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基于遥感数据的内蒙古黄河流域生态质量评价

地理科学研究 2024年第1期13卷 211-220页

作者：李伟微内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古呼和浩特

黄河流域生态保护和高质量发展已成为重大国家战略,流域内的经济增长、产业发展与生态环境协同发展问题正逐渐成为研究热点,因此对于黄河流域的自然灾害检测与生态环境评价显得尤为重要。本文通过多源遥感数据对内蒙古黄河流域进行提取... 详细信息

黄河流域生态保护和高质量发展已成为重大国家战略,流域内的经济增长、产业发展与生态环境协同发展问题正逐渐成为研究热点,因此对于黄河流域的自然灾害检测与生态环境评价显得尤为重要。本文通过多源遥感数据对内蒙古黄河流域进行提取。通过土地利用转移矩阵对内蒙古地区黄河流域沙漠化与草地退化等自然灾害进行监控,并通过RSEI对黄河流域的生态环境进行了质量评估。内蒙古黄河流域草地退化与沙漠化在2000年到2010年这10年之间最为明显。结果如下:(1) 其中2000、2005、2010、2015、2020年草地面积为7484.5777 km2、6914.7979 km2、5965.8845 km2、5996.9663 km2、6906.6011 km2。2000年不论是高覆盖、低覆盖还是中覆盖草地的面积为最大,在2010年时草地退化最为严重。经过深入分析,我们发现草地退化的主要原因在于过度开垦导致了草地面积的减少,破坏了草原生态系统的平衡。随着农田的扩张,土地的覆被变化引发了土壤侵蚀、水资源枯竭和生物多样性丧失等问题,进而加速了草地的退化过程。但在2020年时草地面积相比于2015年增加了909.6348 km2,这其中大部分都是由耕地转为草地。(2) 内蒙古黄河流域的荒漠化面积在2000年到2015年间一直以减少为主,但在2015年至2020年之间荒漠面积增加了245.7310 km2,大部分由低覆盖草地与旱地转入,且与草地的增长有反向趋势。(3) 内蒙古地区黄河流域在生态质量指数评价中数值基本都在0.2~0.7之间,没有生态环境差与优的区域,这也是因为内蒙古黄河流域的主要用地类型为旱地,是受人为影响最为明显的区域,所以在2000~2020年间的RESI指数基本稳定,但2000年与2020年生态质量中等区域明显大于2005、2010与2015年,这与草地面积的增加有相同的规律。

关键词：内蒙古黄河流域土地转移矩阵生态质量指数

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湖南省茶陵县“三生空间”格局演变特征分析

中南林业调查规划 2024年第3期43卷 16-22页

作者：王靖雯李玉娇杨佳诚解文灿刘艺葛大兵湖南农业大学环境与生态学院湖南长沙410125

为科学认识湘赣边县域“三生空间”格局演变,促进区域发展,以茶陵县为研究区,基于茶陵县2000年、2010年和2020年土地利用数据,采用土地利用动态度、土地转移矩阵、核密度估计法,揭示茶陵县“三生空间”格局分布与演变特征。结果显示:(1... 详细信息

为科学认识湘赣边县域“三生空间”格局演变,促进区域发展,以茶陵县为研究区,基于茶陵县2000年、2010年和2020年土地利用数据,采用土地利用动态度、土地转移矩阵、核密度估计法,揭示茶陵县“三生空间”格局分布与演变特征。结果显示:(1)茶陵县“三生空间”分布中,生态空间分布最广;生产空间聚集性较强,主要位于茶陵县中部至西南部,呈线状分布;生活空间主要分布在县城地区。(2)茶陵县“三生空间”二级分类中单一土地利用动态度最高的是水域生态空间,其次为城乡生活空间,而林地生态空间是唯一单一土地利用动态度为负的二级分类类型,整个研究期内综合土地利用动态度均为正。(3)2000—2020年,茶陵县共有179.47 km~2空间面积发生了转换,其中生产空间主要转为生态空间,生活空间和生态空间均主要转为生产空间,二级分类中林地生态空间转为农业生产空间的面积最大。(4)茶陵县“三生空间”转入转出面聚集程度较高,其中生态空间的转出密度值最高,为1.72,生产和生活空间转入的高值区分布在中心城区及周边乡镇,生态空间转入区则多分布于虎踞、高陇、界首等外围乡镇。在转出的空间分布中,生产和生活空间较为分散,生态空间转出区集中于中心城区及周边的枣市镇、严塘镇和舲舫乡。研究结果说明2000—2020年茶陵县“三生空间”格局变化明显。

关键词：三生空间时空格局演变特征土地利用动态度土地转移矩阵核密度估计法茶陵县

黄河流域近十年 NPP 变化特征及驱动因子分析

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应用基础与工程科学学报 2023年第2期31卷 280-295页

