基于3S技术的天然草原土地利用动态研究——以锡林郭勒草原国家级自然保护区为例

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刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用3S技术是指遥感技术、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的集成应用。

这些技术的应用可以极大地提高草原资源和生态环境的监测效率和精度。

本文将探讨3S技术在草原资源与生态监测中的应用。

草原资源监测中,应用遥感技术可以获取草原数据的海量信息。

通过卫星或飞机等高空设备的遥感影像可以实时获取草原覆盖面积、植被生长状态、土壤水分、地形等信息,获得的数据可以用于草原资源分析与管理,遥感技术可实现对草原资源的精准监测和评估。

GIS技术可以将遥感影像数据转换为多种格式,比如矢量数据、网格数据等,GIS技术还可以进行坐标转换和数据叠加等操作,从而构建出草原资源分析查询系统。

草原属性的数字化可以改善草原管理的精细化水平,GIS技术可以快速实现草原区划分、资源调查、草原面积、植被覆盖情况、气候状况、人类活动等影响因素的分析,有利于草原资源利用、保护和生态修复。

在草原生态环境监测,应用GPS技术可以实时获取草原相关信息,如动物迁徙、草原面积和草原网络模型构建等。

通过GPS定位,可以对草原动物的活动范围、生活习性等进行实时观测,进一步了解动物活动规律和行为特征。

GPS还能够准确获取草原面积,利用草原面积数据配合遥感技术,可以实现草原覆盖面积、植被生长等数据的准确估算。

此外,利用GPS和GIS技术还可以构建草原网络模型,对草原生态系统的空间分布和背景特征进行分析和模拟,并提供生态保护环境的参考模型。

总之,3S技术的应用可以使草原资源与生态环境的监测变得更加科学化和准确化。

它可以帮助我们更好地了解草原资源的现状与未来,及时发现环境异常和问题,采取相应的措施,加强草原保护和管理。

除此之外,要完善3S技术在草原资源与生态环境监测中的应用技术,建立与完善相关保障体系并提高草原资源与生态环境监测的数据准确性、实时性与可视性等,并通过无缝的数据共享、深化本地与外地共建资源共享共享交换机制,推进3S技术在草原资源与生态监测应用的协同发展。

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用草原资源和生态环境是草原生态系统的重要组成部分,对于保护和利用草原资源,维护生态平衡具有重要意义。

而随着科技的发展,3S技术已经成为了草原资源和生态环境监测的重要工具,其在草原资源保护、草原生态监测和数据分析等方面发挥着重要作用。

本文将就3S技术在草原资源与生态监测中的应用进行探讨。

1.地理信息系统(GIS)地理信息系统(GIS)是一种将地理空间信息与非空间属性信息相结合的技术系统。

在草原资源监测中,GIS可以用于草原的资源分布图层制作、土地利用规划、资源评估等。

通过GIS技术,可以对草原资源进行空间分布的全面监测,为草原资源的合理利用提供支持与决策依据。

2.遥感技术遥感技术是指通过卫星、航空器等远距离获取地球表面信息的技术手段。

在草原资源监测中,遥感技术可以用于草原植被覆盖度、土地利用类型和变化、水资源分布等方面的监测。

通过遥感技术获取的数据能够实现对草原资源的及时监测和评估,为相关管理部门提供科学依据。

3.全球定位系统(GPS)1.生态遥感监测生态遥感技术可以通过卫星、航空器等手段获取草原生态系统的信息数据,包括植被覆盖度、湿地分布、土地利用状况等。

这些数据可以为草原生态系统的监测和评估提供科学依据,为生态环境保护和恢复提供支持。

2.生态模型分析通过3S技术获取的生态数据可以应用于生态模型的建立和分析。

生态模型可以通过对野外实测数据的统计分析,预测未来的生态环境变化趋势,为决策部门提供参考和决策依据。

3.生态环境监测预警3S技术可以与生态环境监测相结合,实现对草原生态系统的实时监测和预警。

草原火情、草原盐碱化、植被凋零等问题,通过3S技术的应用可以实现对草原生态环境的全方位监测,及时预警和应对,保护草原生态环境的稳定和健康。

三、3S技术在草原资源与生态监测中的挑战与展望1.技术应用挑战虽然3S技术在草原资源与生态监测中的应用带来了许多好处,但也面临一些挑战。

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用随着生态环境保护意识的不断提高,在草原资源与生态监测领域中,使用先进的监测技术逐渐成为了必要的手段,而3S技术(即遥感、地理信息系统和全球定位系统)的应用正逐渐加强。

本文将详细阐述3S技术在草原资源与生态监测中的应用。

1. 遥感技术遥感技术在草原资源监测中的应用主要体现在获取草原资源的空间信息和遥感图像的变化监测。

草原资源的空间信息对于草原资源管理和规划具有重要作用,而遥感技术可以准确快速的获取草原覆盖和植被变化信息,进而实现精准管理。

例如,利用高分辨率卫星影像,可以定量评估草原资源的数量和分布;通过时序影像进行土地覆盖变化监测,则可以掌握植被的生长、退化和恢复情况。

因此,遥感技术在草原资源监测中应用具有广阔前景。

2. 地理信息系统地理信息系统(GIS)是一种用于收集、处理、分析、显示和管理地理数据的技术。

在草原资源监测中,GIS将不同的数据类型融合在一起,形成多层次的地图,可以使相关人员及时获得草原资源的信息、动态图像和历史数据。

利用GIS技术,可以对草原资源进行多层次、多角度的分析和评估,进而协助有关部门进行精确规划,提高草原资源的综合利用效益。

3. 全球定位系统全球定位系统(GPS)在草原资源监测中具有重要作用。

利用GPS可以精确定位草原边界、草原植被分布情况、草原采样点等信息,进而实现精准的野外调查和监测。

在草原动态变化监测中,GPS可以帮助监测人员准确获取草原植被信息,并建立草原监测数据库,从而为后续草原资源的评估提供数据支撑。

遥感技术在草原生态监测中的应用主要体现在获取草原生态环境信息和监测草原生态环境的变化。

利用遥感数据可以获取草原的陆地覆盖、土地利用、植被生长等丰富信息。

通过对遥感数据的分析,可以监测草原环境的变化,了解草原的生态恢复情况,进而制定合理的草原生态保护策略。

GIS技术也在草原生态监测中起到了很好的作用,主要体现在草原生态环境的动态监测和资源管理中。

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用草原资源与生态监测一直是生态环境保护工作的重要组成部分。

传统的草原资源与生态监测方法主要依靠手工调查和人工采样,费时费力,数据精确度有限。

随着信息技术的进步,3S技术(遥感技术、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS))开始逐渐应用于草原资源与生态监测领域,并取得了显著的效果。

1、遥感检测草原覆盖度:通过遥感卫星的红外传感器和多光谱成像仪器可以有效地检测草地的覆盖度、植被类型、生长状况、土地利用状况等信息。

这些信息可以为草原资源管理和生态保护提供重要参考依据。

2、遥感监测草原演变过程:遥感技术可以获取大量的历史数据,利用这些数据可以检测草原的演变过程。

例如,草原退化、草地土壤侵蚀、污染等情况可以通过遥感数据进行监测。

3、遥感评估草原资源优劣:遥感技术可以评估草原资源的优劣,根据草原植被覆盖度、水土保持能力等因素,评估草原生态环境状况、草原植被受损程度等信息。

地理信息系统在草原资源与生态监测中的应用主要包括以下方面:1、草原资源信息采集:地理信息系统可以帮助采集草原资源的相关信息,例如地理位置、土壤类型、植被覆盖度、降雨量等信息,使用这些信息可以建立精准的草原资源数据库。

2、草原景观研究:使用地理信息系统的技术可以对草原的景观进行分析,例如,对草原植被覆盖度进行分类研究;对草原生态景观的连通性进行研究等。

3、草原资源管理策略:地理信息系统可以帮助制定草原资源管理策略,例如,对草原的植被覆盖度、土壤侵蚀情况等进行定量分析,制定草原资源保护措施。

1、草原巡检:全球定位系统可以帮助管理员对草原进行巡检,记录草原的位置、植被覆盖度等情况。

这些数据可以为草原资源保护提供有力的支持。

2、盐碱地治理:全球定位系统可以实现对盐碱地区的地形、植被、土质等情况进行精确的测量并制定治理方案,实施治理后通过全球定位系统实时监控治理效果。

3、草原信息统计和发布:全球定位系统可以对草原的地理信息进行数据采集和统计,制作草原地图并发布。

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用3S技术是指遥感(remote sensing)、地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)和全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)的综合应用技术。

