化响应遥感

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3种采样方法对DEM质量影响的定量分析

安徽农业科学 2009年第19期37卷 9288-9290页

作者：田洪阵杨太保刘沁萍曾彪兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

通过编程实现数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据采集的3种方法(随机采样、规则采样和成层随机采样)的算法,并对某一地区格网大小为30 cm×30 cm的栅格格式的高程数据进行采样,使用多种插值方法对采样数据进行插值,然后计... 详细信息

通过编程实现数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据采集的3种方法(随机采样、规则采样和成层随机采样)的算法,并对某一地区格网大小为30 cm×30 cm的栅格格式的高程数据进行采样,使用多种插值方法对采样数据进行插值,然后计算出偏差值。通过对偏差值的分析,发现这3种采样方法中随机采样较差,规则采样适合于对相对高程要求较高的应用,而成层随机采样适合于对高程总体偏差要求较高的应用。

关键词：采样方法随机采样规则采样成层随机采样数字高程模型

2001~2017年中国建设用地时空分异特征

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长江流域资源与环境 2020年第10期29卷 2113-2123页

作者：刘沁萍朱闯田洪阵蔡为民乔荣锋天津工业大学经济与管理学院天津300387 天津工业大学土地利用工程研究中心天津300387 天津工业大学环境科学与工程学院天津300387

在快速城市化进程中,我国建设用地急剧扩张,分析建设用地在时间和空间上的变化规律及其原因,对促进我国土地资源的可持续利用具有重要指导意义。基于2001、2006、2011、2017年四期MODIS Land Cover(MCD12Q1)产品数据,结合经济数据和地... 详细信息

在快速城市化进程中,我国建设用地急剧扩张,分析建设用地在时间和空间上的变化规律及其原因,对促进我国土地资源的可持续利用具有重要指导意义。基于2001、2006、2011、2017年四期MODIS Land Cover(MCD12Q1)产品数据,结合经济数据和地貌类型数据,研究中国不同经济区和不同地貌类型区的建设用地扩张的时空变化特征,结果表明:(1)全国建设用地在2001~2006、2006~2011、2011~2017年3时期扩张强度逐渐变弱,扩张速度逐渐变慢。(2)2001~2017年建设用地扩张主要发生在东部地区,该地区扩张强度最强、扩张速度最快。3时期内东部地区建设用地扩张强度逐渐变弱,扩张速度逐渐变慢;中部地区扩张强度逐渐变强,扩张速度逐渐变快;西部地区扩张强度先变弱后趋于稳定,扩张速度逐渐变慢;东北地区扩张强度先变弱后趋于稳定,扩张速度先变快后变慢。(3)2001~2017年建设用地扩张主要发生在平原地区,扩张强度最强,丘陵地区扩张速度最快;平原地区建设用地扩张强度逐渐变弱,扩张速度逐渐变慢;丘陵地区扩张强度先变弱后变强,扩张速度先变慢后变快;山地地区扩张强度逐渐变强,扩张速度先变快后变慢;高原地区扩张强度逐渐变强,扩张速度逐渐变快。从研究结果可知,不同经济区建设用地扩张强度和速度具有差异性,主要受不同时期国家相应的区域政策影响;不同地貌类型对建设用地扩张的时空特征也会产生影响。

关键词：建设用地扩张时空特征 MCD12Q1 中国

基于RS和GIS的内蒙古达里诺尔湖1999-2010年动态监测

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干旱区资源与环境 2012年第10期26卷 41-46页

作者：田洪阵杨太保刘沁萍张郝哲田明中郭婧杨婧中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

近10年来干旱和半干旱地区的内陆湖泊发生了巨大变化,有的稳定、有的萎缩,有的消失。文中以多时相LandSat TM/ETM+影像和早期1:5万地形图为数据源,选择内蒙古地区第二大湖泊达里诺尔为研究区域,从面积、变化率和空间分异特征等多个方面... 详细信息

近10年来干旱和半干旱地区的内陆湖泊发生了巨大变化,有的稳定、有的萎缩,有的消失。文中以多时相LandSat TM/ETM+影像和早期1:5万地形图为数据源,选择内蒙古地区第二大湖泊达里诺尔为研究区域,从面积、变化率和空间分异特征等多个方面对该湖泊近12年的变化过程进行分析。结果表明:达里诺尔湖从1999年到2010年湖泊重心西移岸线的发育系数减小,面积由220.3389km2缩减到190.0944km2,面积缩减了30.2445km2,年平均变化率为-0.012479%;对邻近三个气象台站50年气象资料的分析表明,湖泊萎缩的主要因素是气温的升高,蒸发量的上升以及降水量的减少。

关键词：湖泊面积变化湖泊空间分异遥感达里诺尔湖内蒙古