多模型测度的内蒙古土地利用动态变化分析

本文以土地利用现状数据为基础,利用gis空间分析技术,采用土地利用动态度、转移矩阵等研究方法,对重庆市巴南工业园区2009-2015年土地利用变化情况进行分析。结果显示

在arcgis软件和景观指数统计学软件fragstats3.3的支持下,以1986年、1995年和2002年三个时期的土地利用覆盖数据为基础数据来源,以景观生态学的原理和方法为基础,利用景观格局指标分析了长株潭地区的景观格局现状和存在的问题。研究结果表明:1986年到2002年间景观格局主要集中在水田、草地、林地、城镇用地、农村居民用地和未利用地等景观类型之间相互转换。从城镇用地、和农村居民用地的显著转化可以看出,近年来,长株潭地区的城镇化速度不断加快,建设用地和农村居民用地面积不断扩张,说明长株潭地区经济发展较快,但同时要注意增强长株潭地区的景观稳定性和抗干扰性能,促进当地经济、社会和生态的可持续发展。

基于沙厂水库流域1990年、1995年、2005年的tm遥感资料和2000年sport遥感数据,在gis技术支持下,建立了沙厂水库流域土地利用数据库;运用马尔柯夫模型,对研究区域内土地利用动态变化进行分析研究。通过对流域2005年的土地利用变化进行验证,对该流域2010年的土地利用情况进行预测。结果表明:①阔叶林、针叶林、灌木林和农田面积呈上升态势,混交林、其他土地和水域面积呈下降趋势;②3期土地利用流向基本一致,林地之间存在互动变化,其他土地,水域和农田向林地方向转移;③阔叶林、针叶林、灌木林、混交林和其他土地是本流域土地利用变化的主导类型和主要方向,整个演变趋势使林草面积显著增加,林地类型以阔叶林和针叶林为主。

近年来土地利用驱动机制研究成为研究的热点,煤矿区是土地利用景观格局变化显著区域,该文主要研究土地利用景观格局动态变化及其调控原理。以2000—2010年遥感影像为基础,采用erdas软件对土地利用景观格局进行分类,研究景观格局的动态变化、转移矩阵及特征,结合七台河市煤矿区社会经济情况,确定影响景观格局因子的驱动力因素。结果表明:林草地、未利用地减少,耕地、矿业用地增加,动态变化度较大成为该时期土地利用景观格局动态变化的主要特征。第一产业总产值、人口数量是决定耕地的主要因子,林草地、矿业用地与第一、二产业产值及最终消费等经济驱动因素密切相关,同时市政府的环境保护及土地复垦、整治和恢复措施使矿业用地增长速度减慢。

针对当前土地利用模拟技术在岩溶地区应用较少的现状,该文提出了利用clue-s模型对岩溶地区土地利用变化进行模拟。此模型全面考虑自然和人文因子,通过迭代方法综合空间分析和非空间分析,较好地模拟小尺度范围内土地利用变化,具有综合性、开放性、空间性、竞争效率性等特点。研究结果表明:该模型不仅能够准确地反映未来研究区土地利用变化趋势,而且能较好地筛选影响未来土地利用变化主要影响因子,进行不同情景土地利用变化模拟,对岩溶地区土地利用规划和管理具有参考价值。

针对当前土地利用模拟技术在岩溶地区应用较少的现状,该文提出了利用clue-s模型对岩溶地区土地利用变化进行模拟。此模型全面考虑自然和人文因子,通过迭代方法综合空间分析和非空间分析,较好地模拟小尺度范围内土地利用变化,具有综合性、开放性、空间性、竞争效率性等特点。研究结果表明：该模型不仅能够准确地反映未来研究区土地利用变化趋势,而且能较好地筛选影响未来土地利用变化主要影响因子,进行不同情景土地利用变化模拟,对岩溶地区土地利用规划和管理具有参考价值。

利用平朔矿区3个时相的tm影像数据,结合矿区土地利用的实际特点,划分了耕地、林草地、工业及住宅用地、水域、交通用地、待复垦地和未利用地7种矿区土地利用类型,分析并研究了平朔矿区土地利用中灰色建模的方法以及求解过程。预测结果表明:矿区耕地逐渐下降,到2023年预计耕地面积18173.21hm2,占矿区总面积的45.4%;同时由塌陷地和排土场形成的待复垦地逐渐增多,预计2023年将达到3849.62hm2。因此,应该加大土地复垦的力度和进度,促进已复垦地尽快转为耕地,协调生产建设和生态建设对土地利用的改变速度,保证矿区各类土地的可持续利用。

针对已有的遗传bp神经网络土地利用变化预测模型存在bp神经网络隐层节点不易确定、创建过程烦琐等问题,本文利用输入层与隐藏层神经节点数量关系原理确定隐层节点,在sheffield工具箱环境下进行遗传算法的编程,简化遗传bp神经网络土地利用变化预测模型的创建.结果表明,利用输入层和隐含层节点数量关系创建的遗传bp神经网络土地利用变化预测模型,可以实现土地利用变化的预测,而且在效率和精度上均优于传统bp神经网络模型,且操作简便.

