基于分形理论的土地利用空间行为特征_以江西东江源流域为例

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基于卫星遥感数据的地质断裂分形研究——以江西德兴为例

基于卫星遥感数据的地质断裂分形研究——以江西德兴为例彭丹青;李京;陈云浩;蒋卫国
【期刊名称】《自然灾害学报》
【年(卷),期】2008(17)6
【摘要】利用分形理论分析了德兴地区断裂构造的特点。

结果表明,不仅研究区内的断裂带有自相似性,子区域也有相似现象。

矿产区的分维值略高于整个研究区,铜矿区分维值高于金矿区,NW、NWW走向断裂带的分维值远高于SE走向的。

说明分维值越大,越有利于矿床的形成;分维值越大的断裂走向,对矿床的产出位置控制作用越明显;地质构造复杂程度越高,分维值也越大,线性展布也越复杂。

【总页数】5页(P119-123)
【关键词】分形;遥感;断裂带;先进对地观测卫星影像
【作者】彭丹青;李京;陈云浩;蒋卫国
【作者单位】北京师范大学资源学院;民政部教育部减灾与应急管理研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TP79;X14
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基于分形理论的城市土地利用空间结构演化研究——以西安市城六区为例

第37卷,第6期2020年12月15日国土资源科技管理S c i e n t i f i c a n dT e c h n o l o g i c a l M a n a ge m e n t of L a n d a n dR e s o u r c e s V o l .37,N o .6D e c .15,2020d o i :10.3969/j.i s s n .1009-4210.2020.06.005收稿日期:2020-09-01基金项目:机械工业勘察设计研究院重点研发项目(Z 201906022)作者简介:杨大伟(1981 ),男,讲师,从事国土空间规划与G I S 研究㊂E -m a i l :593522676@q q .c o m 通信作者:康琦(2000 ),男,从事土地经济研究㊂E -m a i l :C h r ys a l i s m 7@163.c o m 基于分形理论的城市土地利用空间结构演化研究以西安市城六区为例杨大伟,康琦,刘祥玉,王妍文,张家颖(西安工业大学建筑工程学院,陕西西安710000)摘要:为探究大城市的土地利用空间结构变化规律,为国土空间规划编制提供科学性的政策建议,借助分形理论,在时空维度上构建了一个模型集㊂以西安市城六区为例,基于2000年㊁2015年的土地利用变更调查数据,在土地利用变化特征㊁空间格局特征㊁景观格局特征三个方面,借助A r c G I S 平台,形成了土地利用空间格局研究模型㊂研究表明,由于土地利用自身的复杂性㊁自组织性和不稳定性,利用分形理论研究其变化规律是可行的㊂研究结果显示:西安市城市经济水平的提升与建设用地增加具有相关性,建设用地主要由耕地转化而来,两者增减互动关系明显㊂西安市城六区土地利用的异质性和复杂度在不断降低,斑块形状趋于规则化,应予以重视㊂关键词:土地利用;分形理论;西安市;稳定性指数中图分类号:F 301.24 文献标志码:A 文章编号:1009-4210-(2020)06-049-11R e s e a r c ho nS pa t i a l S t r u c t u r eE v o l u t i o no fU rb a nL a n dU s eB a s e d o n F r ac t a l T h e o r y :T a k i n g t h e S i x t hD i s t r i c t o fX i a nC i t y a s a nE x a m pl e Y A N G D a -w e i ,K A N GQ i ,L I UX i a n g -y u ,WA N GY a n -w e n ,Z HA N GJ i a -y i n g(S c h o o l o fC i v i l &A r c h i t e c t u r eE n g i n e e r i n g o fX i A N T e c h n o l o g i c a lU n i v e r s i t y,X i a n710000,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e rt oe x p l o r et h el a w o fs p a t i a ls t r u c t u r ec h a n g eo fl a n d u s ei n b i g ci t i e sa n d p r o v i d e s c i e n t i f i c p o l i c y s u g g e s t i o n sf o rn a t i o n a ls p a t i a l p l a n n i n g ,t h i s p a p e rc o n s t r u c t sas e to f m o d e l so nt h e s p a t i a l a n dt e m p o r a ld i m e n s i o n w i t ht h eh e l p o f f r a c t a l t h e o r y .T a k i n g t h es i xd i s t r i c t so fX i a na sa n e x a m p l e ,t h i s p a p e r e s t a b l i s h e d t h e r e s e a r c h m o d e l o f s p a t i a l p a t t e r n i n l a n du s ew i t ht h eh e l p ofA r c G I S p l a t f o r m.A n d t h em o d e l i s b a s e d o n t h e s u r v e y d a t a o f l a n d u s e c h a n g e i n 2000a n d 2015f r o mt h r e e a s pe c t s国土资源科技管理第37卷i n c l u d i n g l a n d u s e c h a n g e c h a r a c t e r i s t i c s,s p a t i a l p a t t e r n c h a r a c t e r i s t i c s a n d l a n d s c a p e p a t t e r nc h a r a c t e r i s t i c s.T h e r e s e a r c hs h o w s t h a t i t i s f e a s i b l e t o s t ud y t he c h a n g e l a wof l a n du s eb y f r a c t a l t h e o r y b e c a u s e o f i t s c o m p l e x i t y,s e l f-o rg a n i z a t i o na n d i n s t a b i l i t y.Th e r e s u l t s s h o wt h a t:(1)t h e r ei s a c o r r e l a t i o nb e t w e e n t h ei m p r o v e m e n to fu r b a nec o n o m i cl e v e la n dt h ei n c r e a s eo fc o n s t r u c t i o nl a n di n X i a n.T h ec o n s t r u c t i o n l a nd i sm a i n l y t r a n s f o r me df r o mc u l t i v a t e d l a n d,a n d t h e i n t e r a c t i o nb e t w e e n t h e mi s o b v i o u s.(2)T h eh e t e r o g e n e i t y a n dc o m p l e x i t y o f l a n du s e i ns i xd i s t r i c t so fX i a nc i t y a r ed e c r e a s i n g a n d t h e p a t c h s h a p e t e n d s t ob e r e g u l a r,w h i c hs h o u l db e p a i d a t t e n t i o n t o.K e y w o r d s:l a n du s e;f r a c t a l t h e o r y;X i a nC i t y;s t a b i l i t y i n d e x土地是人类进行生产活动的载体[1],也是人类生存和发展的基础支持系统[2],是城镇发展核心空间的重要承载[3]㊂土地利用则是在一定范围的空间内进行土地用途和功能的配置与组合[4],分析土地利用结构能够反映区域土地利用的优劣势与特点,是对其实施动态监督管理与控制的重要环节之一,也是合理开发利用土地以及编制土地利用规划的重要依据[5]㊂随着城镇化的推进和人口的快速增长,我国的土地利用情况正在发生重要而深远的改变,其中包括土地利用的范围不断扩大㊁强度逐渐加剧[6],各类土地利用类型相互转化等[7],随着自然资源部的成立,国家土地和城市发展政策的融合,这些使得土地利用变化的研究成为当前热点问题[8-11]㊂然而,由于土地利用自身存在的复杂性㊁自组织性和不稳定性,决定了其采用传统的统计学方法,不能完全揭示出土地利用的演化过程与内部机制㊂因此,应将其看作是一种复杂的不规则几何对象,采用更为前沿㊁先进的理论和技术,得出一种更加科学的研究其变化规律的方法㊂作为非线性科学的标志性研究成果,美国法裔数学家B.B.M a n d e l b o r t提出分形理论成为国内外众多学者研究地理现象和地理特征的有力武器㊂其基于复杂性科学思想下的分维模型,经过仅仅四十年的发展,已在数学㊁物理学㊁生物学㊁地貌学㊁材料学㊁经济学㊁管理科学及形态艺术等众多领域得到广泛应用,成为当今众多学科的前沿研究领域㊂近十余年来,分形理论在国内土地利用研究领域中拔得头筹,已成为研究土地利用这一非线性系统的有效科学方法和工具㊂王聃同等借助G I S平台将分形理论应用于湖北省咸丰县土地利用景观格局的特征分析,研究结果表明分形理论可以广泛应用于景观格局分析以及动态模拟等方面[12];禹朴家等基于R S和G I S,对玛纳斯河流域土壤空间分布的分形特征进行定量分析,揭示了土壤系统内部的复杂性[13];王洪新等以分形理论为指导,借助3S技术,对曹妃甸新区20年来的土地利用空间结构稳定性进行分析,为滨海城市土地资源的可持续利用提供了科学依据[14]㊂这些成果表明,依托G I S技术,应用分形理论和方法可以在一定程度上更加科学地解释城市土地利用变化的规律㊂本文试图以西安市城六区为例,基于2000年㊁2015年的土地利用变更调查数据,借助A r c G I S平台,以分形理论为指导,结合土地利用空间格局结构特征参数和景观指标对西安市城六区土地利用空间的演化特征进行综合分析,研判西安市土地利用变化的第6期杨大伟,等:基于分形理论的城市土地利用空间结构演化研究特征和格局,对西安市城市的高质量㊁可持续发展提供一些具有重要参考价值的内容㊂一研究区概况西安,地处关中平原中部,南依秦岭,北临渭河,境内河网密集,是陕西省的省会城市,关中平原城市群的核心城市,我国西部地区重要的中心城市,国家重要的科研㊁工业㊁教育和交通枢纽中心[15]㊂从统计数据来看,2018年西安市全年G D P达到8349.86亿元,全市常住人口已突破千万人,其中城镇人口740.37万人,占常住人口比重74.01%,城市化仍在加速推进(数据来源于2018年西安市统计年鉴)㊂自2000年国家施行西部大开发战略以来,西安市人口大规模集聚,城市用地迅速扩张,建成区面积从18700h m2增加至72400h m2(图1),城市发展进程明显加快,但其周边县区城市化进程相对缓慢,因此根据西安市行政区划变更情况选择城六区为研究对象,包括:未央区㊁莲湖区㊁碑林区㊁新城区㊁雁塔区和灞桥区(图2)㊂研究表明,我国工业化快速发展背景下的经济增长中,G D P总量与建设用地面积具有显著的对数相关关系,关联系数达0.9905[16],研究西安市城六区的土地利用空间演化规律,对于促进西安作为国家中心城市的合理发展具有重要的意义㊂图12000—2018年西安市建成区面积图2研究区示意国土资源科技管理第37卷二数据处理研究数据采用2000年㊁2015年西安市城六区土地利用变更调查矢量数据,来源于中国科学院资源环境科学数据中心[17](h t t p://w w w.r e s d c.c n)㊂参照全国土地利用现状分类标准(G B/T21010-2015),根据土地资源及其利用属性,对土地利用类型重分类,得到耕地㊁林地㊁草地㊁水域㊁建设用地和未利用地6个一级地类(图3)㊂图32000年和2015年土地利用类型三研究方法本研究以A r c G I S10.2为平台,以分形理论为指导,通过分形维数和稳定性指数测定西安市城六区2000 2015年的土地利用空间格局变化情况及其有序程度,同时结合土地覆被变化特征指数和景观布局特征指数,分别分析其土地利用转换方向和结构与景观斑块的不同特征及其方式,希望能在揭示土地利用空间格局变化规律的同时,为区域合理开发和保护土地资源㊁维护生态环境稳定提供理论和实践指导,为景观的合理管理提供依据㊂(一)土地覆被变化特征指数土地利用变化幅度反映不同地类在总量上的变化,能够了解到土地利用变化总的态势和土地利用结构变化情况;土地利用变化速度指标中的单一土地利用动态度虽然可以对土地利用的净变化速度进行度量,但在一定程度上会掩盖土地利用变化的实际情况,所以本文增加土地利用开发度和耗减度两个指标以揭示各地类实际新开发和被耗减的速率;土地利用变化强度则可以反映人类活动对各土地利用类型的影响程度㊂本研究从幅度㊁速度与强度三个维度着手,采用土地利用变化幅度㊁土地利用开发度㊁单一土地利用动态度㊁土地利用耗减度和土地利用变化强度5个指标对城六区的土地覆被变化特征进行分析(表1)㊂第6期杨大伟,等:基于分形理论的城市土地利用空间结构演化研究表1土地覆被变化特征指数指数含义表达式研究实例土地利用变化幅度表示土地利用面积的变化情况,通过土地利用变化幅度分析土地利用总的变化趋势,其值越大,变化幅度越大U b-U aU aˑ100%邓睿等采用土地利用变化幅度指标分析了嘉陵江流域下游地表径流对土地利用变化的响应[18]土地利用开发度土地利用开发度指单位时间内某类型土地利用实际新开发的程度,其值越大,表示该土地开发的程度越大J a bU aˑ1Tˑ100%张玉娟等采用土地利用开发度指标对哈尔滨市阿城区土地利用资源定性和定量化进行了定性和定量化分析[19]单一土地利用动态度表示某一地类在单位时间内的面积变化情况,值越大,表明土地利用变化速度越快U b-U aU aˑ1Tˑ100%陈建平等采用单一土地利用动态度指标对黄河流域四个时期土地利用变化速度与程度进行了分析[20]土地利用耗减度指单位时间内某类型土地利用被实际消耗的程度.