地形梯度的三峽庫區(qū)萬州區(qū)土地利用時空變化分析

三峽工程是人類對地球表面的一次重大改造,形成了三峽庫區(qū)這一特殊區(qū)域,探討三峽庫區(qū)的土地利用與生態(tài)環(huán)境變化對維護庫區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟、社會可持續(xù)具有重要意義。歸納總結(jié)了1990—2016年間三峽庫區(qū)土地利用與生態(tài)環(huán)境變化研究的不同發(fā)展階段,并從土地利用變化及其驅(qū)動力、土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應(包括水土流失、非點源污染、土壤溫室氣體排放與重金屬污染、自然災害頻發(fā)、生物多樣性喪失)、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價及生態(tài)系統(tǒng)服務這3方面進行研究綜述。提出今后的主要研究趨勢是走向綜合,研究的關鍵挑戰(zhàn)為宏觀格局變化的環(huán)境效應、微觀機理與過程研究、尺度效應與尺度推繹以及模型構(gòu)建與模擬預測。

基于1990年、2000年和2010年貴州省土地利用數(shù)據(jù),運用ca-markov模型模擬貴州省2020年和2030年土地利用狀況,并以1990年、2000年、2010年、2020年和2030年土地利用數(shù)據(jù)為基礎,研究了不同地貌類型的土地利用時空變化特征。結(jié)果表明：11990—2030年,貴州省土地利用變化表現(xiàn)出耕地和未利用地存量降低,林地、草地、水域和建設用地量增加的特點。研究區(qū)各地貌單元的土地利用變化也具有類似的特征。盆（壩）地的土地利用程度綜合指數(shù)先降低后增加,而其他地貌的土地利用程度綜合指數(shù)均呈下降趨勢。不同地貌的土地利用變化量和動態(tài)度差異都較為突出。2各地貌的穩(wěn)定型圖譜面積和比例均最大;盆（壩）的穩(wěn)定型圖譜和后期變化型比例大于其他地貌,而丘陵、低山、中山和高原的前期變化型比例高于盆（壩）;各地貌的持續(xù)變化型和中間變化型比例均較小,盆（壩）地和丘陵的后期變化型分布優(yōu)勢突出,低山、中山和高原分別具有前期變化型、中間變化型和持續(xù)變化型的分布優(yōu)勢。3自然條件優(yōu)劣、不同經(jīng)濟發(fā)展速度和退耕還林還草政策是影響貴州省不同地貌土地利用變化差異的主要因素。

三峽工程是人類對地球表面的一次重大改造,形成了三峽庫區(qū)這一特殊區(qū)域,探討三峽庫區(qū)的土地利用與生態(tài)環(huán)境變化對維護庫區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟、社會可持續(xù)具有重要意義。歸納總結(jié)了1990—2016年間三峽庫區(qū)土地利用與生態(tài)環(huán)境變化研究的不同發(fā)展階段,并從土地利用變化及其驅(qū)動力、土地利用變化及其生態(tài)環(huán)境效應(包括水土流失、非點源污染、土壤溫室氣體排放與重金屬污染、自然災害頻發(fā)、生物多樣性喪失)、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價及生態(tài)系統(tǒng)服務這3方面進行研究綜述。提出今后的主要研究趨勢是走向綜合,研究的關鍵挑戰(zhàn)為宏觀格局變化的環(huán)境效應、微觀機理與過程研究、尺度效應與尺度推繹以及模型構(gòu)建與模擬預測。

為了更好地把握水庫建設期三峽庫首地區(qū)土地資源變化情況,以秭歸縣為試驗區(qū),利用1992、2002、2007年多源多時相融合高分辨率遙感數(shù)據(jù)獲取3個時期1:50000土地利用分類結(jié)果,分析土地利用動態(tài)變化。由于三峽工程建設帶來的眾多非自然因素作用,秭歸縣土地利用類型變化劇烈,1992-2007年間園地面積比原來增加248.14%,旱地面積減少20.32%,喬木林減少0.59%,草地減少8.04%,人工表面面積增加141.84%,水體面積增加90.86%;園地、旱地、人工表面、水體等地類在1992-2002年和2002-2007年2個時期表現(xiàn)出不同的變化趨勢。使用轉(zhuǎn)換矩陣分析地物類型轉(zhuǎn)換背后的驅(qū)動因素作用;根據(jù)動態(tài)度、土地利用程度等指數(shù)的計算結(jié)果,不同時期土地利用變化特征具有明顯差異;把握土地利用動態(tài)演替規(guī)律,為后期水庫管理運行提供建議。