为研究土地利用空间格局变化地形特征,采用1990年、2000年、2010年、2013年4期鄱阳湖地区landsattm解译数据及dem数据,借助地形位、分布指数、地学信息图谱方法,深入探讨了1990-2013年鄱阳湖地区不同地形下土地利用格局的变化特征.结果表明:(1)1990-2013年,鄱阳湖地区土地利用类型以耕地、林地、水域为主,三种类型面积占比均在90％以上,建设用地快速增长,由1990年的1387.42km2增加到2013年的2413.98krn2,增加了1026.56km2,耕地、未利用土地、林地面积分别减少513.39km2,399.04km2,123.75km2;(2)1990-2013年,土地利用格局变化具有地形效应,低地形范围优势分布耕地、建设用地、水域,高地形范围林地优势分布,未利用土地、草地零散分布对地形变化适宜性较强;(3)1990-2013年,研究区土地利图谱以稳定型和中期型为主,面积分别为48457.44km2,2014.56km2,稳定型图谱的优势区域位于高、低地形范围,耕地、林地、建设用地变化稳定;低、中高地形范围是中期变换型的优势分布区,主要表现为未利用土地—未利用土地—水域—水域、耕地—耕地—建设用地—建设用地.

运用信息熵对广东省1996―2008年的土地利用结构变化进行时间序列和空间差异分析,并对影响其信息熵变化的因素进行分析。研究结果表明:①广东省土地利用结构信息熵在研究期间呈逐年上升趋势,均衡度逐年上升,优势度逐年下降,说明广东省土地利用系统的有序性在降低,结构性减弱,均衡度增加;②信息熵的空间差异大,其空间分异规律表现为由沿海地区向内陆山区递减;四大区域的信息熵大小表现为东翼>西翼>珠三角>山区。运用spss进行相关分析可知:①广东省土地利用变化主要表现为耕地、林地和未利用地的减少及园地、其它农用地、居民点与独立工矿和交通用地的增加,这直接导致其信息熵的变化;②广东省经济的发展,尤其是第二和第三产业的迅速发展,是其信息熵增大的根本原因;③总人口的增加、城市化水平的提高与信息熵的增大有着密切关系。

基于1990年、2000年和2010年贵州省土地利用数据,运用ca-markov模型模拟贵州省2020年和2030年土地利用状况,并以1990年、2000年、2010年、2020年和2030年土地利用数据为基础,研究了不同地貌类型的土地利用时空变化特征。结果表明：11990—2030年,贵州省土地利用变化表现出耕地和未利用地存量降低,林地、草地、水域和建设用地量增加的特点。研究区各地貌单元的土地利用变化也具有类似的特征。盆（坝）地的土地利用程度综合指数先降低后增加,而其他地貌的土地利用程度综合指数均呈下降趋势。不同地貌的土地利用变化量和动态度差异都较为突出。2各地貌的稳定型图谱面积和比例均最大;盆（坝）的稳定型图谱和后期变化型比例大于其他地貌,而丘陵、低山、中山和高原的前期变化型比例高于盆（坝）;各地貌的持续变化型和中间变化型比例均较小,盆（坝）地和丘陵的后期变化型分布优势突出,低山、中山和高原分别具有前期变化型、中间变化型和持续变化型的分布优势。3自然条件优劣、不同经济发展速度和退耕还林还草政策是影响贵州省不同地貌土地利用变化差异的主要因素。

基于兰州市1997-2005年土地详查与变更调查数据,采用计量地理模型和空间分析方法,对土地利用的数量结构和空间格局现状及其变化进行了定量分析。结果表明:(1)兰州市现有土地资源具有明显的地域差异,这种差异与其所处的地理位置、地形地貌、经济水平等密切相关;(2)土地利用结构的多样性和土地利用组合类型呈现由东向西、由南向北依次递减的规律;(3)从土地利用空间格局分析,居民点及工矿用地的破碎度指数最大,牧草地破碎度指数最小,这表明人类活动强度与景观破碎程度成正比。