其值越大,表示其土地消耗程度越大X a bU a bˑ1Tˑ100%杜自强等采用土地利用耗减度指数对研究区域15年间土地利用的时空变化情况进行了分析[21]土地利用变化强度反映土地利用变化过程中,人类活动对自然环境的影响情况和各地类面积的变化情况U b-U aU aˑ1Tˑ100%底亮等采用土地利用变化强度指标对流沙河流域的土地利用与地形因子的关系进行了研究[22]注:U为研究区总面积;U a为研究起始时某地类的面积;U b为研究期末某地类的面积;X a b是指研究期内某地类转变为其他地类的总面积;J a b表示研究期内由其他地类转变为该地类的总面积;T为研究时段长㊂(二)土地利用空间格局指数首先利用A r c G I S10.2软件,精确计算出各土地利用类型的面积(A)㊁周长(P)㊁斑块数等参数,分别以周长自然对数和面积自然对数为X轴与Y轴,做周长面积双对数散点图㊂然后利用S P S S23建立线性回归模型l n A(r)=2D l n P(r)+C,并进行R2检验㊂最后通过周长面积关系式的斜率2/D,求出分维数D,通过S=|1.5-D|求得稳定性指数S㊂分维数可表示地类斑块的自我相似性和空间上镶嵌结构的复杂程度,稳定性指数则对土地利用空间结构的潜在运动趋势有一定指示意义㊂本研究主要采用分维数和稳定性指数对西安市城六区土地利用空间格局进行分析,同时引入斑块面积比和斑块密度等指标以反映各土地利用类型所占比例及分化程度(表2)㊂表2土地利用空间格局指数指数含义表达式研究实例斑块密度指单位面积的某地类的斑块数量,反映该类型景观的分化程度n iA闭璐等采用斑块密度等指标对漓江流域景观格局的动态变化规律进行研究[23]斑块面积比表示某地类的斑块面积与景观面积之比A iA桂国敏等从斑块面积比等角度来分析昆明市主城区公园绿地的空间分布[24]分维数指景观斑块形状的复杂性,值越大,差异越大,斑块形状越不规则2l n0.25P il n A i许斌等聚焦分维数对内江市市中心土地利用尺度效应进行探究[25]稳定性指数稳定性指数是反映土地利用状况稳定程度的指标,值越大,表示结构越稳定1.5-D朱晓华等通过稳定性指数对我国各类型土地的空间稳定程度进行分析[26]注:A为景观面积;P为景观周长;n i为i类景观类型的斑块个数;A i为i类景观类型的斑块面积;P i为i类景观类型的斑块周长;D为分维数㊂国土资源科技管理第37卷(三)景观布局特征指数对某一区域景观格局的研究分析是探究该区域空间变异性等特征的主要手段,景观形状指数是反映斑块形状复杂程度的定量指标,景观破碎度指数可以测定某一景观类型的破碎化程度,景观类型分离度则反映同类斑块的分离程度,为了更加合理准确地反映研究区斑块的景观布局特征,本研究采用景观形状指数㊁景观形状破碎度㊁景观类型分离度3项景观格局指数对其进行分析(表3)㊂表3景观布局特征指数指数含义表达式研究实例景观形状指数通过计算斑块形状与同一区域的圆形或正方形之间的偏差来测量斑块形状的复杂性P4A陈颐等利用景观形状指数探讨了莆田市1995-2015年间的土地利用景观格局变化特征[27]景观形状破碎度表示景观空间结构的复杂性与人类活动对景观结构的影响N i-1A/A i i=1,2, ,m汤庆新等利用景观形状破碎度分析了三峡库区50年来的景观格局变化[28]景观类型分离度指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度12N i/AA i/A梁美霞等利用景观类型分离度分析了福州市土地利用的景观格局及破碎化特征[29]注:P为斑块周长;N i为景观类型i的斑块数;A为景观类型i总面积;A i为i类景观类型的最小面积㊂四结果与分析(一)土地覆被变化特征分析2000年国家施行西部大开发战略以来,西安城区迅速扩张,主导用地由耕地向城市建设用地转变㊂从数据来看,15年来建设用地面积增加了12560.46h m2,占比增加了21.24%㊂耕地㊁林地㊁草地和水域面积均有所减少,其中耕地面积由37470.87h m2减少至27783.11h m2,占地面积比下降了11.75%;林地面积由6923.88h m2减少至5744.74h m2,占地面积比下降了1.43%;草地面积由5271.21h m2减少至38012.23h m2,占地面积下降了1.78%;水域面积由3746.06h m2减少至3516.17h m2,共计减少了229.90h m2(表4)㊂表42000—2015年西安市城六区各地类面积变化情况地类年份面积/h m2面积百分比/%2000 2015年差值/h m2耕地200037470.8745.44-9687.76201527783.1133.69林地20006923.888.40-1179.1420155744.746.97草地20005271.216.39-1469.9820153801.234.61水域20003746.074.54-229.9020153516.174.26建设用地200029046.0635.2212560.46201541606.5250.46未利用地20007.380.01-0.1520157.230.01第6期杨大伟,等:基于分形理论的城市土地利用空间结构演化研究运用A r c G I S10.2软件的空间分析工具对西安市城六区2000年㊁2015年土地利用矢量数据进行空间叠加,得到2000 2015年西安市城六区土地利用格局转移概率矩阵,通过描述各地类之间的相互转化情况,反映这段时间内各地类之间相互转化的动态过程(表5)㊂在2000 2015年期间,西安市城六区在政策和地理优势的双重作用下,大力推进区域城镇化,开发建设速度加快,建设用地面积增加明显,2015年较2000年增加了15.24%,主要由耕地与林地转化而来,除未利用地外,建设用地和林地保留率最高,分别为98.23%和70.01%㊂六大地类中,耕地与林地转化为其他用地类型的面积最大,说明了城市化过程中耕地面积与林地面积的大量减少;在由其他用地转化而来的土地利用类型中,建设用地转化幅度最大,这与城市化进程加快伴随的城市空间迅速扩张有密切关系㊂表52000—2015年西安市城六区土地利用格局转移概率矩阵地类名称2015年耕地林地草地水域建设用地未利用地耕地67.01%1.75%1.13%1.12%28.99%0.00%林地3.54%70.01%1.11%4.36%20.98%0.00%2000年草地22.49%1.10%59.32%4.15%12.94%0.00%水域20.97%4.91%3.80%67.74%2.58%0.00%建设用地1.49%0.02%0.11%0.14%98.23%0.00%未利用地1.22%0.00%0.00%0.00%0.00%98.78%结合相应的指数模型公式,通过对实际数据的处理和计算,得到西安市城六区土地覆被变化特征表(表6)㊂表6西安市城六区土地覆被变化特征地类名称土地利用变化幅度土地利用变化速度土地利用开发度单一土地利用动态度土地利用耗减度土地利用变化强度耕地-25.8541100.611049-1.7236072.212431-0.783239林地-17.0300470.868819-1.1353368.388439-0.095331草地-27.8869560.628682-1.8591302.711901-0.118845水域-6.1370983.467153-0.4091402.150414-0.018587建设用地43.2432494.0707582.8828830.1178471.015491未利用地-2.0352000.081301-0.1355010.081301-0.000012对土地利用变化幅度进行排序,最大的是建设用地,变化幅度为43.24%,最小的是未利用地,变化幅度为2.03%㊂从土地利用变化速度来看,建设用地单一土地利用动态度最大,同时其他用地都有不同程度的消耗;建设用地和水域的开发度分别为4.07%㊁3.47%,前者开发度在所有用地中位列第一,且建设用地耗减度仅有0.12%,表明建设用地发展迅速,面积也急剧增加;耕地㊁林地㊁草地开发度仅为0.61%㊁0.87%和0.63%,但耕地㊁草地的耗减度却为2.12%㊁2.71%,林地更是达到8.39%,表明随着城市化的加快,大量的林地㊁耕地以及草地面国土资源科技管理第37卷积被侵占㊂从土地利用变化强度来看,建设用地变化强度是最大的,其次为耕地,说明人类活动对两者产生了极大的影响,以及城市发展中两者的增减互动关系㊂(二)土地利用空间格局分析斑块个数用来描述景观的空间分布差异,耕地和草地的斑块个数呈增加趋势,林地㊁水域和建设用地均呈下降趋势,但建设用地的斑块个数仍然最多,表明建设用地的破碎程度最深㊂从斑块面积变化来看,耕地㊁林地㊁草地㊁水域斑块面积明显减少,建设用地面积显著增加,增加了9687.76h m 2,说明15年间城六区的建设用地扩张幅度较大㊂从斑块密度来看,林地㊁水域和建设用地呈减少趋势,耕地和草地呈增加趋势,且草地斑块密度增幅最大,说明在此期间,草地的景观生态过程活跃度有稍许提高(表7)㊂表7 不同时期西安市城六区土地利用状况土地类型年份斑块个数周长/k m面积/h m2斑块密度/(个/h m2)斑块面积比耕地2000711999.2637470.870.001945.4420151081387.3927783.110.003933.69林地2000202724.386923.880.02928.402015154489.995744.740.02686.97草地200074472.685271.210.01406.39201579306.553801.230.02084.61水域200096352.203746.070.02564.54201557259.773516.170.01624.26建设用地20003841286.1629046.060.013235.2220152671012.2541606.520.006450.46未利用地200011.327.380.13550.01201511.187.230.13820.01从西安市城六区各地类的斑块分形维数来看,两个时期各土地类型的斑块形状分形特征各不相同,总地类分形维数分别为1.3769和1.2625,呈下降趋势,且所有土地利用类型的分维数都小于1.5,表明城六区内土地利用的异质性和复杂度在不断降低,边界形状比较规则,结构相对稳定,对2015年城六区的各地类斑块分维数排序:水域>耕地㊁林地>草地>建设用地(表8)㊂表8 两个时期各类土地的分形维数及稳定性指数地类年份模型判断系数R2个案数F 检验值稳定性指数分形维数耕地2000l n A =1.4533l n P +0.29910.9871.0033350.121.382015l n A =1.5841l n P -0.23340.98108.0049700.241.26林地2000l n A =1.5440l n P -0.12380.97202.0057550.201.302015l n A =1.5922l n P -0.27520.96154.0035850.241.26草地2000l n A =1.5450l n P -0.30820.9874.0032490.211.292015l n A =1.6451l n P -0.79800.9779.0027360.281.22水域2000l n A =1.5810l n P -0.57520.9896.0037250.231.272015l n A =1.5221l n P +0.11020.9457.009290.191.31建设用地2000l n A =1.5378l n P +0.15480.95384.0074250.201.302015l n A =1.6622l n P -0.56680.96267.0071970.301.20总地类2000l n A =1.4525l n P +0.41700.97827.0030250.121.382015l n A =1.5841l n P -0.53740.98665.0011330.241.26第6期杨大伟,等:基于分形理论的城市土地利用空间结构演化研究从城六区各地类的斑块稳定性指数来看,2000年和2015年总地类的稳定性指数分别为0.1231㊁0.2375,水域的稳定性指数降低,耕地㊁林地㊁草地和建设用地的稳定性指数均有所增加,土地利用结构趋于稳定㊂对城六区2015年各地类稳定性进行排序,顺序为:建设用地>草地>林地㊁耕地>水域㊂(三)土地利用景观格局分析2000年以后,西安市城市规划效率显著提升,各地类景观形状指数下降趋势明显,景观形状趋于简单规则化㊂从整体看,耕地由于其自身复杂性,景观形状指数明显大于其他用地类型;相比之下,建设用地形状就显得尤为简单㊂从变化幅度来看,建设用地景观形状指数降幅最大,说明城市发展过程中建设用地集聚速度迅猛,且越来越规则化;伴随着生态保护的推行,大量的水域和草地被整合为生态保护区,景观形状趋于简单规则化,但在保护过程中并未对自然要素做出实质性破坏,因而景观形状指数降幅最小(表9)㊂表9各地类景观形状指数年份耕地林地草地水域建设用地未利用地200025.82036621.76364816.27616514.38604518.8665021.214747201520.80879216.16176112.43032210.95213812.4064011.095869城市化快速推进的同时,人类活动对景观的干扰程度也在逐渐增大㊂从整体来看,由于住宅小区和道路网的不断扩建,林地景观破碎度指数明显高于其他地类;相比之下,水域所受到的干扰程度则十分轻微㊂从变化情况来看,耕地的景观破碎度指数增幅最大,林地的景观破碎度指数降幅最大,草地的景观破碎度指数基本保持恒定(表10)㊂表10各地类景观破碎度指数年份耕地林地草地水域建设用地未利用地20000.0001680.0026130.0012460.0022820.0011870.00000020150.0002370.0016410.0012640.0014330.0005750.000000数据表明,西安市城六区建设用地和水域的景观分离度呈下降趋势,耕地㊁林地和草地呈现出明显的增加趋势㊂除未利用地外,草地的景观分离度最大,其次是林地和水域,表明其空间联系较弱,建设用地景观分离度最小,表现出城六区人工景观集聚,自然景观分散的特点㊂总体看,2000年以后西安城镇化进程明显加快,西安市城六区的景观格局发生了很大的变化(表11)㊂表11各地类景观分离度指数年份耕地林地草地水域建设用地未利用地20000.0009580.0203430.0185360.0352390.00326441.13112220150.0018510.0235020.0312740.0298600.00158842.380818国土资源科技管理第37卷五结论和讨论本研究采用分形理论,对西安市城六区土地利用进行了研究可得出结论㊂(一)建设用地增加显著从数据统计和类型特征来看,2000 2015年期间,西安市城六区生产总值增长的同时伴随着明显的城市空间扩张,城六区建设用地面积大幅度增加,增长速度和强度逐年加剧㊂说明15年来西安市建设用地需求旺盛,城市经济与土地财政的呈现正相关的耦合关系㊂(二)生态用地呈下降趋势研究表明,建设用地主要由耕地㊁草地和林地转化而来,而草地和林地的变化幅度大㊁强度高,空间破损明显,说明近年来生态用地在城区内呈下降趋势,被道路或其余用地分割的现象明显㊂这些变化容易在局部产生不良的生态效益,对小气候调节较为不利㊂(三)空间景观结构较单一总体看,西安市城六区景观风貌呈现人工景观集聚,自然景观分散的特点,多以廊道和细碎斑块的形式展现,结构模式趋向简略㊂各种用地分维数均较小,内部结构单一,景观格局呈现简单化㊁规则化的特征,板块内部统一性强,不利于产生和涌现多变的城市结构,对城市活力与创新影响较大㊂通过对于西安市城六区2000 2015年土地利用变化的研究,可以得出西安市土地利用建设用地增长明显㊁生态用地下降显著㊁景观结构较为单一的主要特征,因此,应从城市高质量和可持续发展的角度,重点思考西安市土地利用变化的未来可能性和可行性,加强混合用地和交叉用地的数量,以多样化和复杂性的思路来实施国土空间规划,为西安市未来能够成为真正意义上的西部中心城市,打好坚实的基础㊂参考文献:[1]刘欢.西安市土地利用变化的碳排放量研究[J].价值工程,2019,38(32):233-235.[2]叶艳妹,吴次芳.土地科学的基础理论㊁学科结构及其技术支持体系研究[J].中国土地科学,2002, 16(4):4-9.[3]曹根榕,顾朝林,张乔扬.基于P O 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基于土地利用松花江流域生态环境空间分异特征的研究——以哈尔滨段为例