通過萬州區(qū)天生城危巖滑坡治理工程實例,從設計、施工、監(jiān)測三個方面進行了闡述,證明了錨索、排水溝和攔石墻在危巖治理中的作用,同時深層次的簡述了目前我國在危巖治理方面的不足。

目前土地利用研究是全球變化研究的前沿問題,雖然黃河三角洲土地利用變化分析在很多文章中都有提及,但都很少提到土地利用變化的梯度分析.本文選擇黃河三角洲區(qū)域為研究對象,結(jié)合gis技術、理論,對黃河三角洲海岸帶地區(qū)進行了土地利用變化的梯度分析,為以后更好地開發(fā)和研究黃河三角洲土地提供了依據(jù).結(jié)果表明:整個黃河三角洲地區(qū)耕地面積所占比例最大,越靠近沿海地區(qū),耕地面積越小,未利用土地面積增大;反之,耕地面積越大,未利用土地面積減小.

萬州區(qū)位于長江中上游三峽庫區(qū)腹心,承載著三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護和移民安穩(wěn)致富的雙重使命。本文依據(jù)萬州區(qū)土地變更調(diào)查資料,在gis技術的支持下,結(jié)合萬州區(qū)自身的區(qū)位和地貌特征,對萬州區(qū)2009-2013年間土地利用變化特征進行追蹤與研究。結(jié)果表明:研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,土地利用綜合程度處于中等水平,耕地、林地為區(qū)域主要的土地利用類型;單一土地利用動態(tài)度變化各有不同,其中建設用地面積增長較為明顯,林地和耕地的面積有所減少。本文旨為萬州區(qū)土地資源的合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

為了借助系統(tǒng)論中的信息論為城市土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供決策支持,文章基于吉林市1996—2008年的土地利用變更數(shù)據(jù)和特征年份的遙感影像,選取信息熵、均衡度與優(yōu)勢度等評價指標,對該地區(qū)土地利用變化進行時空分析,并探索影響其結(jié)構(gòu)變化的主要驅(qū)動因子。結(jié)果表明,吉林市近年來土地利用的信息熵在逐漸降低,其土地利用結(jié)構(gòu)在穩(wěn)步趨于有序化;信息熵的空間差異明顯,表現(xiàn)出由市區(qū)向周邊市縣遞減,東南低西北高的趨勢;經(jīng)濟增長及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人口增長與相關政策等作為驅(qū)動因素均在不同程度上制約其發(fā)展變化。

土地利用/覆被變化(lucc)研究是區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化研究的基礎,隨著三峽工程的建成及投入使用,三峽庫區(qū)土地利用/覆被和生態(tài)環(huán)境發(fā)生了較大變化.在以往研究的基礎上,從土地利用/覆被變化特征、轉(zhuǎn)變方向及其驅(qū)動力方面對三峽庫區(qū)lucc研究進行了總結(jié)和梳理,發(fā)現(xiàn)三峽庫區(qū)lucc的主要特征是建設用地和水域面積增加,主導方向是耕地、林地和草地相互轉(zhuǎn)化及向建設用地轉(zhuǎn)化,主要驅(qū)動力是三峽工程建設、人口增長、社會經(jīng)濟發(fā)展和國家宏觀政策.已有研究對土地利用/覆被格局演變及其空間變異性認識不足,今后還需加強三峽水庫成庫不同階段整個庫區(qū)土地利用/覆被格局演變過程研究,移民安置區(qū)土地利用/覆被格局變化過程研究,以及庫區(qū)未來土地利用/覆被格局與變化的模擬研究,以實現(xiàn)對庫區(qū)土地利用/覆被未來發(fā)展趨勢的預測和調(diào)控.

以山東省作為研究區(qū)域,利用分辨率為100m的2005年、2008年、2010年和2013年土地利用遙感解譯數(shù)據(jù)和統(tǒng)計年鑒資料,結(jié)合arcgis空間分析和數(shù)理統(tǒng)計等方法,分析山東省土地利用時空變化,通過多元回歸模型揭示土地利用變化與經(jīng)濟社會驅(qū)動因素之間的變量關系。研究表明,山東省耕地面積從1036.55×10~4hm~2到1024.34×10~4hm~2不斷減少,建設用地面積從214.05×10~4hm~2到275.75×10~4hm~2不斷增加并且大量占用耕地、林地、草地。耕地向山東省的東部丘陵地區(qū)和西部、北部地勢低洼平坦地區(qū)轉(zhuǎn)移,建設用地向東南部和西北低洼平坦地區(qū)轉(zhuǎn)移較多。2008—2010年綜合土地利用動態(tài)度最為強烈,分別是2005—2008年和2010—2013年的9倍和12倍。人口增長、經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改變等因素與土地利用變化的相關性較強,這些因素在土地利用類型變化中發(fā)揮著重要的作用。