它在草原资源与生态监测中的应用,可以提高监测效率和准确度,促进草原资源的保护与可持续利用。

遥感技术可以通过获取航天平台、飞机或无人机的影像数据,及时、全面地获取大范围的草原资源信息。

遥感影像可以通过光谱特性反映出植被覆盖、土壤类型、地表温度等信息,能够定量估计草地覆盖度、生物量和植被类型等指标,帮助判断草原生态系统的健康状况和演变趋势。

在检测草原植被退化、沙化、干旱等现象时,遥感技术具有快速、准确的优势,可以及时发现问题并进行针对性的调控。

地理信息系统(GIS)可以将遥感数据与其他地理数据进行空间叠加和分析,实现草原资源信息的整合和综合分析。

通过建立草原资源数据库,可以存储和管理各类数据,包括草地覆盖度、气候因子、人口分布等,为决策者提供准确的决策支持。

GIS还可以通过空间分析方法,对草原资源进行评价和预测,制定科学的草地保护和管理计划,实现资源的优化配置和可持续利用。

全球定位系统(GPS)可以精确定位采样点的位置,提供准确的地理坐标信息。

通过GPS 定位,可以方便地获取样点的地理位置信息,并对草原植被、土壤、水质等因子进行采样和监测。

采集的数据可以结合遥感影像进行比对和验证,提高监测数据的可靠性和准确性。

GPS还可以实现实时导航功能,为科研人员提供导航支持,提高野外工作效率。

3S技术在草原资源与生态监测中的应用,通过遥感技术获取全面的草地信息,通过GIS技术实现数据的整合和分析,通过GPS技术提供精确定位和导航支持,有效提高了监测效率和准确度。

在草原资源保护和可持续利用方面,3S技术的应用可以为决策者提供科学的决策支持,促进草原生态系统的健康发展。

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用3S技术是一种综合运用地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和全球定位系统(GPS)的空间信息技术,能够对地球表面进行动态监测和信息分析。

在草原资源与生态监测中,3S技术发挥着非常重要的作用,可以帮助科研人员更全面、更准确地了解草原资源与生态的状况,为草原资源保护和合理利用提供重要技术支持。

下面将就3S技术在草原资源与生态监测中的应用进行探讨。

一、3S技术在草原资源监测中的应用1.草地覆被变化监测3S技术通过遥感技术可以实时监测草原地表的覆被变化情况,可以对草地的生物量、植被覆盖情况进行定量化分析,有效监测草原资源的变化情况和分布范围。

2.草原植被类型分类通过3S技术中的遥感影像数据处理技术,可以对草原植被类型进行高精度分类,识别出不同类型的植被,为生态环境的保护和合理利用提供科学依据。

3.草地土壤湿度监测通过3S技术中GPS定位和遥感技术结合,可以实时监测草原土壤湿度情况,有针对性地进行灌溉和保护工作,保证草原的可持续利用。

4.牲畜分布监测在草原牧业管理中,通过3S技术可以对牲畜的分布情况进行监测,在发现牲畜集中分布或过度放牧情况时,及时采取相应的措施,减少草原资源的损耗,保护生态平衡。

二、3S技术在草原生态监测中的应用1.草原生态环境监测通过3S技术可以对草原的土壤、植被、水资源等生态环境要素进行全面监测,及时发现环境变化和污染问题,为环境管理和保护提供科学依据。

2.草原生态系统分析3S技术可以对草原生态系统进行空间分析和动态模拟,帮助科研人员更好地了解草原生态系统的演变规律和机理,为生态环境的保护和修复提供技术支持。

4.草原生态灾害监测在草原生态灾害监测方面,3S技术可以通过高精度的遥感影像数据分析,实时监测草原火灾、草原蝗灾等灾害情况,提供预警和救援支持。

“3S”技术在草原类型、植被盖度及生产力普查中的应用研究

“3S”技术在草原类型、植被盖度及生产力普查中的应用研究

“3S”技术在草原类型、植被盖度及生产力普查中的应用研究“3S”技术在草原类型、植被盖度及生产力普查中的应用研究摘要:草原类型、植被盖度和生产力是草原生态系统监测与管理中的重要指标,对于草地保护和可持续利用具有重要意义。

近年来,“3S”技术(遥感、地理信息系统和全球定位系统)的快速发展为草原类型、植被盖度及生产力的普查提供了新的手段。

本文综述了“3S”技术在草原类型、植被盖度及生产力普查中的应用研究,并对其发展趋势进行了展望。

1. 引言草原是我国重要的生态系统之一,具有重要的经济、生态和社会功能。

草原类型、植被盖度及生产力是草原生态系统的重要指标,对于科学了解草地资源的现状、评估草地生态系统的健康状况、指导草地保护与合理利用具有重要意义。

然而,由于草原地域广阔、地形复杂等因素的限制,对草原的定量监测和普查具有一定的困难。

近年来,“3S”技术的快速发展为解决这一问题提供了新的手段。

2. “3S”技术在草原类型普查中的应用研究遥感技术在草原类型普查中具有广泛的应用前景。

传统的遥感技术主要基于遥感影像的分类方法,通过解译遥感影像来获取不同类型的草地信息。

而随着遥感技术的发展,以高光谱遥感为代表的新兴遥感技术为草原类型的精细识别提供了新的途径。

高光谱遥感结合多光谱信息、光谱特征以及光谱混合分析等技术,能够实现对草原不同类型的精细区分。

地理信息系统(GIS)在草原类型的普查中具有重要的作用。

GIS技术能够实现空间数据的管理、处理和分析,为草原类型普查提供了空间数据处理和分析的工具。

通过GIS技术,可以将遥感影像与地面调查数据进行有效的融合,实现对草原类型的准确分类。

此外,GIS还能够实现对草原类型与地理环境之间的空间关系进行定量分析,为草原资源的合理利用提供科学依据。

全球定位系统(GPS)在草原类型普查中发挥了重要作用。

GPS技术能够实现草原地点的精确定位,为草原类型的定量调查提供了准确的空间坐标。

通过GPS技术,可以在特定地点进行样点调查,获取高质量的地面调查数据,为遥感影像解译和分类提供参考。

基于3S技术的草原管理信息系统设计方案_课程设计

基于3S技术的草原管理信息系统设计方案_课程设计

《信息资源管理》课程设计报告报告题目:基于3S技术的草原管理信息系统设计方案北京科技大学经济管理学院目录摘要 (1)1.引言 (2)1.1设计方案领域 (2)1.2设计方案背景 (3)1.3设计方案目的和意义 (4)2.问题定义与分析 (4)2.1待解决的具体问题 (4)2.2解决问题的重点和难点 (5)2.3解决问题的技术领域与技术路线 (5)3.参考文献综述 (6)3.1与拟解决问题相关的文献综述 (6)3.2与拟采用技术相关的文献综述 (7)4.设计方案的提出与构想 (9)4.1解决问题的方案 (9)4.2方案技术可行性分析 (12)4.3方案设计总体构架 (14)5.设计方案总体描述 (16)5.1方案综述 (16)5.2方案的技术内涵与逻辑 (17)5.3方案实现与实施的主要方法与步骤 (17)6.设计方案科学与技术原理解析 (19)6.1设计方案的技术原理 (19)6.2设计方案的数理模型 (20)6.2.1GIS的数据结构 (20)6.2.2GIS的空间模式 (21)7.设计方案关键技术实现与实证 (23)7.1关键技术原理的实现方法 (23)7.1.1技术实现的基本条件 (23)7.1.2技术实现方法论述 (24)7.2关键技术原理验证实验 (25)7.2.1实验目的 (25)7.2.2实验数据准备与说明 (25)7.2.3实验验证过程 (27)7.2.4实验验证结果及结论 (28)8.设计方案总括 (28)9.设计方案展望 (29)9.1设计方案的发展前景 (29)9.2设计方案的不足之处 (30)10.参考文献 (30)11.致谢 (30)摘要目前我国草原退化形势依然严峻,而现有的草原管理模式难以应付草原生态系统的动态性、不确定性等复杂性特征。

本文针对现今草原的难以管理问题提出了可行的解决方案。

方案以遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等三大技术的相互集成作为技术依据,结合现代先进的信息采集和信息通讯技术,建立一个草原信息综合管理平台,实现定点对多点的实时监测管理。

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用1. 引言1.1 引言草原资源和生态环境是草原生态系统最为核心的两个方面,对于草原的监测和管理至关重要。

在传统的监测方法中,往往需要大量的人力物力,耗费时间长且成本高。

而3S技术的应用,即遥感(Remote Sensing)、地理信息系统(Geographic Information System)和全球定位系统(Global Positioning System)的结合,为草原资源和生态环境的监测提供了更为高效、精确的技术手段。