基于土地利用松花江流域生态环境空间分异特征的研究
以哈尔滨段水利电力学院，哈尔滨１０８）５０６
摘要：利用Ｒ技术从ｌ９和２０年ＬｎｓｔＭ影像数据提取区域生态环境状况评价信息，在研究土地利ｓ６０５９ａｄａＴ
ＳｕｙＯｌｔｅＳａｉｌＤｉｔｉｕｉｎｏｏｏｅｌＥｎｉｏｔｄｉｈｐｔａｓｒｂｔｏｆＥｃｌａｖｒｎｍｅｔｉｎｎＳｎｈｕｖｒＷａｅｓｅａｅｉＬａｄＵｓｎｏｇａＲｉｅｔｒｈｄｂｓｄＯｎｅａｄｌＩｓＣｈａｇ－ＨａｂｎＲｅｉｎａａｔｎｅｒｉｇｏｓＥｘｍｐｅｌ
。
ｕｕｅａｄａｄｃｌｉａｅａｄｈｖｉｈｃｎｅｓｎｒｔｓｈｏａｆｈａｄｅｏｅｖｒｎｅｔ１ｔｔｓｉｎｓｄｌｎｎｕｔｖｔｄｌｎａｅｈｇｏｖｒｉａｅ，ｔｅｔｔｌｅｌｎｃｎｉｍｎａａｕｏｏｏｓｎ２０ｓｇｎｒｌｈｅｄｎｙｗａｅｔｒｃｍｐｒｄｗｉｈ１９，ｔｅｐｏｏｔｏｆｓｉｈｌｎａｉｂｔｅ０５ｗａｅｅａ，ｔｅｔｎｅｃｓｂｔｅｏａｅｔ９６ｈｒｐｒｉｎｏｌｔｙａｄｂｓｃｅｔｒｇ
，
ｅｏｅｖｒｎｎａｓａｕｎｅ（）ｍｏｅｓｕｅｏｅａｕｔｄａｄｔｅｃａｇｓｒｓＩｓｏｓｓｕ — ｃｎｉｍｅｔｌｔｔｓｉｄｘＥ，ｏｄｌｗａｓｄｔｖｌａｅｎｈｈｎｅｅｕｔｆＥ１ｗａｔｄ