依據(jù)1995年第一次土地調(diào)查數(shù)據(jù)和2009年第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù),采用土地利用變化模型,從數(shù)量變化、區(qū)域差異、利用程度變化方面分析了滄州市土地利用時空變化的特征,闡述了滄州市15年來土地利用變化的特點和人口增長、經(jīng)濟發(fā)展水平、政策因素等影響因素,為相關部門高效的管理和利用土地資源提供決策支持。滄州市應堅持把建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型沿海城市作為經(jīng)濟社會發(fā)展目標,采取合理規(guī)劃、利用土地,提高土地利用率,優(yōu)化土地資源的配置,提高土地利用集約程度等科學的土地管理措施來實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。

運用信息熵對廣東省1996―2008年的土地利用結(jié)構(gòu)變化進行時間序列和空間差異分析,并對影響其信息熵變化的因素進行分析。研究結(jié)果表明:①廣東省土地利用結(jié)構(gòu)信息熵在研究期間呈逐年上升趨勢,均衡度逐年上升,優(yōu)勢度逐年下降,說明廣東省土地利用系統(tǒng)的有序性在降低,結(jié)構(gòu)性減弱,均衡度增加;②信息熵的空間差異大,其空間分異規(guī)律表現(xiàn)為由沿海地區(qū)向內(nèi)陸山區(qū)遞減;四大區(qū)域的信息熵大小表現(xiàn)為東翼>西翼>珠三角>山區(qū)。運用spss進行相關分析可知:①廣東省土地利用變化主要表現(xiàn)為耕地、林地和未利用地的減少及園地、其它農(nóng)用地、居民點與獨立工礦和交通用地的增加,這直接導致其信息熵的變化;②廣東省經(jīng)濟的發(fā)展,尤其是第二和第三產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,是其信息熵增大的根本原因;③總?cè)丝诘脑黾?、城市化水平的提高與信息熵的增大有著密切關系。

一、前言 重慶市萬州區(qū)地處三峽庫區(qū)腹地，是滑坡多發(fā)地區(qū)?？刂瞥鞘杏玫刂饕刑讕r、關塘口等 八大滑坡群，自然狀態(tài)下均處于極限平衡狀態(tài)。由于這些滑坡體前緣多位于135米回水位以 下，水庫蓄水運行期間，在庫水的沖刷、浸泡作用下，可能發(fā)生岸坡垮塌等現(xiàn)象，危及數(shù)萬 城市居民生命財產(chǎn)的安全，后果極其嚴重。 胡錦濤總書記在2004年3月10日召開的中央人口資源環(huán)境工作座談會上強調(diào)指出：要進一 步加強地質(zhì)災害防治工作。地質(zhì)災害防治事關人民群眾的生命財產(chǎn)安全，事關重大建設項目 的成敗。要在全面防治的基礎上，重點組織實施三峽庫區(qū)地質(zhì)災害防治三期規(guī)劃，全面落實 汛期地質(zhì)災害防治的各項制度和措施，進一步提高監(jiān)測預報和應急反應能力，最大限度地減 少人員傷亡和財產(chǎn)損失。早在2002年經(jīng)過申報和評審，萬州庫區(qū)約有40個滑坡、危巖災害 治理及庫岸防護項目納入到國家二

以鄱陽湖區(qū)為研究對象,在遙感與地理信息系統(tǒng)、土地利用變化指數(shù)計算模型、相關分析法等技術與方法的支持下,通過土地利用變化指數(shù)分析鄱陽湖區(qū)土地利用變化特征。結(jié)果表明:草地與耕地的單一土地利用動態(tài)度最大,每年約有0.6%的草地景觀發(fā)生了變化,約有0.3%的耕地景觀發(fā)生了變化;水體與未利用地景觀的穩(wěn)定性最好,每年發(fā)生變化的僅有0.05%左右。就綜合土地利用動態(tài)度而言,南昌縣為最高,每年有近4.9%的土地利用景觀類型發(fā)生了變化;進賢縣為最小,每年只有約0.046%的土地利用景觀類型發(fā)生了變化。土地綜合動態(tài)與國內(nèi)生產(chǎn)總值和財政總收入有較好的相關性,由于受到退耕還林、退田還湖等土地政策的影響,鄱陽湖區(qū)的土地利用程度綜合指數(shù)2004年較1992年略有下降。