作者：杨楠王凌雨朱琳张晓瑞孙红福王维实夏佳微中国地质环境监测院北京100081 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 国家卫星气象中心北京100081

基于BEPS生态过程模型计算的净初级生产力(NPP)、平均最高及最低气温及降水数据,采用Sen+MK趋势分析方法对黄河流域2010~2020年NPP变化趋势情况进行连续监测,利用复相关系数探究气温和降水对NPP的驱动影响情况,并通过土地覆盖类型变换... 详细信息

基于BEPS生态过程模型计算的净初级生产力(NPP)、平均最高及最低气温及降水数据,采用Sen+MK趋势分析方法对黄河流域2010~2020年NPP变化趋势情况进行连续监测,利用复相关系数探究气温和降水对NPP的驱动影响情况,并通过土地覆盖类型变换侧面反应人类活动对黄河流域净初级生产力的影响.研究结果表明:黄河流域2010~2020年NPP呈不明显的上升趋势;黄河流域NPP受降水驱动较为明显的地区主要为内蒙古及山东沿海地区,内蒙古、山西、陕西3省交界处主要受到平均最高气温驱动,青海柴达木盆地等地则主要受到平均最低气温驱动;其中,黄河流域NPP的低值区域受气象因子驱动明显,NPP高值区域面积有所扩大,在人类活动影响下植被类型大量向对NPP增长有利的方向转变,表明黄河流域整体生态环境有所改善.

关键词： NPP Sen+MK趋势分析气象因子黄河流域土地转移矩阵环境遥感监测复相关系数

国家中心城市土地利用变化稳定性和系统性特征——以武汉市为例

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资源科学 2019年第4期41卷 701-716页

作者：杨建新龚健高静冶琴中国地质大学(武汉)公共管理学院武汉430074 国土资源部法律评价重点实验室武汉430074 青海省国土规划研究院西宁810001

运用改进的土地利用变化强度分析框架探析国家中心城市土地利用变化模式的稳定性和系统性特征。以土地利用变化转移矩阵为基础,从自上而下的三个层次(间隔、类别、转换)分析区域土地利用变化强度动态特征。鉴于多种地类相互转换过程分... 详细信息

运用改进的土地利用变化强度分析框架探析国家中心城市土地利用变化模式的稳定性和系统性特征。以土地利用变化转移矩阵为基础,从自上而下的三个层次(间隔、类别、转换)分析区域土地利用变化强度动态特征。鉴于多种地类相互转换过程分析的非直观性,提出一种转换模式交叉列联表表示各种转换类型的稳定性和系统性特征,并有助于研究者将土地利用变化的模式与过程相联系。以国家中心城市武汉为研究案例,分析其1996—2015年土地利用变化模式的稳定性和系统性特征,并对比其他国家中心城市近年来土地利用变化模式特征。结果表明:武汉市近年来土地利用变化强度呈上升趋势,农村居民点用地、城镇建设用地和耕地的转入以及耕地、未利用地和水体的转出表现出时间尺度稳定性。耕地向城镇建设用地和农村居民点用地等转换过程则表现为稳定的系统性变化模式。其他国家中心城市主要土地利用变化模式与过程及武汉市表现出较大的相似性。改进后的强度分析框架能更直观地反映土地利用变化模式的稳定性和系统性特征,研究结果对深入挖掘国家中心城市土地利用变化模式信息,理解其土地利用变化过程与机制具有重要作用。

关键词：强度分析土地利用变化土地转移矩阵模式与过程驱动机制国家中心城市武汉市

巴尔喀什湖流域土地利用/覆被变化过程与趋势

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干旱区研究 2021年第5期38卷 1452-1463页

作者：刘婉如陈春波罗格平何惠丽中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 中国科学院中亚生态与环境研究中心新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

巴尔喀什湖流域是跨越中国新疆(境内)和哈萨克斯坦(境外)的重要流域。利用1970s、2005年和2015年3期土地利用/土地覆被(Land Use and Land Cover,LULC)数据与马尔科夫模型等方法,分析1972年流域内最大的水利工程卡普恰盖水库建成和前苏... 详细信息

巴尔喀什湖流域是跨越中国新疆(境内)和哈萨克斯坦(境外)的重要流域。利用1970s、2005年和2015年3期土地利用/土地覆被(Land Use and Land Cover,LULC)数据与马尔科夫模型等方法,分析1972年流域内最大的水利工程卡普恰盖水库建成和前苏联解体以来流域LULC变化过程和趋势,并对比流域境内外差异,为该地区土地资源管理及生态环境保护提供依据。结果表明:巴尔喀什湖流域LULC变化呈现出耕地和林地面积先减后增(总体增加)、水域和未利用地面积先增后减(总体减少)、草地和城乡建设用地面积持续增加的变化趋势。这表明后期LULC变化对整个研究期LULC变化影响更大。以上变化以双向转换为主,因此,整个研究期内全流域变化过程始终处于平衡状态。境内外LULC类型结构和变化过程均不相同,境内分配比境外均匀,单一类型和区域LULC变化趋势与状态指数均表明境内LULC类型变化过程比境外稳定,但由于境外面积占全流域86%,主导了全流域LULC类型结构和变化过程。全流域在研究期内始终处于平衡状态。