基于土地利用的江西省碳排放时空特征及脱钩关系研究

１３数据来源
碳排放
增长率
经济
增长率
脱钩弹性
>０
>０
０ ;０
０≤Ｄ<０８
<０
<０
<０
<０
>０
>０
<０
>０
<０
０８≤Ｄ≤１２
Ｄ<０
Ｄ>１２
<０
０≤Ｄ<０８
>０
Ｄ>１２
<０
Ｄ<０
研究采用的数据主要包括２００５年、２０１０年、２０１５年
净碳排放量增长趋缓ꎬ 增幅为２００３％ꎬ 城镇化水平
汽油
煤油
柴油
燃料油
折标准煤系数
０７１４３
０９
０２８５７
０９７１４
１４２８６
１４７１４
１４７１４
１４５７１
１４２８６
碳排放系数
０７５５９
０７５５９
０７５５９
０８５５０
０５８５７
０５５３８
０５７１４
０５９２１
０６１８５
１２２脱钩关系分析方法
未利用地
碳排放系数/(ｔｈｍ ) ０４９７－０６４４－００２０－０２５３
－２
ｉ
费量ꎻ ｎｉ为能源ｉ的标准煤换算系数ꎻ φ ｉ为能源ｉ的
表１土地利用碳排放系数
土地利用类型
∑ｍ
－０００５
清单指南ꎮ
表２能源碳排放计算参数
能源类型
原煤
洗煤
其它洗煤
焦炭
原油

