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Monitoring periodically national land use changes and analyzing their spatiotemporal patterns in China during 2015–2020

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Journal of Geographical Sciences 2022年第9期32卷 1705-1723页

作者： KUANG Wenhui ZHANG Shuwen DU Guoming YAN Changzhen WU Shixin LI Rendong LU Dengsheng PAN Tao NING Jing GUO Changqing dong jinwei BAO Yuhai CHI Wenfeng DOU Yinyin HOU Yali YIN Zherui CHANG Liping YANG Jiuchun XIE Jiali QIU Juan ZHANG Hansong ZHANG Yubo YANG Shiqi SA Rigai LIU Jiyuan Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation Institute of Geographic Sciences and Natural Resources ResearchCASBeijing100101China Northeast Institute of Geography and Agroecology CASChangchun130102China Northeast Agricultural University Harbin150030China Northwest Institute of Eco-Environment and Resources CASLanzhou730000China Xinjiang Institute of Ecology and Geography CASUrumqi830011China Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology CASWuhan430071China Fujian Normal University Fuzhou350007China Qufu Normal University RizhaoShandong276826China Inner Mongolia Normal University Hohhot010022China Inner Mongolia University of Finance and Economics Hohhot010070China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China Jilin University Changchun130000China

High-resolution mapping and monitoring of national land use/cover changes contribute significantly to the knowledge of the interaction between human activities and environmental ***’s Land Use/cover Dataset(CLUD)for 2020 and its dynamic changes in 2015-2020 were developed to extend the CLUD to over 30 years(i.e.,the 1980s to 2020 at 5-year intervals)by integrating remote sensing big data and knowledge-based human-computer interaction interpretation *** integrating method for CLUD 2020 improved the efficiency of national land use/cover mapping and the accuracy of land use pattern change detection compared to earlier CLUD products,with an overall accuracy of 95%.The intensity of land use change decreased across China in 2015-2020 compared to 2010-2015,although both characteristics of its spatial changes were *** cropland area continued to shrink at national scale in 2015-2020,with two regional hotspots including the widespread conversions from dry land into paddy land in Northeast China and the coexistence of widespread land cultivation and cropland abandonment in Xinjiang of Northwest ***-up land area continued to expand in China,showing consistency between 2015-2020 and 2010-2015,in which hotspots transited from the surroundings of coastal megacities to the city surroundings of the central and western *** natural land,although the woodland and grassland decreased in 2015-2020,its magnitude expanded compared to *** comparison,the water body area in Qinghai-Tibet Plateau increased significantly under the continuous impact of climate *** characteristics of land use change were closely related to the development strategy of the top-level design of the 13th Five-Year Plan(2016-2020)(e.g.,ecological civilization construction and high-quality development).

关键词： land use spatial pattern cropland change urban expansion cloud computation remote sensing China

区域土地利用影响地表CO_(2)浓度异质性特征的动力学机制

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地理学报 2022年第4期77卷 936-946页

作者：邓祥征蒋思坚李星赵海鹏韩赜董金玮孙志刚陈明星中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 中国地质大学(武汉) 武汉430074 中国地质大学(北京) 北京100083

本文综合应用高斯方程和拉姆齐模型,针对京津冀地区2000年以来10 km×10 km栅格尺度的地表CO_(2)浓度开展研究,分析了区域土地利用影响地表CO_(2)浓度异质性特征的动力学机制。研究发现:①地表CO_(2)浓度与土地利用类型密切相关。2000—... 详细信息