以安徽省皖南地區(qū)為例,利用gis空間分析技術,通過計算高程、坡度和地形位指數(shù)等地形梯度上的土地利用分布指數(shù),分析了3種地形梯度上不同土地利用類型的分布特征,探討了該區(qū)土地利用分布特點與地形間的關系。結(jié)果表明:(1)研究區(qū)在高程0~600m、坡度0~21°和地形位指數(shù)0~1.5750區(qū)域內(nèi)的面積占皖南地區(qū)總面積的93.10%、83.11%和93.89%,影響著該區(qū)的土地利用類型分布；(2)土地利用類型分布分層明顯,耕地、水域和建設用地主要分布在海拔較低、坡度平緩和地形位指數(shù)較小的區(qū)域,相應的土地利用分布指數(shù)隨地形梯度的增大而減少直至趨于0；林地、草地分布則與之相反；(3)依據(jù)土地利用和地形的關系,皖南地區(qū)土地利用格局趨于合理,但不合理的土地利用方式仍然存在,需要加強其土地利用的規(guī)劃管理。

為追蹤土地利用規(guī)劃實施進程、修編規(guī)劃提供理論支撐,從指標執(zhí)行情況、用地結(jié)構(gòu)與布局情況、用地節(jié)約集約程度和規(guī)劃綜合實施效益等4個方面選取23個指標構(gòu)建評價指標體系,采用層次分析法和熵值法綜合確定評價指標權重,利用模糊綜合評價模型,對2006—2012年重慶萬州區(qū)土地利用總體規(guī)劃實施情況進行中期評價。結(jié)果表明:萬州區(qū)土地利用規(guī)劃實施中期評價結(jié)果為優(yōu),主要指標與用地結(jié)構(gòu)布局的執(zhí)行情況基本符合預期目標,用地節(jié)約集約程度得到改善,土地利用的綜合效益有所提高,但在土地利用效率、糧食單產(chǎn)、人均公共綠地面積等方面還有待提升。

為研究土地利用空間格局變化地形特征,采用1990年、2000年、2010年、2013年4期鄱陽湖地區(qū)landsattm解譯數(shù)據(jù)及dem數(shù)據(jù),借助地形位、分布指數(shù)、地學信息圖譜方法,深入探討了1990-2013年鄱陽湖地區(qū)不同地形下土地利用格局的變化特征.結(jié)果表明:(1)1990-2013年,鄱陽湖地區(qū)土地利用類型以耕地、林地、水域為主,三種類型面積占比均在90％以上,建設用地快速增長,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、林地面積分別減少513.39km2,399.04km2,123.75km2;(2)1990-2013年,土地利用格局變化具有地形效應,低地形范圍優(yōu)勢分布耕地、建設用地、水域,高地形范圍林地優(yōu)勢分布,未利用土地、草地零散分布對地形變化適宜性較強;(3)1990-2013年,研究區(qū)土地利圖譜以穩(wěn)定型和中期型為主,面積分別為48457.44km2,2014.56km2,穩(wěn)定型圖譜的優(yōu)勢區(qū)域位于高、低地形范圍,耕地、林地、建設用地變化穩(wěn)定;低、中高地形范圍是中期變換型的優(yōu)勢分布區(qū),主要表現(xiàn)為未利用土地—未利用土地—水域—水域、耕地—耕地—建設用地—建設用地.

對鄱陽湖區(qū)1985年、1995年、2000年和2006年4個不同時期土地利用的時空動態(tài)特征進行了定量分析。通過數(shù)學建模,利用土地利用變化率、面積變化速率和土地利用動態(tài)度模型對土地利用的空間分布特征及動態(tài)變化進行了分析。研究結(jié)果表明:該地區(qū)主要的城鄉(xiāng)、工礦、居民用地面積增長迅速;水域和耕地較不穩(wěn)定,雙向轉(zhuǎn)換較為頻繁。