3S技术在草原资源监测中的应用主要体现在土地利用、草地覆盖、植被生长等方面。

通过遥感技术获取的数据,可以实现对草原资源的全面监测和评估,帮助决策者更好地制定相关政策和措施。

3S技术在草原生态监测中的应用也十分广泛,可以有效监测生态系统的动态变化,提供科学依据支持生态环境保护和恢复工作。

3S技术在草原资源与生态监测中具有巨大的潜力和优势,可以提高监测效率,降低成本,为草原资源与生态保护工作提供技术支持。

未来随着技术的不断发展和完善,相信3S技术在草原资源与生态监测中的应用将会更加广泛深入,为草原生态系统的健康发展贡献力量。

2. 正文2.1 3S技术在草原资源监测中的应用草原资源是生态系统中的重要组成部分,对于保护草原生态环境、实现可持续发展具有重要意义。

而3S技术(即遥感、地理信息系统和全球定位系统)的应用,为草原资源的监测和管理提供了全新的解决方案。

遥感技术能够实现对草原覆盖类型、植被生长状态、土地利用变化等信息的获取,为草原资源的动态监测提供了可靠的数据支持。

通过遥感技术的应用,可以及时发现草原资源面临的问题,如过度放牧、草原退化等,从而采取有效的措施进行保护和恢复。

地理信息系统的运用可以实现对草原资源空间数据的整合和分析,帮助决策者更好地了解草原资源的现状和趋势,提高资源的利用效率和保护水平。

地理信息系统还可以通过模拟和预测,为草原资源的规划和管理提供科学依据。

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用

刍议3S技术在草原资源与生态监测中的应用随着科技的不断发展,各行各业都在积极探索如何利用先进的技术手段来提升工作效率和质量。

在草原资源与生态监测领域,3S技术(遥感技术、地理信息系统技术和全球定位系统技术)的应用正逐渐成为主流。

这种技术不仅提高了对草原资源和生态环境的监测能力,还为保护和合理利用草原资源提供了科学依据。

本文将从遥感技术、地理信息系统技术和全球定位系统技术在草原资源与生态监测中的应用等方面进行探讨。

遥感技术在草原资源与生态监测中的应用。

遥感技术通过获取地球表面的信息,可以实现对草原资源和生态环境的全方位监测。

利用卫星遥感技术,研究人员可以获取大范围的草原资源分布、植被覆盖情况、草地退化程度等信息,并通过不同时间点的影像数据进行比对分析,及时监测草原生态环境的变化。

而利用航空遥感技术,则可以获取更高分辨率的数据,进行精细化的监测和分析。

利用遥感技术还可以实现对植被物候的监测,分析不同植被类型的生长发育情况,为草原资源合理利用提供科学依据。

地理信息系统技术在草原资源与生态监测中的应用。

地理信息系统技术可以将遥感数据、野外调查数据、地形地貌数据等整合起来,建立草原资源与生态环境的空间数据库,实现对各种空间数据的存储、管理和分析。

通过地理信息系统技术,可以实现对草原资源的动态监测和评估,对植被覆盖、土地利用、草地草种分布等进行空间分布分析,为相关部门制定草原资源保护和管理政策提供科学依据。

全球定位系统技术在草原资源与生态监测中的应用。

全球定位系统技术可以实现对监测点位的准确定位,收集到的数据可以自动进行空间数据记录,实现对监测数据的时空一体化。

通过全球定位系统技术,可以实现对草原资源的精确定位监测,了解不同地点的气候、土壤、植被等环境因子对草原资源的影响,在野外调查和监测中可以提高工作效率和数据准确性。

3S技术在草原资源与生态监测中的应用,极大地提升了监测的精准性和时效性。

但是在应用中还存在一些挑战,比如遥感影像的分辨率不足、数据获取不及时等问题,需要通过不断的技术创新和设备升级来解决。

计算机遥感图像分类法在天然草原土地利用现状研究中的应用

计算机遥感图像分类法在天然草原土地利用现状研究中的应用

设多光 谱 图像 有 波 段 , ( 7 位 置 的像 元 则 ) , 在 每 个波 段 上的 灰 度值 可 以构 成 一个 矢量 x ( , ,… , , 一 x , , x ) x称 作 该像 元 的 特 x 征 值 , 含 X 的 n维 空 间称 为 特 征 空 间 。 包 如 果 多 光 谱 图像 的每 个 像 素 用 特 征 空 间 中的 个 点表 示 , 由于 一 类 地 面 目标 的 光 谱 则 特 性 比较 接 近 , 因此 在 特 征 空 间 的 点 会 聚 集 在 该 类 的 中 心 附 近 , 类 目标 在 特 征 空 多 间 中形 成 多 个 点 族 。 感 图 像 分 类 的 任 务 遥 3 计算机遥 感图像分 类方法 就 是 找 到 判 别 函 数 f x 当 厂 满 足 某 个 () () 3. 1一般原 理 条件 时 就 把 像 元 点 划 分 为 某 一 类! 。 计 算 机 遥 感 图像 分 类 是 计 算 机 模 式 识 本 文采 用 监 督 分 类 方 法 , 分 类 前 , 在 对 2 研 究 区概 况 别技术在 遥感领域的应用 , 它是 利 用 模 式 遥 感 图 像 上某 些 抽 样 区 中 映 像 地物 的类 别 即 锡 林 郭 勒 草原 自然 保 护 区是 我 国 成立 识 别技 术对 遥 感 图像 上 的信 息进 行 属 性 的 属 性 有 了 先验 知 识 , 先 从 图像 中 选取 所 有 要 区分 的 各 类 地 物 的样 本 , 于 进 行 建 用 立 判 别 函数 , 后 再 对 整 个 研 究 区 域 进 行 然 F1 lI i c J e p l n M 1 0 0 t p o 分 类 。 验 知 识 来 自于 实地 野外 考 察 。 先 la ’ n I a e r r l r om r f m g Sc o l Zo 0 f 3 最大似 然法 分类 2 1I N D t C1r o  ̄ P xl i e ̄ Pl gn ?ll o F o f oy j i 最大似 然法是应 用最广泛 的分类方法 , 采

《基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究》范文

《基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究》范文

《基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究》篇一基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究一、引言锡林郭勒草原,作为我国北方重要的生态屏障,其土地利用/土地覆被变化对区域乃至全球的生态系统服务功能具有深远影响。

近年来,随着经济和社会的发展,草原地区的土地利用方式不断变化,生态系统服务功能也随之受到影响。

为了准确理解这种变化并评估其影响,本研究基于InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型,对锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被变化与生态系统服务进行了深入研究。

二、研究区域与方法2.1 研究区域锡林郭勒草原位于我国内蒙古高原中北部,具有丰富的自然资源和生物多样性。

本研究的区域覆盖了锡林郭勒盟的多个旗县,包括了该草原的主要地区。

2.2 方法本研究主要采用了InVEST模型进行研究。

InVEST模型是一种生态系统服务价值评估工具,具有强大的空间分析能力和灵活的模块设置,能够很好地应对草原土地利用/土地覆被变化的研究需求。

三、锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被变化3.1 历史变化通过分析历史数据,我们发现锡林郭勒草原的土地利用方式发生了显著变化。

其中,草地的面积在逐渐减少,而人工林地、城镇建设用地等面积在逐渐增加。

这反映了人类活动对草原土地利用方式的深刻影响。

3.2 驱动因素这种变化的主要驱动因素包括人口增长、经济发展、政策调整等。

随着人口的增长和经济的发展,人们对土地的需求不断增加,导致了土地利用方式的改变。

此外,政策调整如退耕还林、草畜平衡等也对土地利用方式产生了重要影响。

四、基于InVEST模型的生态系统服务评估4.1 模型应用我们利用InVEST模型对锡林郭勒草原的生态系统服务进行了评估。

模型考虑了多种生态系统服务如碳储存、土壤保持、生物多样性保护等。

《基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究》范文

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《基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究》篇一基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究一、引言随着社会经济的发展,人类活动对土地的利用与土地覆被的变化对生态环境及生态系统服务产生了深远影响。

特别是草原地区,其土地利用/土地覆被的变化对当地生态系统服务价值的影响尤为重要。

本研究以锡林郭勒草原为研究对象,采用InVEST模型对其土地利用/土地覆被变化及生态系统服务进行研究。

二、研究区域概况锡林郭勒草原位于中国内蒙古自治区的中北部,是中国北方典型的草原生态系统。

其气候条件、土壤类型和植被类型等自然条件复杂多样,同时受到人类活动的影响,土地利用/土地覆被变化显著。

三、研究方法本研究采用InVEST模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)对锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被变化及生态系统服务进行研究。

InVEST模型是一种用于评估生态系统服务和贸易的综合模型,可以有效地评估土地利用/土地覆被变化对生态系统服务的影响。

四、锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被变化根据InVEST模型的分析结果,锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被发生了显著变化。