本文综合应用高斯方程和拉姆齐模型,针对京津冀地区2000年以来10 km×10 km栅格尺度的地表CO_(2)浓度开展研究,分析了区域土地利用影响地表CO_(2)浓度异质性特征的动力学机制。研究发现:①地表CO_(2)浓度与土地利用类型密切相关。2000—2018年京津冀地区CO_(2)浓度的高值区主要集中于经济较发达的快速城镇化地区;②土地利用强度及土地利用效率上的时空分异为地表CO_(2)扩散提供了潜在的势能。京津冀地区地表CO_(2)排放及扩散存在明显的空间异质性,距离CO_(2)排放高值区越近,其相应的CO_(2)浓度越高并随时间推移及空间拓展呈逐步减小的态势;③京津冀地区在土地利用结构调整、格局优化及效率提升后,CO_(2)排放强度增幅明显减弱,其区域间的增幅差异也逐渐缩小。产业转型发展、土地利用格局优化、土地利用效率提高有效地抑制了京津冀地区地表CO_(2)排放强度的提升并促进了该区域的内涵式增长与高质量发展。

关键词：土地利用碳排放 CO_(2)浓度拉姆齐模型高斯方程京津冀

黄河中下游影响区生态空间和生态指数变化评估

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生态学报 2021年第20期41卷 8030-8039页

作者：刘小燕崔耀平董金玮史志方闰亚迪黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室(河南大学) 开封475004 河南省大气污染综合防治与生态安全重点实验室开封475004 河南大学地理与环境学院开封475004 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

黄河中下游影响区人地关系复杂,受到自然和人类活动交叠影响,厘清该区域的生态空间及其生态指数变化对实现黄河流域生态保护与高质量发展这一国家战略具有重要意义。对黄河中下游影响区的生态空间时空格局演化和生态状况进行定量分析,... 详细信息

黄河中下游影响区人地关系复杂,受到自然和人类活动交叠影响,厘清该区域的生态空间及其生态指数变化对实现黄河流域生态保护与高质量发展这一国家战略具有重要意义。对黄河中下游影响区的生态空间时空格局演化和生态状况进行定量分析,具体包括基于土地利用遥感监测数据的生态空间演变分析和基于纯遥感驱动的遥感生态指数RSEI (Remote Sensing Ecological Index)分析,从而完整刻画了2000-2020年黄河中下游影响区生态环境的动态变化格局。研究结果显示:(1)从土地利用类型变化来看,黄河中下游影响区主要土地利用类型是耕地,占研究区的70%;近20年以来耕地和建设用地变化明显,耕地面积减少了2.15%(约9849km^(2)),建设用地增加了30.75%(约11146km^(2)),且建设用地的扩张主要以侵占耕地为主;(2)从生态空间类型变化来看,研究区半生态用地面积变化较大,主要向弱生态用地转变,发生在城市地区;天津市、河北省以及山东省的沿海地区生态空间类型由弱生态用地转为生态用地;黄河流域河南段可以明显看出半生态用地向生态用地的转变;(3)从生态级别来看,近20年来生态级别为"差"和"较差"的面积有所减少,由2000年的38.85%减少至2020年的23.01%,生态级别为"中等"和"良"的面积有所上升,由2000年的45.54%增加至2020年的73.71%,生态级别为"优"主要分布在河南省、江苏省和安徽省周边;黄河滩区内外生态环境质量相当,均呈缓慢上升趋势。本研究利用遥感大数据完整地对黄河中下游影响区的生态空间及其对应生态状况进行了长时间序列的监测与评估,为总体认知和把握该区的生态状况提供了基础支撑。

关键词：土地利用生态空间遥感生态指数 GEE 时空分析

2000—2020年中国青饲料播种面积及其供需驱动因素的时空格局

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地理学报 2024年第7期79卷 1804-1823页

作者：杨彤赵雯莉董金玮李愈哲李之超王洁齐雯丽毕健张戈丽中国农业大学土地科学与技术学院北京100093 中国农业大学生物学院北京100093 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国农业大学草业科学与技术学院北京100093 兰州大学资源环境学院兰州730000

高产、优质的青饲料对于国家畜牧业发展和食物供给至关重要。然而,当前对于青饲料播种面积时空变化格局及其阶段性特征、区域差异以及影响因素等尚未清楚。本文基于省级面板数据分析了2000—2020年青饲料种植的时空格局变化,结合MODIS-... 详细信息