关键词：巴尔喀什湖流域土地利用/覆被变化土地转移矩阵时空变化

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武汉城市圈公路沿线土地利用变化规律分析

长江流域资源与环境 2016年第10期25卷 1585-1593页

作者：王慧敏危小建刘耀林广东工业大学机电工程学院广东广州510006 流域生态与地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室江西南昌330013 东华理工大学测绘工程学院江西南昌330013 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

区域交通土地一体化规划需要明晰公路沿线的土地利用变化过程。基于随机概率的土地转移矩阵模型及相关结构指数,分析了武汉城市圈公路沿线的土地变化规律。结果显示,从变化量而言,武汉城市圈各类型公路沿线耕地转为建设用地的比例最大,... 详细信息

区域交通土地一体化规划需要明晰公路沿线的土地利用变化过程。基于随机概率的土地转移矩阵模型及相关结构指数,分析了武汉城市圈公路沿线的土地变化规律。结果显示,从变化量而言,武汉城市圈各类型公路沿线耕地转为建设用地的比例最大,且以国道最为明显;从系统的变化方向而言,各公路类型沿线建设用地占用耕地现象显著,此外,高速沿线建设用地占用水域,国道沿线耕地占用林地,以及各类型公路沿线耕地、林地闲置现象也需及时监测和预警。

关键词：土地转移矩阵武汉城市圈系统随机过程交通土地一体化

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土地“三生”功能演变及布局优化策略研究

人民黄河 2023年第12期45卷 96-100页

作者：尹丽信阳师范学院美术与设计学院河南信阳464000

基于2000年、2020年的Landsat卫星影像及经济发展统计数据,使用土地利用转移矩阵、“三生”功能值及功能比较优势等对辽宁省“三生”功能时空演变及比较优势进行了定量解析,并提出了政策建议。结果表明:辽宁省土地利用类型以林地、农田... 详细信息

基于2000年、2020年的Landsat卫星影像及经济发展统计数据,使用土地利用转移矩阵、“三生”功能值及功能比较优势等对辽宁省“三生”功能时空演变及比较优势进行了定量解析,并提出了政策建议。结果表明:辽宁省土地利用类型以林地、农田、农村用地、水域为主,约占总面积的42.83%、41.00%、5.21%、3.42%;生产功能呈中部高、东西部低的空间分布特征,生产功能值为0.01~0.21;生活功能由东到西呈高低间隔分布,生活功能值由平原向周围山地递减;生态功能与地形地貌显著相关,生态功能值为0.01~0.65;辽宁中部平原及大连等地区生产功能具有高优势,辽宁中部等地区生活功能具有较高优势,辽宁东部、西部等地区生态功能具有高优势。建议设计“三生”功能政策框架,完善生态环境保护机制。

关键词： “三生”功能土地转移矩阵功能优势度辽宁省

基于GIS的富裕县土地生态系统服务价值研究

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基于GIS的富裕县土地生态系统服务价值研究

作者：韩东薇东北农业大学

学位级别：硕士

生态环境变化影响研究一直是全球科研领域所共同探讨的研究热点,这是由于生态环境是我们人类生存的根本保障,土地生态在整个生态系统中更是处于至关重要的位置,因为土地是人类赖以生存的基础,是人类保证生存的前提。土地的变化对于整个... 详细信息