其中,草地的面积减少,而人工林、耕地等其它类型的土地面积增加。

这种变化主要受到人类活动的影响,如过度放牧、过度开垦等。

五、土地利用/土地覆被变化对生态系统服务的影响1. 生物多样性保护:草地是生物多样性的重要组成部分,草地面积的减少导致了生物多样性的丧失。

同时,人工林等其它类型的土地对生物多样性的影响也存在差异。

2. 土壤保持和养分保持:草地的减少使得土壤保持和养分保持能力下降,同时,人工林和耕地的种植措施也影响了土壤的质量和稳定性。

3. 碳储存与气候变化调节:草地是重要的碳汇之一,其面积的减少会影响碳储存和气候变化调节的功能。

同时,人工林的生长也有助于碳的储存和气候变化调节。

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《基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究》篇一基于InVEST模型的锡林郭勒草原土地利用-土地覆被变化与生态系统服务研究一、引言随着人类活动的不断增加,土地利用/土地覆被变化(LUCC)已经成为全球环境变化的重要驱动力。

作为我国北方重要的生态屏障,锡林郭勒草原的LUCC不仅关系到区域生态安全,还对全球气候变化产生重要影响。

本研究利用InVEST模型,对锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被变化及其对生态系统服务的影响进行了深入研究。

二、研究区域与方法2.1 研究区域锡林郭勒草原位于我国内蒙古自治区的中部,是我国典型的温带草原区。

该区域地势平坦,气候适宜,是多种野生动植物的栖息地。

2.2 研究方法本研究采用InVEST模型,该模型是一种基于地理空间信息的生态系统服务和生物多样性评估模型。

通过收集锡林郭勒草原的土地利用数据、气象数据、生物多样性数据等,对区域的土地利用/土地覆被变化进行模拟和预测,并评估其对生态系统服务的影响。

三、锡林郭勒草原土地利用/土地覆被变化分析3.1 土地利用现状根据InVEST模型的分析结果,锡林郭勒草原的土地利用类型主要包括草地、林地、水域、建设用地等。

其中,草地是该区域的主要土地利用类型,但随着人类活动的不断增加,林地的面积也在不断扩大。

3.2 土地利用变化趋势通过对比不同时期的土地利用数据,发现锡林郭勒草原的草地面积呈现逐年减少的趋势,而建设用地的面积则呈现逐年增加的趋势。

这表明人类活动对锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被变化产生了显著影响。

四、土地利用/土地覆被变化对生态系统服务的影响4.1 生态系统服务价值评估InVEST模型可以评估不同土地利用类型对生态系统服务的影响。

根据模型的分析结果,草地的减少导致生物多样性的减少、水源涵养能力的下降等负面影响。

而林地的增加则有助于提高区域的生态稳定性,增加碳汇等正面效应。

4.2 影响因素分析影响锡林郭勒草原土地利用/土地覆被变化的主要因素包括政策因素、经济因素和自然因素等。

《内蒙古锡林郭勒盟草原区三种针茅群落动态研究》范文

《内蒙古锡林郭勒盟草原区三种针茅群落动态研究》范文

《内蒙古锡林郭勒盟草原区三种针茅群落动态研究》篇一一、引言内蒙古锡林郭勒盟作为我国草原生态的重要区域,拥有丰富的植被类型,其中针茅群落是该地区最具代表性的植被之一。

针茅群落作为草原生态系统的重要组成部分,其动态变化直接影响着草原生态系统的稳定性和功能。

因此,对内蒙古锡林郭勒盟草原区三种针茅群落动态进行研究,对于理解草原生态系统的演变和保护具有重要意义。

二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取内蒙古锡林郭勒盟草原区为研究区域,该区域具有典型的温带草原气候特征,植被类型丰富,其中针茅群落分布广泛。

2. 研究方法(1)样地设置与调查:在研究区域内设置多个样地,对样地进行植被调查,记录针茅的种类、数量、生长状况等数据。

(2)群落动态分析:采用群落生态学的方法,对针茅群落的动态变化进行分析,包括群落的结构、物种组成、空间分布等方面的研究。

(3)数据处理与分析:对收集的数据进行处理和分析,运用统计学和生态学的方法,探讨针茅群落的动态变化规律和影响因素。

三、三种针茅群落的基本特征1. 大针茅群落大针茅是锡林郭勒盟草原区的主要植被类型之一,其群落结构稳定,物种丰富。

大针茅群落的生长受到气候、土壤、地形等因素的影响,具有明显的季节性和周期性。

2. 中间型针茅群落中间型针茅群落是锡林郭勒盟草原区的另一种重要植被类型,其群落结构相对较为复杂,物种组成也较为丰富。

中间型针茅的生长受到水分、养分等因素的影响较大。

3. 小针茅群落小针茅群落是锡林郭勒盟草原区的一种特殊植被类型,其生长受到地形、气候等因素的影响较大。

小针茅群落的生长速度较慢,但具有较高的生态价值。

四、三种针茅群落的动态变化1. 群落结构的变化三种针茅群落的群落结构均受到气候变化、人类活动等因素的影响而发生变化。

其中,大针茅群落的稳定性较强,但也会受到过度放牧、土地退化等因素的影响;中间型针茅群落则更容易受到水分、养分等因素的影响;小针茅群落的生长速度较慢,但其适应能力较强。

基于"3S"技术的典型草原栗钙土层结构模型

基于

基于“3S”技术的典型草原栗钙土层结构模型张春荣,尚士友,孙立武,殷晓飞,关瑞华,曹杨【摘要】针对典型草原土壤结构特征及草原风蚀退化的现状,在内蒙古自治区锡林郭勒盟乌珠穆沁典型草原地区,选取约400km2面积的研究区,采用“3S”一体化技术,获取典型草原地表特征及采样点的三维坐标数据,通过实地打点取样,测量栗钙土层厚度,并结合SuperMap软件建立栗钙土层结构DEM模型。

经分析研究可知:栗钙土层结构受多种因素影响,不同地形结构可能有不同的土层厚度。

建立土壤结构模型,研究环境条件与土壤结构关系,推断土壤的空间分布,可以实现草原土壤结构动态监测,为预防和控制风蚀沙化提供基础数据,为典型草原生态保护与合理利用提供了科学依据。

【期刊名称】农机化研究【年(卷),期】2008(000)012【总页数】4【关键词】土壤结构;典型草原;“3S”技术;栗钙土层结构模型;DEM模型0 引言随着经济发展和人口增长,环境问题已成为影响社会经济发展和人民生活水平提高的关键因素。

土壤是环境的一个分支,是维持陆地生态系统功能和持续性至关重要的有限自然资源。

草原是牧民的重要资源,草原土壤是牧民生活来源的基础,认识和研究草原土壤结构将更具必要性。

典型草原土壤结构主要由栗钙土层组成,土壤形成非常缓慢,平均100~400a才形成1cm表土层[1]。

建立土壤结构模型在近年来得到了长足的发展,这些模型进一步促进了人类对土壤环境结构的重要理解。

“3S”技术在综合分析评价与模拟预测中有着广泛的应用。

A. X. Zhu [2]等人提出的SoLIM(土壤-土地推断模型)克服了传统土壤调查的限制,具有利用“3S”技术来确定土壤环境条件的特点。

其利用一套技术通过当地土壤专家或野外观察获取土壤—环境关系,进而来推断土壤的空间分布。

内蒙古自治区锡林郭勒盟乌珠穆沁典型草原位于大兴安岭北麓,自然条件及生态系统的状况比较好,具有很大的保护价值[3]。

选取该地区典型草地作为实验区,研究其栗钙土层结构,建立土壤结构模型,为典型草原生态工程建设提供基础数据,为合理开发、利用和保护草原制定发展规划,以便采取有效措施遏制草原退化趋势,促进草原可持续利用,实现草原生态良性循环,并在此基础上逐步推广到研究大范围典型草原土壤结构及采取保护措施。

简述3S技术在野生动物生境研究中的应用

简述3S技术在野生动物生境研究中的应用

3S技术应用课程论文课程名称: 3S技术应用论文题目:简述3S技术在野生动物生境研究中的应用学院:林学院专业班级:姓名:学号:完成时间:2013年6月30日指导老师:成绩:简述3S技术在野生动物生境研究中的应用摘要:3S技术作为可快速、准确、科学、实时地获取和处理空间信息的新方法,具有较广泛的应用性。

本文从3S技术与生物多样性、野生动物生境格局与破碎化、生境因子特性、生境分析模型建立、野生动物迁徙、生境评价和生境恢复建设几个方面简单地阐述野生动物生境研究中3S的应用问题,并提出野生动物生境研究将朝着3S技术集成、GIS与数学模型结合、数据可视化模拟、网络化和智能化的方向发展。

关键词:3S技术,野生动物,生境Abstract: 3S technology as a new method that could be quick, accurate, scientific, real-time for information access and processing space has a wider applicability. In this paper, 3S Application is briefly elaborate d in 3S technology and biodiversity, wildlife habitat pattern and fragmentation, habitat factor characteristics, habitat analysis model, wildlife migration, habitat assessment and habitat restoration construction in wildlife habitat studies and it is proposed that wildlife habitat study will toward 3S technology integration, GIS combination with mathematical models, data visualization simulation, networking and intelligent direction.Key words: 3S technology,Wild animal,Habitat1 前言野生动物是自然生态系统的重要组成部分,是全人类共有的宝贵财富。