高产、优质的青饲料对于国家畜牧业发展和食物供给至关重要。然而,当前对于青饲料播种面积时空变化格局及其阶段性特征、区域差异以及影响因素等尚未清楚。本文基于省级面板数据分析了2000—2020年青饲料种植的时空格局变化,结合MODIS-NPP产品和统计数据,揭示了饲料供给与需求对青饲料播种面积的影响。结果表明:①2020年中国青饲料播种面积为2199×10^(3)hm^(2),仅占农作物播种面积的1.3%,其中牧业地区占全国的59%。②2000年以来青饲料播种面积经历了快速增长(2000—2003年,464.2×10^(3)hm^(2)/a)、快速下降(2004—2009年,-399×10^(3)hm^(2)/a)和缓慢增长(2010—2020年,64.3×10^(3)hm^(2)/a)3个时期。牧业地区主导了全国青饲料播种面积的变化。③饲料供需因素最多可以解释92%的青饲料播种面积变化。其中,饲料需求每增加1万t,青饲料播种面积最高增加900 hm^(2)。秸秆草饲料产量与青饲料互为补充,以负效应为主(偏回归系数介于-1.2~-0.5之间)。天然草饲料产量则对青饲料播种面积变化影响较小。此外,生态工程和农业政策等因素通过调控奶业、草牧业和种植业对青饲料播种面积的变化有重要影响。本文结果可为制定粮食安全、生态环境保护和作物结构调整等相关政策措施提供科学支持。

关键词：青饲料时空格局播种面积饲料供需中国

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农业土地利用遥感信息提取的研究进展与展望

地球信息科学学报 2020年第4期22卷 772-783页

作者：董金玮吴文斌黄健熙尤南山何盈利闫慧敏中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 中国农业大学土地科学与技术学院北京100083

农业用地占到全球土地面积近一半,农业土地利用(包括耕地及作物分布、种植制度、土地管理等)变化直接影响到粮食安全、水安全、生态安全和气候变化。遥感已经成为土地利用信息获取的重要手段,近年来中分辨率遥感卫星如Landsat、Sentine... 详细信息

农业用地占到全球土地面积近一半,农业土地利用(包括耕地及作物分布、种植制度、土地管理等)变化直接影响到粮食安全、水安全、生态安全和气候变化。遥感已经成为土地利用信息获取的重要手段,近年来中分辨率遥感卫星如Landsat、Sentinel以及中国高分卫星等的免费开放为国内外农业土地利用信息提取提供了前所未有的机遇,取得了一系列重要研究进展。本文从耕地分布、作物类型识别、农业种植制度以及农业土地管理4个角度分析了土地利用信息提取的最新研究进展。结果发现:①耕地分布产品已经由过去的粗分辨率提升到10~30 m,耕地现状数据较为丰富,但挖掘遥感数据实现耕地变化历史回溯的能力有待加强;②作物分类方面多采用地面调查数据和卫星遥感(Landsat和Sentinel-2为主)相结合的方式进行,在北美和欧洲得到了业务化运行,但对作物种植面积早期监测的能力有待加强;③基于遥感的农业种植制度信息获取(如撂荒)研究多集中在东欧等地区,在中国由于经济和政策因素导致的撂荒、轮作、休耕等现象也十分普遍,但具有针对性的遥感监测研究目前还相对缺乏;④农业土地管理措施信息提取方面,区域灌溉面积产品取得了重要进展,但数据的可靠性和准确性仍有待提高。在此基础上,我们结合遥感大数据、深度学习算法、云计算平台的发展对未来农业土地利用信息提取研究进行了展望:①融合多源数据形成更高维度空间、光谱和时间信息的遥感大数据,提升特征提取和数据挖掘能力;②机器学习和深度学习算法等智能化方法与基于地理学和物候信息的专家知识方法的耦合;③遥感云计算和大数据挖掘等前沿遥感和计算技术的应用。