以河南省1980年代和2005年土地利用/覆盖分类图为数据源,通过类型面积差异检测统计和景观格局指数计算,对1980s—2005年6种主要土地利用/覆盖类型的演变情况和景观格局变化进行了现状和动态分析。结果表明:(1)两个时期河南省耕地面积比重始终最大,未利用土地面积始终最小。从1980s—2005年,耕地面积总体减少的最多,建设用地面积总体增加的最多,引起土地利用/覆盖变化的主要人为驱动因素是人口增长、经济发展、城镇化推进和行政因素。(2)1980s—2005年,景观水平指数斑块个数、斑块密度、平均斑块形状指数、平均斑块分维数、shannon多样性指数和shannon均匀度指数呈增大趋势,而最大斑块指数、聚集度指数、蔓延度指数和优势度指数处于降低趋势。最后,针对土地利用过程中存在的问题,提出了今后土地资源可持续利用上的建议。

利用环渤海区域1985年、1995年和2000年3期tm卫星遥感解译数据,在gis和景观格局分析软件支持下,对该区域1985年～2000年的土地利用景观格局及其变化进行了模拟分析。结果表明:耕地是区域主导的景观类型,1985年、1995年和2000年耕地分别占景观类型总面积的55.96%、53.70%和55.64%;林地、建设用地是区域优势景观类型,林地分别占景观类型总面积的21.12%、22.13%和20.95%,建设用地分别占景观类型总面积的10.48%、11.83%和11.70%;1985年～1995年、1995年～2000年两个时期,林地和建设用地景观的变化趋势是先增加后减少,与耕地景观变化趋势正好相反,在一定程度上反映了耕地与林地、建设用地景观类型之间的互动转换关系;两个时段土地利用景观斑块数、斑块密度、边界密度、多样性指数、聚集度和均匀度指数的变化表现为先增后减的过程,分维数、蔓延度指数和分离度的变化呈现出先减后增的过程。1985年～2000年土地利用景观斑块数、分维数、多样性指数、分离度和均匀度指数处于降低趋势,而斑块密度、边界密度、蔓延度和聚集度指数呈现出增大趋势,反映了该区域内土地利用景观类型之间存在较大差异,各组分的复杂性降低,大斑块增多,各景观之间的不均匀性增大,不稳定性增强。

以北京市大兴区为例,以1993、20012、007年3期土地利用图为基础,对城市边缘区的土地利用景观格局变化情况进行了分析。首先对3期土地利用图进行统计分析,得到了各类土地利用类型的面积变化情况,在此基础上,利用景观格局分析软件fragstas分别计算三个时期土地利用图的景观指数。结果表明:①大兴区的景观类型主体是耕地和建设用地。从1993-2007年,大兴区的土地利用类型面积发生了很大的变化,其中,耕地面积持续减少,林地、建设用地面积持续增加,园地、草地、水域、荒土地面积先增加后减少;②大兴区景观格局的总体破碎化程度逐年增加,斑块形状相似性变小,形状越来越不规则,景观分离度持续增加,各类景观组分面积比例差别在逐渐缩小,景观中各组分分配越来越均匀,某一种或几种景观组分占优势的情况越来越小;③耕地、园地、林地、草地、水域及荒土地呈现出较为一致的变化规律,即景观的破碎程度加大,分离度增大,形状变得越来越不规则,并且分布越来越分散。建设用地的变化规律略有不同,建设用地的景观破碎度增加,但是形状变得规则,并且分布变得相对聚集。

本文以2005年、2010年、2015年城市土地利用数据为基础,采用动态度、转移面积矩阵来探讨甘井子区近10年来城市土地利用变化特征.结果表明:(1)10年间,其他农用地和建设用地土地利用动态度为正值,值分别为14.91%、0.74%,其他类型用地动态度都为负增长;(2)到2015年,建设用地和林地所占面积最大,分别为250.01km2、153.83km2,自然保留地所占面积最小为3.68km2.