生态环境变化影响研究一直是全球科研领域所共同探讨的研究热点,这是由于生态环境是我们人类生存的根本保障,土地生态在整个生态系统中更是处于至关重要的位置,因为土地是人类赖以生存的基础,是人类保证生存的前提。土地的变化对于整个生态系统服务功能变化的影响都是非常显著的。然而随着时间的推移,人口的增长变化以及经济的飞速发展,人们在追求效益的同时,却忽略了对生态系统,尤其是对土地生态的重视。频繁的经济活动、不合理的土地整治都对土地资源的压力不断增大,进而导致生态环境的变化,生态系统能够提供功能服务的能力降低。土地资源是十分重要的环境资源,土地利用方式的改变不仅会改变土地生态系统本身,也会深刻地影响到其他生态系统的环境质量。所以本文通过应用遥感和GIS技术,在获取富裕县2000年至2013年三期土地利用动态数据,对富裕县土地利用变化进行分析研究的基础上,结合不同土地类型的生态服务功能价值变化,探讨二者之间存在的联系,通过对富裕县土地利用现状,不同土地类型生态服务价值的情况以及存在的问题的分析研究,对实现富裕县土地生态可持续发展提供可行性建议。本文依据国内外生态服务价值研究的现状和趋势,以及总结国内外学者对生态服务价值研究的相应成果,对富裕县的研究时间段确定为2000年至2013年,研究分析了富裕县的土地利用变化情况,以及在土地利用变化影响下的富裕县土地生态系统服务价值变化,表明了土地利用变化同生态服务价值二者之间的关系,为保障富裕县合理规划与稳定发展土地生态系统提供决策支持。研究分析得出以下结论:(1)2000年至2013年期间富裕县耕地、草地等土地类型总体呈减少趋势;未利用地、林地、城乡、工矿居民用地、水域总体上呈上升趋势,其中草地呈现先增加后减少,森林呈现先减少后增加的趋势。并且土地类型中减少幅度最大的土地类型是耕地,其中,旱地变化幅度最大,降低趋势明显,水田面积有所增加。(2)2000年至2013年富裕县耕地、草地的生态系统服务价值是减少的,森林、水域、未利用地等土地类型的生态系统服务价值是增加的。(3)2000年至2013年富裕县生态系统服务价值总体一直呈增加的趋势,2006年-2013年富裕县生态系统服务价值的增加趋势较为明显,幅度较大。(4)农田、森林、水域等生态系统由于单位面积生态服务价值高,所以这三类生态系统的生态服务价值占富裕县总的生态服务价值的绝大部分,对富裕县生态系统服务价值总量的影响度最大。

关键词：富裕县土地利用变化生态服务功能土地转移矩阵敏感性指数

1999-2019年海螺沟森林公园景观格局演变及其驱动力分析

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1999-2019年海螺沟森林公园景观格局演变及其驱动力分析

作者：胡伶湖南农业大学

学位级别：硕士

海螺沟森林公园是世界上仅存的低海拔冰川之一,具有重要的生态价值、人文价值和自然价值。分析海螺沟森林公园景观格局动态演变规律特征,有利于探寻自然环境与人类社会与近20年景观格局发生的变化、原因以及带来的问题,为景区发展可持... 详细信息

海螺沟森林公园是世界上仅存的低海拔冰川之一,具有重要的生态价值、人文价值和自然价值。分析海螺沟森林公园景观格局动态演变规律特征,有利于探寻自然环境与人类社会与近20年景观格局发生的变化、原因以及带来的问题,为景区发展可持续性提供科学途径和管理依据。本文将研究区域划分为林地、冰川、其他用地、建设用地、水域和耕地六种景观用地类型,并且基于1999、2004、2009、2014、2019年五期Landsat卫星数据集,采用支持向量机分类法对影像进行分类,获得分类图像数据,然后通过土地转移矩阵、景观格局指数、定量定性分析相互结合等方法来综合分析海螺沟森林公园景观格局演变与驱动力因素,结果表明:(1)这20年人类活动对土地利用类型的干扰程度一直呈上升趋势,用地类型面积变化趋势主要体现在冰川转为其他用地和林地、林地和耕地转为建设用地、其他用地转为林地、水域转为其他用地。大斑块类型中的冰川土地利用变化面积缩减最为明显,1999年冰川面积是196.0101平方千米在2019年缩减到119.9574平方千米;其次在人类活动集中的磨西古镇商业区、交通道路两侧以及海螺沟服务区域的建筑用地利用变化明显,1999年由最初的0.4770平方千米至2019年发展为4.3917平方千米。(2)海螺沟森林公园整体景观聚集性相对稳定,但冰川斑块优势度下降,其余斑块类型丰富度越来越高,土地利用类型越来越丰富,斑块形状不规则化,景观破碎化程度呈现增加趋势,景观连接度下降,景观异质性越来越高。(3)气候因素和人类社会活动共同影响着海螺沟冰川森林公园景观格局的演变,通过研究发现一般公共预算投入、海螺沟景区接待人数、第一产业增加值、GDP和气温以及日照时数等是影响研究区域景观格局变化的驱动力因子,是导致景观破碎化增强、斑块间连通程度下降的主要因素,而人类社会活动则是影响建筑用地景观变化的重要因素。(4)根据景观格局和驱动力分析结果,对海螺沟之后的管理提出以下建议:(1)聚合破碎化斑块,控制破碎化蔓延;(2)加强生态廊道的保护与改造提升,提高斑块连通性;(3)加强人类活动空间的控制,提升公园发展可持续性。

关键词：森林景观格局土地转移矩阵景观指数驱动力