3s技术在林地动态变化分析中的应用

3s技术在林地动态变化分析中的应用

3s技术在林地动态变化分析中的应用随着社会经济发展和气候变化,森林景观在过去几十年来一直在发生着不可避免的变化。

由于林地变化复杂、动态,传统的地理信息分析方法难以全面准确的反映出林地环境的变化情况,因此,如何有效收集、分析和模拟森林环境变化成为林业研究的重要课题。

随着远程感测技术和信息技术发展,三维(3S)技术已发展成为许多基于地理信息系统(GIS)和遥感应用的新工具。

3S技术集成了GIS、遥感信息和数据处理的基本技术,它改进和拓展了地理信息系统,可以提供高精度的三维数字场景,从而为林地动态分析提供有力的工具。

3S技术的应用可以满足林业环境动态变化监测的大量数据需求,包括林分植被覆盖度、植被分类和分布、林分变化、森林结构、森林内植物系统等。

例如,利用3S技术可以监测森林覆盖率、植被类型和结构、地形变化、表层材料分布和结构等,并建立数字林地模型。

此外,3S技术还可以有效地应用在林地植物分布和植物生态学研究中,通过高精度分辨率的卫星影像以及表层材料的分布重建,可以有效率地进行林地植被的调查和分析。

例如,可以通过三维数字模型估算林地的树木密度、数量和自然发育状况,并进行研究。

此外,3S技术还可以建立准确的植被分布数据库,实现植被环境的动态监测和分析。

同时,3S技术也可以应用到林地碳循环监测和分析中,例如,可以采用3S技术应用到林地碳储量监测、植被净碳累积监测和地表温度变化监测等方面。

此外,还可以使用3S技术来建立林地碳循环模型,以计算林地内植物的碳循环过程,以便于更好的解释和预测森林碳存量。

总之,3S技术是对林地动态变化分析的重要补充,它在收集、分析和模拟森林环境变化处有着广泛的应用,为林业改进森林健康状况和减少森林变化提供了有效的工具。

此外,3S技术还可以用于评估森林碳循环,为森林碳管理提供有效的参考。

未来,3S技术仍将发挥重要作用,在森林研究和环境监测中发挥重要作用。

基于3S技术的土地利用研究进展与展望

基于3S技术的土地利用研究进展与展望

基于3S技术的土地利用研究进展与展望陈永林1,2【摘要】目前,遥感技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)和全球定位技术(GPS)共同组成的3S技术成为分析土地利用时间和空间上动态变化的重要技术手段.本研究总结了3S技术在土地利用景观格局变化、土地利用潜力与适宜性评价、土地利用变化驱动力分析、土地利用变化动态模型及土地利用生态效应等方面所取得的研究成果,指出3S技术在土地利用空间尺度效应研究中的运用、与其他传统的决策分析方法的有机结合、在土地利用动态变化研究中的运用及与其他模型的有机结合等方面具有广阔的前景.【期刊名称】赣南师范学院学报【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4【关键词】3S技术;土地利用;研究进展;研究展望1 引言土地是人们赖以生存和发展的重要资源之一,土地利用/覆被变化(land use and cover change,LUCC)是全球环境变化和可持续发展的重要内容,反映了自然和人文相互作用的最为密切的问题,直接关系到人类社会的生存和发展的重大问题.20世纪90年代以来,LUCC的研究已经成为国际上全球变化研究的前沿和热点问题[1].目前,国内外学者在这方面的研究已经展开,并且取得了一批研究成果,也有很多这方面的研究综述[2-5].纵观国内外土地利用/覆被变化的研究成果,传统的研究手段很难满足当前土地利用的研究需要,随着数学、统计学相关理论的更新及计算机技术的快速发展,3S技术成为分析土地利用时间和空间上动态变化的重要技术手段.越来越多的学者在这方面做了大量的探讨和尝试,由遥感技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)和全球定位技术(GPS)共同组成的3S技术逐渐成为土地利用研究必不可少的定量方法.鉴于此,梳理近几年来基于3S技术的土地利用研究成果,总结3S技术在土地现状分析与评价、土地利用景观格局变化、土地利用变化驱动力分析、土地利用变化动态模型、土地利用生态效应及土地管理数据库构建等方面所取得的研究成果,并找出研究中存在的一些问题,在此基础上展望相关研究趋势,这一工作十分必要,同时可以为同仁开展进一步研究提供相关借鉴.2 基于3S技术的土地利用研究主要内容2.1 基于3S技术的土地利用与景观格局变化研究景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的综合性学科.土地利用景观格局是景观生态学关注的重点内容之一,这种景观格局往往具有空间尺度的宏观性和时间尺度的易变性的特点,用传统的研究方法很难准确把握土地利用景观格局的变化机理.利用遥感影像的宏观、大范围和多时相特点,可以快速准确找出土地利用的宏观分布和变化规律.其基本方法为用ENVI等遥感图像分析软件对卫星遥感图像进行解译分类,得到不同的分类结果,并在此基础上,利用GIS软件和Fragstats软件的空间格局分析工具,对土地分类结果进行空间分析,找到土地利用景观格局的变化规律,并对其进行解释.这方面的研究成果主要有:孙存举以黄龙山林区为研究对象,分析了黄龙林区1990-2008年间土地利用动态的空间变化过程,并利用马尔柯夫模型对土地动态变化及演变趋势进行预测分析[6].韩文权在遥感和地理信息系统技术支持下建立了包括景观分类图的空间数据库,利用地理信息系统对岷江上游杂谷脑流域进行景观优化[7].俞晓莹以湖南省保靖县为研究区域,结合遥感数据和GIS空间分析功能,利用分形理论的多种维数计算方法分析了该区域的土地利用景观格局[8].吴春花理对遥感影像进行支持向量机(Support Vector Machine SVM)分类土地覆盖变化分析和景观格局变化分析,探讨了煤炭开采对矿区土地覆盖变化和景观格局演变的规律[9].赵银兵应用遥感数据,通过遥感信息提取、景观格局指标和转移矩阵计算,研究西藏曲水—桑日地区土地利用时空演变特征[10].李保杰以徐州市九里矿区土地复垦项目为例,分析了该区土地利用结构和景观格局变化,并建立了相应的评价指标体系对矿区复垦的生态效应进行评价[11].占车生、吕建华、田莉等也结合3S技术,综合运用数理统计和景观生态学理论和方法,对不同研究区域和时段的景观格局动态变化进行了研究[12-14].综上,基于3S技术并结合景观生态学对不同地区和不同时段的景观空间格局进行分析,是研究土地利用/覆盖变化的一种重要手段,有助于探讨景观格局和生态过程的相互作用机理.但是这种分析方法的数据均来自于遥感图像的处理,而利用土地利用现状数据及全球定位系统实地勘察数据进行精度检验的较少,在数据处理过程中所造成的分类误差势必造成识别结果的可靠性受到质疑.2.2 基于3S技术的土地利用潜力与适宜性评价研究土地利用潜力评价与适宜性评价是土地评价中的重要内容,3S技术的运用使土地评价更加科学合理,这方面的研究主要体现在与其他相关的数学模型有机结合.例如:周瞡运用GIS与RUSE评价了流域土壤侵蚀强度并分析了其与土地利用方式、海拔高度的关系[15].耿豪鹏在CIS与RS技术支持下应用USLE模型对位于黄土高原西部的榆中县进行土壤侵蚀强度的定量估算,探讨区域土壤侵蚀的空间变异性以及与坡度梯度和土地利用方式之间的关系[16].马士彬运用地形位指数和分布指数,借助遥感和地理信息系统技术,对贵州省六盘水市区1990-2010年间土地利用变化空间特征进行定量分析[17].陈颖以四川省马尔康县为研究区域,运用3S技术和层次分析法(AHP),并采用DTM模型建立了土地适宜性评价模型[18].此外,在土地利用潜力与适宜性评价研究成果中,将3S技术和人工智能相结合的方法较为常用,如GIS与模糊逻辑、人工神经网络技术及遗传算法等模型相结合等,具体相关方法的运用在后面将详细阐述.2.3 基于3S技术的土地利用变化驱动力研究土地利用变化驱动力研究是土地利用变化研究的核心问题和难点问题.驱动力变化的研究主要集中在自然因素和人文因素两个大方面.由于土地利用变化的驱动力系统相当复杂,很难准确把握其内在联系及影响机制,传统的研究主要使用定性描述和用数理统计的方法,3S技术的运用为土地利用驱动力研究提供了十分便捷的手段,可以获取大空间范围和不同时段的数据,全面准确的把握现象与机理的联系.张保华以河南省封丘县为研究区域,通过遥感影像解译、地理信息系统和景观格局计算软件,分析了该区域1990、2000年土地利用和景观格局的变化特征,运用典型相关分析方法,找出土地利用和景观格局变化的驱动因子[19].刘晓对陕西省佛坪县长角坝乡年的遥感影像进行解译分类,利用单一土地利用类型动态度、土地变化强度、土地利用程度综合指数和土地利用程度变化模型,分析长角坝乡的土地利用变化特征及其驱动力[20].常春艳该文以黄河口垦利县为研究区,选用遥感图像,利用土地利用变化相关模型,分析了研究区20余年来土地利用的时空变化特点,并对其驱动因素进行了探讨[21].丁晓辉将遥感技术与社会统计学方法相结合,定量分析西安市城市化进程中城市景观动态的变化[22].臧淑英、高义等也分别就研究区域通过3S技术,对研究区的土地利用时空变化进行了深入分析,并通过数量统计方法揭示其驱动力[23-24].纵观这些研究成果,3S技术在土地利用变化驱动力研究中的运用主要体现在对遥感图像的处理和分类工作中,分类结果主要用于揭示土地利用变化的规律. 2.4 基于3S技术的土地利用动态模型研究动态模型是很多学科研究动态变化机制和预测发展趋势的一种重要手段.土地利用动态模型的变化是分析土地利用变化原因和结果的一种重要手段,通过以往的数据首先确定变量之间的关系,构建相关模型,并用这些模型预测未来土地变化的趋势,可以为今后土地利用规划和决策提供参考.当前在这一领域的研究中,运用3S技术和相关社会经济的宏观特征来构建模型已成为一种主要的研究方法.目前运用比较多的模型主要有:回归分析、主成分分析、聚类分析、土壤流失方程、元胞自动机、系统动力学、人工神经网络及其他一些经济学模型.如邵一希建立了基于地理加权的回归分析模型,并与基于全局最小二乘法(OLS)的Logistic回归模型进行比较[25].聂云峰为动态模拟城市土地利用变化,以复杂适应系统理论为基础,通过集成多智能体、GIS和元胞自动机建立城市发展模型,并以Repast和ArcGIS为基础设计实现了城市土地利用动态模拟系统[26].马兴旺建立了模拟绿洲土地利用影响下地下水矿化度时空变化的模型[27].周媛结合地理信息系统(GIS)与多目标区位配置模型(LA)对沈阳市三环内城市公园进行优化选址[28].