通过综合考虑影响退耕还林还草的自然和社会因素,结合土地利用规划和遥感影像解译结果,论文以通辽地区为例,介绍了利用土地利用变化模型确定退耕还林还草区域的方法和过程。根据对2010年模型模拟结果和2000年通辽地区土地利用现状的对比分析,结果发现2000～2010年该地区进行退耕还林还草的合适区域应该主要位于研究地区的中部、南部,以及北中部。研究地区中部属于科尔沁沙地的腹地,土地沙漠化最为严重,同时城镇和农村居民点分布较密,退耕还林还草是政府用于减缓风沙对城镇和农村居民点危害程度的重要生态措施;而南部和北中部属于丘陵和山区,由于过度开垦,水土流失较为严重,是实施退耕还林还草的重点区域。此外,与退耕还林区相比,退耕还草区距城镇、农村居民点以及道路相对较远,具有可达性较差、地理位置较为偏僻的特点。论文得出的结果可为今后通辽地区退耕还林还草工程的实施提供科学依据,同时,该文提出的确定退耕还林还草区域的方法对其它地区具有一定的借鉴意义。

文章选取内蒙古9个地级市2012年土地利用和经济发展相关数据,运用数据包络分析法c2r模型对内蒙古城市土地利用的经济效益进行有效性评价分析,结果得出内蒙古中西部城市土地利用有效值高于东部城市,并分析土地利用有效性存在差异的原因,为提高土地利用效率提供参考建议。

以鄱阳湖区为研究区,采用logistic回归测度不同影响因子与各地类之间的驱动作用,结合markov预测构建适用于湖区土地利用变化模拟的元胞自动机模型,对模型精度进行检验并对湖区未来土地利用发展趋势进行模拟预测。结果表明:(1)2000~2010年湖区各地类变化幅度呈显著提升趋势,草地是最活跃地类,耕地面积大幅下降,城镇化扩张稳定；(2)不同影响因子对各地类的驱动作用方向与解释能力各不相同,整体解释效果良好,各个roc检验值均超过了0.81；(3)ca-markov模型整体kappa系数>0.85,点对点精度>75%,模拟结果具有较高精度,其中模型对于林地、耕地及水域变化的模拟效果最优；(4)2010~2025年湖区各地类变化幅度有所扩大,但其变化活跃程度趋向稳定；(5)2010~2025年耕地、林地面积减少主要是城市建设用地的侵占所致,其它类型转变为居民用地的单向变化趋势显著,湖区城镇化进程大幅加速,主要集中在昌九一体化城市群区域；(6)2010~2025年草地、未利用土地面积增加主要集中在湖区各区县城镇边缘地带,城镇化进程中绿地保护措施效果明显,但仍容易造成耕地、林地抛荒等状况。

本文基于天津滨海新区2005、2010和2015年3期土地利用数据,运用动态度等模型定量化分析了研究区内土地利用的变化情况。通过ca-markov模型合理预测了研究区未来的土地利用格局,并将2015年模拟数据与2015年实际解译数据进行精度检验,根据扩展的kappa指数可知2个图层间的一致性程度较高,说明模拟的精度较好。进而对2025年的土地利用格局进行了模拟预测,结果表明:与2005—2015年相比,2015—2025年研究区内的土地利用类型主要以水域、城乡工矿居民用地和耕地为主；其中城乡工矿居民用地在原来的基础上将继续向外扩展,水域的面积将持续增加,林地、草地和未利用地的面积将持续减少,耕地面积将持续大幅度减少；土地利用的变化幅度较大。这表明研究区未来的土地利用压力将进一步加大,应提前做好相关应对措施。本文研究可为天津滨海新区未来的土地利用规划提供相关参考。

阿坝州地处青藏高原东缘与四川盆地西部高山峡谷区的过渡地带,生态环境脆弱。研究阿坝州土地利用程度动态变化和区域差异,可为土地合理开发战略的制定及土地利用总体规划的编制提供理论依据。该研究运用土地利用程度综合指数模型、单一土地利用动态度模型等对阿坝州土地利用程度的变化状况和区域差异进行分析,结果表明:1995~2009年阿坝州城镇村及工矿用地增长量较大,说明此期间阿坝州城镇化和经济发展较快,但全州普遍存在城镇建设用地占用耕地、草地退化等需要引起足够重视的问题。

为了探寻资源型城市土地利用综合效益的动态变化情况,以山西省晋城市为研究区,从土地利用经济效益、社会效益、生态环境效益三个维度上构建了土地利用综合效益评价指标体系,并通过层次分析法与物元模型相结合,对区域自2006年以来的土地利用综合效益进行了动态评价。结果表明:2006—2013年,晋城市土地利用综合效益得到了稳步的提升,同时土地经济、社会、生态环境效益也都分别得到了不同程度的提升。但同时也存在着土壤污染问题没有有效解决以及区域土地发挥的社会公平保障效应较低的问题,研究结果可为资源型城市合理利用和保护土地以及促进土地更好地为社会经济生态环境可持续发展服务提供科学的参考与依据。