关键词：农业土地利用遥感耕地分布作物分类农业种植制度农业土地管理措施

Global observation of urban expansion and land-cover dynamics usingsatellite big-data

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Science Bulletin 2021年第4期66卷 297-300页

作者： Wenhui Kuang Guoming Du Dengsheng Lu Yinyin Dou Xiaoyong Lid Shu Zhang Wenfeng Chi jinwei dong Guangsheng Chen Zherui Yin Tao Pan Rafiq Hamd Yali Hou Chunyang Chen Han Li Chen Miao Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation Institute of Geographic Sciences and Natural Resources ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101China School of Public Administration and Law Northeast Agricultural UniversityHarbin 150030China School of Geographical Sciences Fujian Normal UniversityFuzhou 350007China University of Chinese Academy of Sciences Beijing J00049China State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-Environmental SciencesChinese Academy of SciencesBeijing 100085China School of Resources and Environmental Economics Inner Mongolia University of Finance and EconomicsHohhot 010017China School of Environmental&Resource Sciences Zhejiang Agriculture and Forestry UniversityHangzhou 311300China Xinjiang Institute of Ecology and Geography Chinese Academy of SciencesUrumqi 830011China Royal Meteorological Institute of Belgium Brussels 1180Belgium National Remote Sensing Center of China Beijing 100036China

Humans deeply influence the urbanizing of earth’s surface system in an exacerbating manner across space and time[1].Around the globe,urban land-use/cover changes reflect the intensities of human activities and land s... 详细信息

关键词： dominated expansion dynamics

“数字国土”框架下的国土政务信息化平台建设初探

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山东师范大学学报（自然科学版） 2007年第3期22卷 80-82页

作者：董金玮郑新奇赵璐山东师范大学人口.资源与环境学院济南250014 中国地质大学土地科学技术学院北京100083

介绍了"数字国土"工程的基本内容,在此基础上提出了"数字国土"工程建设的4个关键步骤.针对目前的现状和国内数字国土发展的实际,对国土政务信息化平台建设这一当前亟待解决的环节进行探讨,提出了国土政务信息化平台建设的总体设计方案.

关键词： “数字国土” 国土政务信息化平台

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pH计研制与开发

现代科学仪器 2006年第4期 48-49页

作者：董金伟朱维涛吴寅上海理工大学光电学院上海200093 上海理工大学光电学院

主要介绍了pH酸度计的工作原理,性能特点,电路设计及应用。

关键词：高阻电极信号放大

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智能网联先导区道路交叉口车路协同系统设计

时代汽车 2021年第6期 191-194页

作者：董金玮苑寿同胡鑫中汽研智能网联技术(天津)有限公司天津市300393

近年来,车路协同是汽车与交通行业发展的重要方向之一,而车路协同环境建设和推广也成为先导区建设的重中之重。车路协同系统利用无线通信、传感器检测、高精度地图定位、人工智能、计算机等众多技术来获取车辆和道路信息,在实现人、车... 详细信息

近年来,车路协同是汽车与交通行业发展的重要方向之一,而车路协同环境建设和推广也成为先导区建设的重中之重。车路协同系统利用无线通信、传感器检测、高精度地图定位、人工智能、计算机等众多技术来获取车辆和道路信息,在实现人、车、路充分协同的同时,从而达到主动提高道路交通安全、最优化利用系统资源、缓解交通拥挤的目标,形成安全、效率、环保的道路交通系统。先导区一般选址在车流量大、道路环境复杂、附近居住人口密集的区域。先导区内汽车智能与网联化测试、V2X场景实现均需要借助于车路协同系统环境。本文介绍了先导区道路交叉口车路协同系统涵盖的技术,以及实现的功能和信息服务场景,并从车端、路端给出了相应场景的解决方案。

关键词：先导区车路协同道路交叉口无线通信