梁海超在地理信息系统的支持下,综合运用模糊聚类技术、专家知识以及神经网络技术,构建区域风蚀危险度评估模型[29].彭沙沙用数据包络分析方法(DEA)构建了协调度模型[30].郭强基于RS和GIS的地理技术,建立了城市建设用地监测模型[31].李蕾基于3S技术及空间主成分分析法构建评价指标体系,对研究区进行了滑坡灾害危险性评价[32].臧淑英以地学信息图谱理论、地球空间信息认知理论和地理信息系统为依据,在SPSS软件的支持下运用马尔可夫预测法预测了大庆市未来土地利用结构的变化情况[23].纵观以上研究,结合数学及统计学方法构建动态模型是3S技术在土地利用研究中的一个重要发展趋势.但在其中也存在很多需要解决的问题:一是很多现实问题过于复杂,模型的模拟很难真实反映客观世界;二是模型构建的时候在指标的选取和参数的设定过程中很多人为因素控制,其科学性和客观性有待商榷;三是模型在某个尺度范围内可能成立,但在其他尺度、其他区域很难推广运用,具有一定的局限性.2.5 基于3S技术的土地利用生态效应研究运用3S技术分析土地利用的生态效应是一种重要手段.主要体现在以下几个方面,一是生态环境承载力的评价,如董隽利用3S技术通过研究区域环境承载力模型确定的方法,构建了大庆地区区域环境承载力评价指标体系,并探讨了区域环境承载力变化趋势及土地利用变化对区域环境承载力的影响[33].二是生态风险的评价,如丹文丽就红枫湖湖岸周围的生态风险进行了探讨,定量分析湖岸周围格局演变及生态风险变化特征[34].宋国利在3S技术支持下对土地利用进行了生态风险变化研究,构建了一个综合性生态风险指数,分析解释了研究区的生态风险空间分布特征与形成机理[35].三是生态服务价值的计算,如刘金勇基于GIS软件平台,采用转移矩阵方法和Costanza生态系统服务价值计算公式,并结合敏感度分析,探讨了济南市1989-2009年土地利用变化和生态服务价值的变化特征[36].3S技术作为一种重要的辅助手段,在生态效应的分析中主要发挥了数据源的获取和空间信息的处理作用,但在动态模拟和可视化表达方面的运用不多.3 结论与研究展望3.1 结论?3S技术成为获取土地利用重要信息源的重要途径,集中体现在对遥感数据的解译上,利用遥感影像的宏观、大范围和多时相特点,可以快速准确找出土地利用的宏观分布和变化规律.为土地利用的研究提供了大量的数据来源.?3S技术为土地利用研究提供了不同尺度的空间可视化表达及空间分析方法.可视化表达和空间分析功能是3S技术区别于其他传统方法重要特征之一,这方面集中体现在对土地利用的景观格局分析和动态变化分析中.?3S技术作为一种重要的技术平台,与其他数学和经济学方法一起构建土地利用的动态模型,这些模型将3S技术的空间分析功能与决策有机结合起来,使空间数据服务于各种土地资源管理,为土地利用的动态变化内在机制及发展预测等提供依据.3.2 展望?3S技术在土地利用空间尺度效应研究中的运用.目前3S在土地利用研究中主要从宏观尺度来分析不同地区土地利用的空间格局,而基于微观尺度的分析较少,今后这方面的研究有待进一步加强.?3S技术与其他传统决策分析方法的有机结合,如数理统计分析方法、计量经济分析方法及参与式方法、问卷调查法和访谈法等.这些方法在分析土地利用驱动力的社会人文因子等问题上具有独到之处,与3S技术的有机结合可有效解决微观尺度研究及人文因素对土地利用问题.?3S技术在土地利用动态变化研究中的运用.地理学的最大优势在于对空间的关注,而从时间轴线分析问题较少,3S技术可以从时间的角度分析不同时段的土地利用动态变化情况,因此,基于3S技术的土地利用动态变化研究可从时间和空间等多维度分析,能较为科学全面揭示土地利用变化的规律和机理,具有非常广阔的前景.?3S技术与其他模型的有机结合.各种模型的构建是研究土地利用的一种重要手段,尤其是在研究土地系统可持续性综合分析中具有非常重要的作用.3S技术应与建模方法(如综合决策模型、土地利用动态模型等模型)有机融合,可以有效解决不同尺度土地利用与自然生态系统、社会经济系统等复杂系统的动态过程研究问题.参考文献:[1]陈佑启,杨鹏.国际上土地利用/土地覆被变化研究的新进展[J].经济地理,2001,21(1):95-100.[2]唐华俊,吴文斌,杨鹏,等.土地利用/土地覆被变化(LUCC)模型研究进展[J].地理学报,2009,(4):456-468.[3]朱利凯,蒙吉军.国际LUCC模型研究进展及趋势[J].地理科学进展,2009,(5):782-790.[4]刘纪远,邓祥征.LUCC时空过程研究的方法进展[J].科学通报,2009,21:3251-3258.[5]何英彬,陈佑启,杨鹏,等.国外基于GIS土地适宜性评价研究进展及展望[J].地理科学进展,2009,(6):898-904.[6]孙存举,赵鹏祥,张振华.基于GIS和RS的黄龙山林区土地时空动态变化分析[J].西北林学院学报,2012,(3):174-179+186.[7]韩文权,常禹,胡远满,等.基于GIS的四川岷江上游杂谷脑流域农林复合景观格局优化[J].长江流域资源与环境,2012,(2):231-236.[8]俞晓莹,罗艳菊,蓝万炼.基于GIS的土地利用景观格局分析——以湖南省保靖县为例[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2009,(5):580-582.[9]吴春花,杜培军,谭琨.煤矿区土地覆盖与景观格局变化研究[J].煤炭学报,2012,(6):1026-1033.[10]赵银兵,倪忠云,陈陵康,等.西藏曲水—桑日地区1988-2009年土地利用景观格局演变研究[J].水土保持研究,2012,(3):180-184.[11]李保杰,顾和和,纪亚洲.矿区土地复垦景观格局变化和生态效应[J].农业工程学报,2012,(3):251-256.[12]占车生,乔晨,徐宗学,等.基于遥感的渭河关中地区生态景观格局变化研究[J].资源科学,2011,(12):2349-2355.[13]吕建华,朱坦,白宏涛,等.天津滨海新区土地利用及景观格局变化分析[J].环境污染与防治,2011,(2):94-98.[14]田莉,丁圣彦.豫东平原1980-2000年农业景观生态系统格局动态[J].河南大学学报(自然科学版),2009,(1):57-62.[15]周瞡,张旭东,何丹,等.基于GIS与RUSLE的武陵山区小流域土壤侵蚀评价研究[J].长江流域资源与环境,2011,(4):468-474.[16]耿豪鹏,潘保田,王超,等.基于GIS与USLE的榆中县土壤侵蚀[J].兰州大学学报(自然科学版),2009,(6):8-13.[17]马士彬,张勇荣,安裕伦.山区城市土地利用动态空间分布特征——以贵州省六盘水市为例[J].自然资源学报,2012,(3):489-496.[18]陈颖,吴柏清,邹卓阳.基于信息熵的资阳市建设用地节约集约利用评价研究[J].国土与自然资源研究,2010,(4):1-4.[19]张保华,张金萍,汤庆新,等.基于RS和GIS的黄河下游沿岸县域土地利用与景观格局演变的驱动力研究——以河南省封丘县为例[J].遥感技术与应用,2009,(1):40-45.[20]刘晓,李卫忠,张伐伐,等.基于RS/GIS的乡级土地利用/覆盖变化及驱动力研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2010,(7):118-122.[21]常春艳,赵庚星,王凌,等.黄河口生态脆弱区土地利用时空变化及驱动因素分析[J].农业工程学报,2012,(24):226-234.[22]丁晓辉,张远迎,陶文芳,等.城市化进程中西安市景观动态变化及驱动力分析[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2011,(4):182-188.[23]臧淑英,王凌云,那晓东.基于经济驱动因子的土地利用结构变化区域差异分析——以哈大齐工业走廊为例[J].地理研究,2011,(2):224-232.[24]高义,苏奋振,孙晓宇,等.近20a广东省海岛海岸带土地利用变化及驱动力分析[J].海洋学报(中文版),2011,(4):95-103.[25]邵一希,李满春,陈振杰,等.地理加权回归在区域土地利用格局模拟中的应用——以常州市孟河镇为例[J].地理科学,2010,(1):92-97.[26]聂云峰,陈红顺,夏斌,等.基于多智能体与GIS城市土地利用变化仿真研究[J].计算机应用研究,2009,(7):2613-2616.[27]马兴旺,吕贻忠,李保国,等.绿洲土地利用影响下地下水矿化度时空变化模拟模型的构建[J].自然资源学报,2009,(2):268-275.[28]周媛,石铁矛,胡远满,等.基于GIS与多目标区位配置模型的沈阳市公园选址[J].应用生态学报,2011,(12):3307-3314.[29]梁海超,师华定,高庆先.基于模糊聚类与神经网络的风蚀危险性评估研究——以内蒙古自治区为例[J].自然资源学报,2012,(4):577-587.[30]彭沙沙,吴小萍,梅盛.基于GIS的城市轨道交通与土地利用协调研究[J].铁道工程学报,2011,(1):76-79+85.[31]郭强,廖和平,简洁,等.基于RS和GIS的城市建设用地监测模型构建与验证研究——以重庆市南岸区为例[J].西南师范大学学报(自然科学版),2013,(2):79-84.[32]李蕾,黄玫,刘正佳,等.基于RS与GIS的毕节地区滑坡灾害危险性评价[J].自然灾害学报,2011,(2):177-182.[33]董隽,郭红.城市化空间格局对土地利用/覆盖变化的影响分析[J].东北农业大学学报,2009,(8):48−52.[34]丹文丽,李阳兵,谭秋.红枫湖沿岸土地利用变化与生态风险评估[J].国土与自然资源研究,2013,(4):52−55.[35]宋国利,臧淑英,钟婷婷.温州市乐清湾土地利用的生态风险——基于RS和GIS的分析[J].自然灾害学报,2010,(6):76−85.[36]刘金勇,孔繁花,尹海伟,等.济南市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响[J].应用生态学报,2013,(5):1231−1236.基金项目:国家自然基金(41301226)网络出版地址:/kcms/doi/10.13698/361037/c.2014.03.029.h tml【文献来源】https:///academic-journal-cn_journal-gannan-normal-university_thesis/0201235528464.html。