定量分析軌道交通對城市內(nèi)部精細土地利用復雜變化影響的時空效應,對于預測未來新建站點對土地利用的影響以及規(guī)劃方案的調(diào)整與優(yōu)化具有重要的指導意義.本文提出結(jié)合歷史高分遙感影像與poi數(shù)據(jù)獲取多時間節(jié)點精細土地利用信息的方法,并以廣州市二號和八號地鐵線為例,結(jié)合逐步回歸模型與站點用地功能分類,從時間和空間兩個維度定量研究地鐵對土地利用轉(zhuǎn)變的復雜影響過程與空間差異規(guī)律.結(jié)果表明,軌道交通促使站點周邊低密度居住用地向商業(yè)用地、高密度居住用地等高效益土地利用方式的轉(zhuǎn)變;軌道交通在規(guī)劃、建設、運營不同階段對于周邊土地利用的影響呈現(xiàn)顯著的差異規(guī)律;地鐵站點對土地利用變化影響規(guī)律具有明顯的空間異質(zhì)性特征,與站點在城市里的位置以及站點周邊的土地利用有關,對城市中心區(qū)域的影響較小,對郊區(qū)的影響主要與可用的非建設用地面積相關,而工業(yè)用地對土地利用變化具有限制作用;軌道交通還帶來用地功能和性質(zhì)的轉(zhuǎn)變,這樣的轉(zhuǎn)變大多發(fā)生在地鐵站點開通運營的時間點.

通過研究三峽水庫壩區(qū)生態(tài)屏障區(qū)近25年來的土地利用變化；揭示其時空變化規(guī)律及驅(qū)動機制；為壩區(qū)生態(tài)屏障區(qū)土地資源的合理開發(fā)利用及生態(tài)系統(tǒng)管理提供科學依據(jù)；運用rs和gis技術對1993年、2006年和2018年3期landsat遙感影像進行處理；得到土地利用類型分布圖；綜合運用土地利用變化量、變化幅度和轉(zhuǎn)移矩陣等定量指標；對三峽水庫壩區(qū)生態(tài)屏障區(qū)1993—2018年間的土地利用變化進行分析；結(jié)果表明:1993年以來；三峽水庫壩區(qū)生態(tài)屏障區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化明顯；表現(xiàn)為林地、園地和水域的增加；耕地的大幅減少；其中水域面積增加幅度高達183.0%；而耕地面積減少幅度達68.9%；土地利用轉(zhuǎn)移特征結(jié)果顯示；水域、園地的增加都主要由耕地、林地轉(zhuǎn)化而來；林地、建筑用地的增加主要由耕地轉(zhuǎn)化而來；而未利用地向各方面用地類型轉(zhuǎn)化；三峽水庫壩區(qū)生態(tài)屏障區(qū)1993—2006年水域變化程度遠大于2006—2018年；其他類型變化幅度相近；總體而言；三峽工程的建設、城鎮(zhèn)化發(fā)展、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)保護是三峽水庫壩區(qū)生態(tài)屏障區(qū)土地利用變化的主要原因；

以我國北方典型海岸帶——天津濱海新區(qū)為研究區(qū),利用1990,1995,2000和2008年4期遙感影像數(shù)據(jù),將土地利用類型分為6大類,通過計算土地利用類型動態(tài)度、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣和土地類型空間格局重心變化3種指標模型,利用gis和地統(tǒng)計學,分析了我國北方典型濱海帶1990—2010年4期土地利用變化的程度、速度、擴張形式和時空格局的變化.結(jié)果表明,近20年來我國北方濱海帶——天津濱海新區(qū)正處于土地利用發(fā)展時期,水域面積減少了233.04km2,而建設用地逐年擴張,且其動態(tài)度達9.58%;同時水域、耕地和未利用地不斷轉(zhuǎn)為建設用地.濱海新區(qū)土地利用時空格局的變化主要源于政策導向和經(jīng)濟的不斷發(fā)展.

以我國北方典型海岸帶———天津濱海新區(qū)為研究區(qū)，利用1990，1995，2000和2008年4期遙感影像數(shù)據(jù)，將土地利用類型分為6大類，通過計算土地利用類型動態(tài)度、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣和土地類型空間格局重心變化3種指標模型，利用gis和地統(tǒng)計學，分析了我國北方典型濱海帶1990—2010年4期土地利用變化的程度、速度、擴張形式和時空格局的變化．結(jié)果表明，近20年來我國北方濱海帶———天津濱海新區(qū)正處于土地利用發(fā)展時期，水域面積減少了233.04km2，而建設用地逐年擴張，且其動態(tài)度達9.58％；同時水域、耕地和未利用地不斷轉(zhuǎn)為建設用地．濱海新區(qū)土地利用時空格局的變化主要源于政策導向和經(jīng)濟的不斷發(fā)展．