基于分形理论和GIS技术支撑下的土地利用结构稳定性分析——以长沙县为例

基于分形理论和GIS技术支撑下的土地利用结构稳定性分析——以长沙县为例发布时间：2022-06-01T03:08:53.710Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷第3期作者：陈亚玲[导读] 文章以长沙县为例，基于2010年、2014年、2018年土地利用现状变更调查成果，运用GIS技术，得到县域各地类的面积和周长，并构建一元线型模型进行拟合度分析。

陈亚玲湖南省第一测绘院 ,湖南长沙市410000摘要：文章以长沙县为例，基于2010年、2014年、2018年土地利用现状变更调查成果，运用GIS技术，得到县域各地类的面积和周长，并构建一元线型模型进行拟合度分析。

在此基础上，计算各地类分形维数和稳定性指数，对长沙县土地利用结构稳定性进行定量分析，探究城市外围扩展区域的土地利用动态变化情况，为区域土地资源的合理利用以及区域景观格局的持续发展提供参考。

关键词：土地利用结构稳定性；分形维数；稳定性指数１研究区概况长沙县位于长沙市中部、湖南省东部，地处东经112°56′～113°36′，北纬27°55′～28°40′，西、南连长沙市城区，东接浏阳市，北连岳阳市平江县和汨罗市，总面积1756平方公里。

2数据来源和研究方法2.1数据来源数据来源于2010年、2014年、2018年土地利用现状变更调查成果。

本文数据均按最新行政区范围进行提取和分析，按《土地利用现状分类标准》（GB/T21010-2017）进行土地分类。

表 1 土地利用现状分类标准2.2研究方法分形维数是对系统或结构的自相似特征进行表达的定量指标之一[1]，以各土地利用地类的封闭多边形斑块为计算对象，对其核心面积大小及其边界的曲折性进行定量描述[2],具体公式如下:Ln A(r)=2DlnP(r) + C(1)式中：D表示分形维数；A(r)表示斑块面积；P(r)表示斑块周长；r表示空间测量尺度；C表示常数值。

11736167_江西东江源区土壤侵蚀与土地利用变化的影响研究

收稿日期:2014-05-21;修订日期:2014-06-24作者简介:黄灵光(1981-),男,江西南城人,硕士,工程师,研究方向:生态环境遥感监测。

基金项目:江西省科技计划项目(编号:2001ZBBG0045);江西省科学技术合作项目(编号:2007BN18800)。

∗通讯作者:方　豫(1970-),女,福建莆田人,研究员,硕士,研究方向:遥感与GIS 技术在生态、流域管理中的应用。

第32卷　第4期2014年8月江西科学JIANGXI　SCIENCEVol.32No.4Aug.2014 doi :10.13990/j.issn1001-3679.2014.04.010江西东江源区土壤侵蚀与土地利用变化的影响研究黄灵光1,2,郭秋忠1,2,周学林2,方　豫1,2∗,林联盛2(1.江西省山江湖开发治理委员会办公室,330046,南昌;2.江西省遥感信息系统中心,330046,南昌)摘要:采用RS /GIS 技术,研究东江源区1995-2000年的土地利用变化和土壤侵蚀强度变化的关系。

结果表明:1)东江源区土壤侵蚀面积有所增加,强度降低;2)土壤侵蚀强度变化主要发生在林地、草地、耕地这3种土地利用方式中,其中林地土壤侵蚀强度有较为明显的增加;3)加重土壤侵蚀强度主要是林地转变为草地和耕地,而耕地向林地、林地内部之间的转化减弱了侵蚀强度。

研究表明,土地利用变化是土壤侵蚀的主导因素,尤其是林地、草地和耕地之间的转化对土壤侵蚀强度的变化影响很大。

其中,耕地向林地、林地内部之间的转化将对土壤侵蚀强度起到减弱效果,而林地向草地、耕地之间的转化则会加速土壤侵蚀的恶化。

关键词:东江源区;土地利用;土壤侵蚀;GIS 技术中图分类号:S157 文献标识码:A 文章编号:1001-3679(2014)04-0467-06Effects Studying on Soil Erosion and Land Use Changein Dongjiang Source Region ,Jiangxi ProvinceHUANG Lingguang 1,2,GUO Qiuzhong 1,2,ZHOU Xuelin 2,FANG Yu 1,2∗,LIN Liansheng 2(1.Office of the Mountain⁃River⁃Lake Development Committee of Jiangxi Province,330046,Nanchang,PRC;2.Center for Remote Sensing Information of Jiangxi Province,330046,Nanchang,PRC)Abstract :Use RS /GIS technology,had study on the changes of the land use,the intensity changes ofsoil erosion,and its relationship,in the Dongjiang′s source region,between 1995to 2000,In this pa⁃per.The results showed that:1)in the source area,soil erosion has increased and lower intensity;2)soil erosion intensity changes occurred mainly in woodland,grassland,arable land use patterns,inwhich the intensity of forest soil erosion have a more significant increase;3)the soil erosion intensity increased is mainly grassland and woodland into farmland,but the conversion of farmland to forest,to weakened the between erosion intensity of woodland.Research shows that land use change is the dominant factor in soil erosion,especially soil erosion intensity changes greatly is in the conversion of between woodland,grassland and farmland.Among them,the conversion of farmland changes to for⁃est,and between woodlands internal conversion will increase lost water and soil,and soil erosion is accelerated.In the other hand,grass land and wood land conversion to arable land,will diminishedeffect of soil erosion.Key words:Dongjiang′s source region;land use;soil erosion;GIS technique0　引言土壤侵蚀是土地退化与水土流失等生态环境恶化的重要因素之一[1]。

基于景观结构的土地利用生态风险空间特征分析——以江西兴国县为例

Ｅｏｏｃ，ｎｈｎ３０２Ｃｈｎ；２ＩｓｉｔｆＧｅｇａｈｃｌＳｉｎｅｄＮａｕａｓｕｃｓＲｅｅｒｈＣｈｎｓｃｎｍｉｓＮａｃａｇ３０３，ｉａ．ｔｕｅｏｏｒｐｉａｃｅｃｓａｔｒｌＲｅｏｒｅｓａｃ，ｉｅｅｎｔｎ
中国环境科学
２１，ｌ４：６８６５０１（）８－９３
ＣｉａｎｉｎｎａＳｉｎｅｈｎＥｖｒｍｅｔｌｃｅｃｏ
基于景观结构的土地利用生态风险空间特征分析
以江西兴国县为例
谢花林，（江西财经大学鄱阳湖生态经济研究院，南昌３０３；中国１．江西３０２２科学院地理科学与资源研究所，北
２００５年，究区生态风险指数空间分异的步长都比较小，别为４ｋ和９３ｍ．研分３ｍ．ｋ关键词：土地利用；景观结构：生态风险；红壤丘陵区
中图分类号：Ｘ章编号：１０ —９３２１）４０８ — ８００６２（０１ —６８００
Ｓａｉｌｃａａｔｒｓｉｎｌｓｓｏａｄｕｅｅｏｒｓａｅｎｌｎｓａｅｓｒｃｕｅａｅｓｕｙｉｈｎｇｏｐｔａｈｒｃｅｉｔａａｙｉｆｌｎｓｃ－ｉｋｂｓｄｏａｄｃｐｔｕｔｒ：ａｃｓｔｄｎｔｅＸｉｇｕｃ
ＡａｅｆｃｅｃｓＢｅｉｇ１００，ｈｎ）Ｃｉｎｉｎｅｔｌｃｅｃ，０１１４：６８６５ｃｄｍｙｏＳｉｅ，ｉｎ０１１Ｃｉ．ｈｎＥｖｒｍｎａｉｎｅ２１，（）８￣９ｎｊａａｏＳ３