基于“3S”技术的呼伦贝尔土壤侵蚀研究的开题报告

基于“3S”技术的呼伦贝尔土壤侵蚀研究的开题报告

基于“3S”技术的呼伦贝尔土壤侵蚀研究的开题报告一、研究背景及意义呼伦贝尔草原是中国重要的生态基地之一,也是中国最大的草原之一。

然而,由于过度放牧、过度开垦和自然因素,该地区土地退化和草原退化加剧,土壤侵蚀程度较为严重。

土地退化不仅对当地的生态环境造成了破坏,而且对当地居民的生产生活也带来了不良影响。

因此,呼伦贝尔的土壤侵蚀问题需要进行深入的研究。

地球系统科学是一门综合性较强的学科,其中空间技术、地理信息系统和遥感技术被称为“3S”技术。

这些技术是研究土地利用、土地覆盖和土地退化等问题的有效工具。

因此,本研究采用“3S”技术,探索呼伦贝尔草原土地退化过程中的关键控制因素和土壤侵蚀情况,旨在为该地区的土地资源保护和生态环境建设提供参考。

二、研究内容和方法1.研究内容①通过遥感技术获取呼伦贝尔草原土地利用和土地覆盖等信息;②采用地理信息系统(GIS)对土地利用和土地覆盖数据进行空间分析;③利用土壤侵蚀方程(USLE)和ArcGIS软件进行土壤侵蚀模拟;④通过野外调查和实验室分析,深入了解土壤侵蚀过程、土地利用方式和人类活动对土壤侵蚀的影响。

2.研究方法本研究采用的方法主要包括遥感技术、GIS技术、土壤侵蚀模拟和野外调查。

具体方法如下:①遥感技术:通过遥感影像获取地表覆盖信息,包括植被类型、水体、岩石等;②GIS技术:将遥感数据转化为GIS数据,建立数字地形模型和土地利用/覆盖数据;③土壤侵蚀模拟:采用USLE模型,结合GIS技术预测土壤侵蚀程度;④野外调查:通过野外调查和实验室分析,了解土壤侵蚀过程、土地利用方式和人类活动对土壤侵蚀的影响。

三、研究预期结果1.利用遥感技术获取呼伦贝尔草原土地利用和土地覆盖等信息;2.采用GIS技术对土地利用和土地覆盖数据进行空间分析,得到呼伦贝尔草原土地利用和土地覆盖的空间分布特征;3.采用土壤侵蚀方程(USLE)和ArcGIS软件进行土壤侵蚀模拟,分析土壤侵蚀程度及其分布规律;4.通过野外调查和实验室分析,深入了解土壤侵蚀过程、土地利用方式和人类活动对土壤侵蚀的影响。

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第25卷第4期干旱区资源与环境Vol.25No.4 2011年4月Journal of Arid Land Resources and Environment Apr.2011文章编号:1003-7578(2011)04-121-06基于3S技术的天然草原土地利用动态研究—以锡林郭勒草原国家级自然保护区为例金良(内蒙古财经学院经济学院,呼和浩特010070)提要:土地利用以及由此引起的土地覆盖的变化是全球变化最显著的方面,也是影响草原生态系统质量的重要因素。

文中以1987年、2000年和2005年三年的研究区TM遥感影像数据为基础,利用土地利用动态度模型和土地利用转移矩阵,分别从土地类型变化的速率和变化方向两个方面对锡林郭勒草原国家级自然保护区进行了研究。

结果表明:(1)保护区的土地总体上明显退化,土地利用变化的总体趋势为草地和水域面积减少;耕地、沙地、沼泽地、居民点用地和裸岩、石砾地的面积增加,其中耕地、沙地和居民点用地的增加幅度比较大。

(2)自2000年以后个别地方的土地退化现象得到了遏制,土地质量日益好转。

(3)1987年至2000年的新增耕地全部来自优良的牧草地和湿地,2000年以来耕地的增长加快,开垦的范围也从原来的优良牧草地和湿地扩展到了低覆盖度草地和一些未利用土地。

(4)高覆盖度草地退化和开垦严重,比例分别占减少面积的85.84%、11.51%。

(5)18年间,研究区新增沙地20769.82hm2,主要来源于草地,草地沙化严重。

关键词:动态度模型;转移矩阵;土地利用变化;锡林郭勒中图分类号:F062.2;S812.6文献标识码:A1研究区概况锡林郭勒草原自然保护区主要位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市境内,总面积为580000hm2,主要保护锡林河流域范围内半干旱气候条件下发育在栗钙土上的典型草原生态系统,在半湿润气候条件下发育在黑钙土上的草甸草原生态系统,草原地带沙地森林生态系统以及河谷湿地生态系统等结构与功能的完整性;保护在各生态系统中繁衍生息的野生动物、植物、菌类的多样性,对濒危物种实行特殊保护;保护和管理保护区内的自然和人文景观资源[1]。

保护区范围内总人口为39608人,人口密度为7人/km2,是一个以蒙古族为主体,汉族为多数的多民族聚居地区。

畜牧业是该地区的主要产业。

2主要土地利用类型时间动态分析以遥感数据解译为主导,与土地分类系统相协调为原则,确定研究区土地利用类别为林地(主要是有林地)、高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、耕地、居民点用地、湖泊、沼泽地、盐碱地、沙地和裸岩石砾地共11个类型。

2.1土地利用现状的对比及单一土地利用动态度分析根据对1987年、2000年和2005年三年的研究区TM影像的目视解译的结果得出锡林郭勒草原自然保护区1987年、2000年和2005年三个年份的土地利用状况对比图(图1),可以看出1987年以来保护区*收稿日期:2010-11-28。

基金项目:内蒙古高等学校研究项目(NJSY07078)资助。

作者简介:金良(1974-),女,内蒙古奈曼旗人,副教授,博士,主要从事区域资源与环境经济、土地利用方面的研究。

nmJinliang@ 163.com各类土地面积的变化趋势。

同时,引进土地利用类型动态度(K )模型来分析保护区几种主要类型土地的变化情况。

土地利用类型动态度(K )是指研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化速率[2,3]。

表达式为:K =Ua -Ub /Ua ˑ1/T ˑ100%(1)式中Ua ,Ub 分别为研究初期及研究末期某一种土地利用类型的数量;T 为研究时段;T 的单位为年时,K 的值是研究区某一种土地利用类型的年变化率。

考虑到保护区草地、耕地、沙地和沼泽地的面积相对比较大,变化也比较明显的状况,利用上述三个年份的TM 影像解译数据,计算了保护区的草地动态度、耕地动态图11987年、2000年和2005年土地利用面积对比Fig.1Comparison of land use area among 1987,2000and 2005表1锡林郭勒草原自然保护区土地利用动态度表Tab.1Dynamic extent of land use 时段草地动态度(%)耕地动态度(%)沙地动态度(%)沼泽地动态度(%)1987-2000年0.27-3.29-67.252.662000-2005年0.62-10.81-2.30-11.92度、沙地动态度和沼泽地动态度,从而得出该四种土地利用类型的总体变化速率(表1),当动态度值为正值时该类型土地的面积在逐渐减少,负值时表明面积在逐渐增加,其相对值越大表明转变为其它类型土地的速度就越快。

根据图1和表1可以看出,在这近20年里,保护区土地利用变化的总体趋势为草地和水域面积在减少;耕地、沙地、沼泽地、居民点用地和裸岩、石砾地的面积在增加,其中耕地、沙地和居民点用地的增加幅度比较大。

草地中,高覆盖度草地面积明显减少,低覆盖度草地面积增加。

生态环境整体上继续退化,局部出现好转,主要表现在草地、沙地、沼泽地、湖泊、盐碱地和裸岩、石砾地等类型上。

具体如下:(1)草地的变化。

近20年以来,保护区草地总面积逐渐变小。

1987年草地总面积622392.40hm 2,占保护区总面积的92%;2000年草地总面积600649.84hm 2,占保护区总面积的91%;到2005年,草地总面积减少到582015.86hm 2,只占保护区总面积的88%。

同时从表1中可以看出草地动态度值都是正值,这也表明自1987年以来草地面积持续减少;1987年至2000年间,草地动态度值为0.27%,2000年至2005年间为0.62%,近年来草地的减少速度大于2000年之前。

草地中,高覆盖度草地大幅度减少,从1987年的261333.77hm 2减少到2000年的82980.14hm 2,到2005年稍有好转,高覆盖度草地的面积增加到了162816.34hm 2,但仍不及1987年的63%,出现明显退化趋势。

草地中退化最严重的低覆盖度草地的面积则从1987年的110806.16hm 2增加到了2005年的147742.67hm 2,增加了近4万hm 2,2000年的情况尤为严重,低覆盖度草地面积比1987年增加了近80000hm 2,占草地总面积的13%左右。

(2)耕地的变化。

1987年以来,耕地面积有直线上升趋势,从1987年的12480.03hm 2增加到了2005年的27437.40hm 2,是1987年的2.2倍,占保护区总面积的比例从1.89%增加到了4.20%。

但耕地的增长速度有所差别,1987年至2000年动态度为-3.29%,2000年至2005年为-10.81%,增长速度明显加快。

锡林郭勒草原自然保护区是以草原为主要景观的自然保护区,耕地的快速增加将会加快草原的退化。

(3)水域、湿地的变化。

保护区的水域主要是河流和湖泊,但从三个年份的遥感影像中,均看不到主要河流锡林河的水面,都以沼泽地的形式出现,所以保护区的水域就是面积很小的几个湖泊,其面积受降水量的影响很大,即年际波动明显,但总体趋势是面积在变小;沼泽地主要分布在锡林河河道周围,1987年至2000年动态度为2.66%,沼泽地面积出现减少趋势,2000年至2005年动态度为-11.92%,沼泽地面积增加。

(4)未利用土地的变化。

该保护区的未利用土地主要有沙地、盐碱地和裸岩、石砾地,其中沙地的变化最明显。

1987年沙地面积仅2093.23hm 2,2000年20395.86hm 2,到2005年进一步增加到了22745.·221·干旱区资源与环境第25卷50hm 2,是1987年的近11倍。

沙地动态度值为1987年至2000年间-67.25%,2000年至2005年间-2.30%,表明1987年至2000年间沙化严重,2000年以后得到了一些缓解。

盐碱地和裸岩、石砾地的面积都较小,其中,盐碱地的变化不太明显;裸岩、石砾地从无到有,且有进一步增加的趋势。

除此之外,考虑到该地区的主要景观类型是草原,林地面积小,所以对遥感影像进行解译时把一些灌木林地和疏林地都归到草地类型当中,导致了最终得到的结果是林地面积基本没有变化;居民点用地在明显增加,但面积仍很小,所以也没有对其进行特别的分析。

2.2土地利用转移矩阵根据地图代数原理,对任意两期土地利用类型图Aij k 和Aij k +1,采用如下的地图代数方法[4]:C ij =Aij k ˑ10+Aij k +1(2)可以求得由k 时期到k +1时期的土地利用变化图C ij ,它直观表现了土地利用变化方向及其空间分布,并可间接求得反映土地利用类型相互转化定量关系的转移矩阵。

通过转移矩阵可以研究两个时期各种土地类型面积的变化情况,即土地利用面积增加的来源和减少的去向。

从表2-4可以看出研究区在1987 2005年间,土地利用类型发生了很大的变化。

在表2-4中,行表示k 时期(如:1987年或2000年)i 种土地利用类型,列表示k +1时期(如:2000年或2005年)j 种土地利用类型;表中的数字表示的是k 时期的土地利用类型转变为k +1时期各种类型的面积,即土地利用变化转移矩阵Aij 。

根据三个土地利用类型转移矩阵表可以发现,在1987-2005年期间,保护区土地利用变化表现出以下特点:(1)耕地的变化。

18年间,新开垦耕地15421.84hm 2,向高、中覆盖度草地退耕还草的有464.46hm 2,耕地净增加14957.37hm 2。

增加的来源是:高覆盖度草地(81.2%)、中覆盖度草地(17.6%)、低覆盖度草地(0.7%)、沼泽地(0.5%),绝大部分都来自优良的牧草地和湿地。

其中,1987年至2000年的新增耕地全部来自优良的牧草地和湿地,2000年以来耕地的增长加快,开垦的范围也从原来的优良牧草地和湿地扩展到了低覆盖度草地和一些未利用土地。

(2)草地的变化。

草地面积逐渐减少,18年内减少了40376.54hm 2,但不同覆盖度草地的面积变化有所不同。

减少最严重的是高覆盖度草地,总面积净减少近100000hm 2,其中高覆盖度草地变成其它类型的有108761.97hm 2,11.51%被开垦为耕地,85.84%退化成中、低覆盖度草地,变成沼泽地的有0.98%,其余已沙化、盐碱化和被居民点占据。

新增的1万hm 2左右的高覆盖度草地主要来自中、低覆盖度草地和沼泽地。

中覆盖度草地面积有所增加,净增加了2.12万hm 2,其中,新增101633.05hm 2,原有中覆盖度草地变成其它类型的有80428.67hm 2。

新增的72.83%来自高覆盖度草地,25.78%则来源于低覆盖度草地,其余主要来自水域、湿地,原有中覆盖度草地的减少部分74.33%退化成低覆盖度草地,10.85%退化成沙地、盐碱地和裸岩、石砾地,3.90%被耕地和居民点占据,只有10.28%变成高覆盖度草地,0.64%变成水域、湿地。

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