东江源红壤丘陵区土地利用与覆盖变化研究

东江源红壤丘陵区土地利用与覆盖变化研究摘要:采用RS和GIS技术,以红壤丘陵典型案例区东江源为例,利用遥感影像解译,运用土地利用程度综合指数､单一土地利用类型动态度及状态指数等模型,研究了1986~2005年东江源区土地利用变化特征,揭示红壤丘陵区20年来土地利用变化的时空格局｡结果表明,研究区土地利用结构基本稳定,土地利用发展平缓,总体相比而言,1995~2005年土地利用类型变化幅度大于1986~1995年的变化幅度;就土地利用类型的转移模式来讲,研究区的林地转为耕地分布最为广泛;状态指数结果表明未来研究区的土地利用变化呈现耕地､水域和建设用地面积增加,其余地类面积减少的趋势｡关键词:红壤丘陵;土地利用与覆盖变化(LUCC);时空变化Study on Land-use and Land-cover Change over Red Soil Hilly Regions in DongjiangyuanAbstract: The land use change from 1986 to 2005 in the typical red soil hilly region in Dongjiangyuan was analyzed by RS and GIS. By interpreting the TM images and adopting the models of comprehensive land use index, land-use type dynamic change of each land and state index, the temporal and spatial change of land-use in red soil hilly region during the past 20 years were revealed. The results showed that the land-use structure was stable in this region; and the development of land-use was smooth. The extent of land-use type change in 1995~2005 was greater than that in 1986~1995. As for the transformation mode, conversion of forestland into farmland was most prevalent. According to the state index, the area of farm land, water area and contraction land would increase, while the other types of land would decrease in the future.Key words: red soil hilly region; land use and cover change(LUCC); temporal and spatial change土地利用与覆盖变化(LUCC)的研究是当今全球环境科学关注的核心内容之一,反映了自然和人文交叉最为密切的问题,与全球生态环境安全水平密切相关｡它不仅能够客观地记录人类改变地球表面特征的空间格局,还可以再现地球表面景观的时空动态变化过程,对全球生态环境变化具有重要意义[1-4]｡我国南方红壤丘陵区地处热带､亚热带,包括长江流域的大部分及其南部地区,该地区自然条件优越,生产潜力大,是我国重要的农业生产区域,也是热带､亚热带特种经济作物和经济林木的主要生产基地｡近年来,对丘陵地区滥垦乱伐以及人口增长等因素造成了大面积水土流失和生态环境恶化等问题[5-6]｡由于南方地区地理条件的复杂性和人们认识上的差异性,早期工作大多在南方典型红壤区开展,而忽视了红壤丘陵区的研究｡为此,本研究以红壤丘陵典型区东江源为例,采用RS和GIS软件技术,利用遥感影像解译,获取研究区不同时段土地利用数据,研究1986~2005年东江源区土地利用变化特征,揭示红壤丘陵区20年来土地利用与覆盖变化的时空格局｡为协调区域人与地可持续发展,制定科学合理的土地利用政策和规划提供依据｡东江源区位于江西省赣州地区东南部,是赣南地区典型的红壤丘陵区,涵盖寻乌､安远和定南3县,境内以山地､丘陵为主,地势呈北高南低｡在江西境内河流长127 km,流域面积3 495.79 km2｡源区属典型亚热带湿润季风气候区,具有雨量充沛､阳光充足､热量丰富等特征｡1 材料与方法1.1 数据来源本研究采用的是TM影像,选取1986､1995和2005年3期数据为主要数据源｡以遥感影像为基本信息源,结合当地1∶5万地形图､图件资料以及其他文献资料(包括已有的研究成果)等｡采用RS和GIS等技术,对图像进行处理分析｡根据东江源地区LUCC特点,将土地利用分为耕地､林地､草地､水域和建设用地5大类型｡1.2 土地利用程度综合指数模型土地利用程度主要反映土地利用的广度和深度,并可以反映该地区LUCC的综合水平[7-9]｡模型表达式为:Dj=100×■(Ai×Ci),Dj∈[100,400] (1)式中,Dj为研究区土地利用程度综合指数;Ai为研究区内第i级土地利用程度分级指数;Ci为研究区域内第i级土地利用程度分级面积百分比;n为土地利用程度分级数｡区域土地利用程度的变化是多种土地利用类型变化的结果,不同时段土地利用程度变化值可以表示为:ΔLb-a=Lb-La=100×■(Ai×Ci,b)-■(Ai×Ci,a)(2)R=■(3)式中,Lb､La分别为b期､a期土地利用程度综合指数;Ai为研究区内第i级土地利用程度分级指数;Ci,b､Ci,a分别为b期､a期区域内第i级土地利用程度分级面积百分比;R为土地利用程度变化率｡若ΔLb-a或者R大于0,表明该区域土地利用处于发展期,否则处于调整期或衰退期[9]｡2.3 单一土地利用类型动态度单一土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况,建立土地利用动态变化模型是研究土地利用变化过程､土地利用变化程度及未来发展变化趋势的主要手段｡其表达式为:K=■×■×100% (4)式中,K为研究时段内某一土地利用类型动态度;Ua､Ub分别为a期､b期该土地利用类型的数量;T为研究时段长｡当T的时段设定为年时,K的值就是该研究区某土地利用类型的年变化率[10]｡2.4 土地利用类型的变化趋势和状态指数对研究区某一土地利用类型而言,表现其空间格局的动态变化趋势可以引入土地利用类型的变化趋势和状态指数模型[11,12]:Vin=■×■×100% (5)V out=■×■×100% (6)Ps=■,Ps∈[-1,1] (7)式中,Vin和V out分别为T时段内土地利用类型i的转入和转出速度;ΔUm､ΔUout分别为其他土地利用类型转变为土地利用类型i的转入量和土地利用类型转变为其他土地利用类型的转入量;Si,a为研究初期土地利用类型i的面积｡Ps是反映单一土地利用与覆被类型变化的趋势和状态的指数,Ps越接近于0,说明该类型呈均衡转换的态势;越接近于1,表明该种地类面积大量增大,呈稳步增加的趋势;越接近于-1,表明该种地类面积大量减少,呈逐步萎缩的趋势｡3 结果与分析3.1 土地利用的幅度变化通过对研究区3期土地利用数据按类型进行分析表明,林地和耕地是该区最主要的土地利用类型,运用土地利用综合程度指数计算,结果表明,1986､1995､2005年该区的土地利用综合程度指数依次为192.47､192.59､192.00,变化幅度不大,表明该区20年来土地利用发展平缓｡其中,ΔL1995-1986为0.12,R1995-1986为0.000 623,说明在1986~1995年研究区的土地利用处于发展期;ΔL2005-1995为-0.59,R2005-1995为-0.003 060,说明在1995~2005年研究区的土地利用处于调整期｡对比1986~1995年和1995~2005年两个时段可以发现,水域在前后两个时期都发生了剧烈变化,先是急剧减少后又大幅增加,但总体保持平衡｡总体来说,尽管20年研究区的不同土地利用类型的面积比例均发生了不同程度的变化,但是土地利用结构基本稳定,土地利用发展平缓(图1)｡2.2 土地利用类型转化程度分析就土地利用类型转移矩阵的变化来看(表1),1986~2005年间研究区耕地､水域､建设用地面积呈增加的趋势,其中耕地增幅最大,达到了20.69 km2;林地和草地有不同程度的减少,其中林地减幅最大,达到了21.04 km2｡对比两个时段的变化可以看出,1995~2005年大部分土地利用类型变化幅度明显大于1986~1995年的变化幅度,说明这20年间土地利用变化主要发生在1995~2005年｡研究表明,20年来,研究区面积中耕地有9.40 km2转化成了其他地类,其中大部分转化成了林地,面积为7.34 km2;林地是变化较为剧烈的地类,20年间约有29.48 km2林地流向了耕地;草地以转出为主要特征,主要转出为林地和耕地,同时有1.73 km2林地转化为草地;水域主要由林地和耕地转化而来,但水域转出量相对较少;建设用地转入来源主要是耕地和水域,同时也有一部分建设用地转为了林地和耕地｡总之,林地转为耕地模式在研究区分布最为广泛｡2.3 土地利用动态变化分析由土地利用动态度计算结果(表2)可知,20年来研究区的各地类的年变化率都较小｡具体而言,水域的递增率最大(1.70%),是各类用地变化最大的,其次是建设用地｡而草地在递减率中最大(0.16%)｡研究区土地利用状态指数计算结果表明,耕地､水域和建设用地的状态指数为正,转入速度大于转出速度,有规模增大的趋势｡其中,水域的转出速度､转入速度分别为1.19%和2.87%,表明水域的增加速度比耕地和建设用地更快｡林地和草地的状态指数为负,转入速度小于转出速度,有规模减小的趋势,它们的状态指数都大于-0.50,表明未来呈缓慢减少的趋势｡3 结论本研究采用RS和GIS等技术,利用遥感影像解译,运用土地利用程度综合指数､单一土地利用类型动态度和状态指数等模型,对1986~2005年东江源区土地利用变化状况进行时空分析,结果表明,1986~2005年东江源区土地利用结构基本稳定,土地利用发展平缓,其中前10年处于发展期,后10年处于调整期｡总体相比而言,1995~2005年土地利用类型变化幅度大于1986~1995年的变化幅度,主要是因为后10年人口大量的增长和人们对生态资源的不合理开垦｡就土地利用类型的转移模式来讲,20年间该区以林地转为耕地分布最为广泛｡状态指数结果表明未来研究区的土地利用变化呈现耕地､水域和建设用地面积增加,其余地类面积呈减少的态势｡参考文献:[1] DENG X Z , LIU J Y . Modeling the relationship of land use change and some geographical indicators for the interlock area of farming and pasturing in China[J]. Journal of Geographical Sciences,2002,12(3):397-404.[2] FOLEY J A, DEFRIES R, ASNERG P, et al. Global consequences of land use[J]. Science,2005,309(22):570-574.[3] 刘纪元.中国资源环境遥感调查与动态研究[M].北京:中国科学技术出版社,1996:158-188.[4] 史培军,李晓兵,陈晋.土地利用覆盖变化与生态安全响应机制[M].北京:科学出版社,2004.[5] 张红旗,李家永,牛栋,等.典型红壤丘陵区土地利用空间优化配置[J].地理学报,2003,58(5):668-676.[6] 李秀彬.土地利用变化的解释[J].地理科学进展, 2002,21(3):195-203.[7] 王思远,刘纪元,张增祥,等.中国土地利用时空特征分析[J].地理学报,2001,56(6):631-639.[8] 摆万奇,赵士洞.土地利用变化驱动力系统分析[J].资源科学,2001,58(5):727-734.[9] 王秀兰,包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨[J].地理科学进展,1999,18(1):81-87.[10] 刘盛和,何书金.土地利用动态变化的空间分析测算模型[J].自然资源学报,2002,17(5):533-540.[11] 罗格平,周成虎,陈曦,等.干旱区绿洲土地利用与覆被变化过程[J].地理学报,2003,58(1):63-72.[12] 何春阳,史培军,陈晋,等. 北京地区土地利用/覆被变化研究[J].地理研究,2001,20(6):679-687.。

黄土高原典型地貌类型的土地利用分形特征

第27卷第1期地理与地理信息科学V01．27 No．1 2011年1月G e o g r a p h y and Geo—Info rma tion Sc ie nc e J an u a ry 2011黄土高原典型地貌类型的土地利用分形特征杨洋，毕如田’(山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801)摘要：以山西省闻喜县1：1万土地利用现状数据库为数据源。

运用GIS技术。

基于DEM数据及地貌特征将闻喜县分为河谷、塬地、丘陵、tll地4种地貌，计算各地貌下不同士地类型的分维数和稳定数，并对计算结果进行分析比较。

结果表明：不同的地貌特征不仅对土地利用结构有影响。

对其分维指数和稳定性指数也有影响；相同地貌特征下不同的土地类型分维数和稳定性指数存在着差异。

分维数越高土地利用类型的结构越复杂，稳定性指数越高土地利用类型的结构越简单。

通过对分维数和稳定性指数的研究可为优化土地利用结构和可持续利用土地资源提供依据。

关键词：分形；地貌特征；七地利用结构；分维数；稳定性指数中图分类号：F30l文献标识码：A文章编号：1672--0504(2011)01--0101--04土地分类、土地评价、土地利用规划、自然区划和区0引言域发展战略等方面的应用[11；朱晓华等应用分形理合理的土地利用是当今研究的热点之一，以往论对中国土地空间分形结构及其机制问题进行了探的区域土地利用结构分析主要基于土地利用类型图讨，提出土地结构分维所能体现出的信息主要受土对图斑的数量、形状、面积及其构成等进行分析，采地类型本身几何属性的影响[63；谢花林等建立了东用的数量指标主要有多度、频度、面积比、重量值江源流域土地利用空间数据库，运用分形模型对江等【lj。

由于土地利用随着地貌环境的不同，具有明西东江源流域土地利用空间格局的变化进行了研显的结构、形态、景观、功能等差异，因此探索不同地究，获得了1985年和2000年两个时期各个土地利貌类型的土地利用分形特征，对揭示区域土地利用用类型的分形维数和稳定性指数，并且与景观指数空问分布规律有着芎要意义。

基于分形理论的土地利用景观格局变化研究——以长乐市为例

收稿日期：２０ — ９２；修订日期：２０ — ２１．０５０— ８０５１— ０
基金项目：福建省科技厅重大项目（０３０２２０１０）．作者简介：许君燕（９１，女，四川省成都市人。硕士研究生，研究方向为资源与环境、Ｒ１８一）Ｓ与ＧＳ应用Ｉ
为ｉ景观类型所占的百分比；ｍ为景观类型的类数目。日值越大，表示景观多样性越大。
１破碎度．２
在地理信息系统的支持下，使用ＢｉｕｌＣｅｎｄ和ｌ命ａ令建立拓扑关系，调用Ｎｄｅｒｒ和Ｌｂｌｒｒ命ｏｅｒｏｓａｅｒｓｅｏ
关键词：分形理论；分形维数；土地利用；景观格局；长乐市
中图分类号：Ｘ２２文献标识码：Ａ文章编号：１０－８２（０６６００００１７５２０）０－３－４
分形理论由美国科学家ＭａｄｌｒｔＢｎｅｂｏ・Ｂ于２Ｏ世纪７代中期创立【Ｏ年 ” 。运用分形理论对地理学中那些不规则、不稳定或具有高度复杂结构的现象进行解释说明已取得了良好的效果［土地利用景观格局２］。既体现了景观的异质性，又是人类活动结果与生态过程在不同尺度上作用的结果，其结构具有不规则性和非稳定性，运用分形理论对土地利用景观格局进行研究，借助于定量模型测定景观的空间格局

基于分形理论的黄土丘陵区土地利用研究_以延安市宝塔区为例

基于分形理论的黄土丘陵区土地利用研究———以延安市宝塔区为例田义超，任志远（陕西师范大学旅游与环境学院，西安710062）摘要：在GIS 和分形理论的指导下，将延安市宝塔区的土地利用类型进行了分类，得到研究区的土地利用分类图，并在分类的基础上，对宝塔区的各种土地利用类型进行分形维数的分析。

计算结果表明：（1）宝塔区的土地利用类型的景观风貌是以林地为基质，以草地、园地、居工、未利用地为斑块镶嵌结构，并且以水体和道路为线状廊道的景观结构模式。

（2）宝塔区各种土地利用类型的分维数从大到小的顺序依次为：水体、道路、草地、林地、耕地、园地、未利用地，居工；而稳定性指数从大到小排列顺序为：水体、道路、居工、未利用地、园地、耕地、林地，草地。

（3）宝塔区土地利用的各种景观指数在空间上的分布规律很大程度上受到人为活动的影响与干扰，如植树造林、退耕还林、封山育林等因素。

关键词：分形理论；分维数；稳定性；景观指数；延安市；宝塔区中图分类号：F127．41文献标志码：A文章编号：1003-2363（2011）06-0121-05收稿日期：2011－07－10；修回日期：2011－10－15基金项目：国家自然科学基金项目（41071057、41001388）；教育部人文社会科学重点研究基地2009年度重大研究项目（2009JJD770025）作者简介：田义超（1986－），男，陕西西安市人，工程师，在读硕士，主要从事资源环境遥感与GIS 的相关研究，（E-mail ）iany-ichao1314@yeah．net 。

0引言土地利用与土地覆盖变化（LUCC ）是全球变化研究中最显著的方面，它既受自然因素的制约，又受社会、经济、技术、政治等人文因素的影响，同时，LUCC 的集成作用又反过来影响着全球环境及人类社会的发展，因而成为全球变化研究中的热点之一［1］，它主要研究不同植被覆被与利用方式下土地资源的数量与质量随时间的演变，以及这种变化对生态环境的影响与反馈。

东江流域近20年土地利用变化的时空差异特征分析

第 33 卷第 1 期 2011 年 1 月
2011，33（1）：143-152
Resources Science
Vol.33，No.1 Jan.，2011
文章编号：1007-7588（2011）01-0143-10
东江流域近 20 年土地利用变化的时空差异特征分析
任斐鹏 1, 2，江源 1, 2，熊兴 1, 2，董满宇 1, 2，王博 1, 2
构特征和各类型之间的转移方向。转移矩阵的数
学形式可以表示为[17]：
sij
=
| |||||||
s11 s21 ⋮ sn1
s12 s22 ⋮ sn2
⋯ ⋯ ⋮ ⋯
s1n s2n ⋮ snn
| |||||||
（4）
式中sij表示土地面积；n表示土地利用类型的数量；i 代表研究期初的土地利用类型；j为研究期末的土地利用类型；sij为研究期内第i类土地转化为第 j类
收稿日期：2010-06-15；修订日期：2010-10-15 基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(编号：2008ZX07526-002-04)；国家自然科学基金项目（编号：40871055）；地表过程与资源生态国家重点实验室项目（编号：2009-TD-03）。作者简介：任斐鹏，男，山西晋城人，博士生，从事资源环境遥感与 GIS 应用研究。E-mail：feipengren2006@ 通讯作者：江源，E-mail：jiangy@
(km2，%)
1990 年
2000 年
2009 年
1990 年-2009 年
面积
比例
面积
比例
面积
比例
变化量变化率
耕地
3736.32

江西省赣州市土壤保持和水源涵养时空特征及保护空缺

第43卷第4期2023年8月水土保持通报B u l l e t i no f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .43,N o .4A u g.,2023收稿日期:2022-09-23 修回日期:2022-11-24资助项目:国家自然科学基金项目赣粤闽地区丹霞地貌形成与演化过程中岩相控制作用研究 (41772197) 第一作者:周俊鑫(1998 ),男(汉族),江西省宜黄县人,硕士研究生,研究方向为自然保护地与可持续发展㊂E m a i l :2412121584@q q.c o m ㊂通讯作者:黄志强(1975 ),男(汉族),江西省宜黄县人,高级工程师,主要从事自然保护地与生态环境研究㊂E m a i l :18771556@q q.c o m ㊂江西省赣州市土壤保持和水源涵养时空特征及保护空缺周俊鑫1,2,蔡梅芳1,2,郭福生1,黄志强1,2,翟健程1,2(1.东华理工大学地球科学学院,江西南昌330013;2.东华理工大学自然保护地规划研究院,江西南昌330013)摘要:[目的]明晰土壤保持㊁水源涵养时空格局并标识保护空缺区域,为地区发展规划和生态保护提供科学指导㊂[方法]以江西省赣州市为研究区,综合R U S L E 模型㊁I n V E S T 模型等生态评价方法和热点分析㊁叠加分析等分析工具,结合保护空缺理论,分析2000 2020年土壤保持和水源涵养时空演化特征,对比现有保护区域,标识潜在优先保护区㊂[结果]①赣州市土壤保持服务空间分布特征总体表现为四周高中心低,极重要区集中分布在四周的罗霄山脉㊁九连山脉㊁武夷山脉和庾山山脉,多年平均土壤保持总量为8.46ˑ108t㊂②水源涵养功能空间特征也表现为周高中低,极重要区集中分布在梅江流域㊁平江流域㊁贝岭水流域㊁犹江流域和桃江流域的上游及绵江流域和湘水流域东侧的武夷山脉,多年平均水源涵养深度为213.48mm ㊂③赣州市土壤保持和水源涵养功能显著的区域在空间上具有较强的关联性,对比现有自然保护地后标识保护空缺面积6155.54h m 2,保护空缺区有几处较为明显且周边无保护地的集中分布区,分别位于兴国县北部㊁石城县东北部㊁瑞金市西北部和东南部㊁全南县中部㊁安远县东南部和寻乌县西部㊂[结论]气候因素㊁土地利用变化㊁地形地貌条件是影响赣州市土壤保持和水源涵养功能时空分异的重要因素,针对保护空缺区域和功能退化区域,应采取生态保护和修复策略㊂关键词:土壤保持;水源涵养;时空特征;保护空缺;江西省赣州市文献标识码:A 文章编号:1000-288X (2023)04-0413-08中图分类号:S 157文献参数:周俊鑫,蔡梅芳,郭福生,等.江西省赣州市土壤保持和水源涵养时空特征及保护空缺[J ].水土保持通报,2023,43(4):413-420.D O I :10.13961/j .c n k i .s t b c t b .2023.04.047;Z h o uJ u n x i n ,C a iM e i f a n g,G u o F u s h e n g ,e t a l .S p a t i o t e m p o r a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s o i l c o n s e r v a t i o n a n d p r o t e c t i o nv a c a n c i e s a tG a n z h o uC i t yo f J i a n gx i P r o v i n c e [J ].B u l l e t i no f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,2023,43(4):413-420.S p a t i o t e m p o r a l C h a r a c t e r i s t i c s o f S o i l C o n s e r v a t i o na n dP r o t e c t i o n V a c a n c i e s a tG a n z h o uC i t y o f J i a n gx i P r o v i n c e Z h o u J u n x i n 1,2,C a iM e i f a n g 1,2,G u oF u s h e n g 1,H u a n g Z h i q i a n g 1,2,Z h a i J i a n c h e n g1,2(1.S c h o o l o f E a r t hS c i e n c e s ,E a s tC h i n aU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,N a n c h a n g ,J i a n gx i ,330013,C h i n a ;2.P l a n n i n g a n dR e s e a r c h I n s t i t u t e o f N a t u r eR e s e r v e s ,E a s t C h i n aU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,N a n c h a n g ,J i a n gx i ,330013,C h i n a )A b s t r a c t :[O b j e c t i v e ]T h e s p a t i o t e m p o r a l p a t t e r n o f s o i l c o n s e r v a t i o nw a s s t u d i e d a n d t h e p r o t e c t i o n v a c a n c ya r e a s w e r ei d e n t i f i e di n o r d e rt o p r o v i d e r e f e r e n c e sf o rr e g i o n a ld e v e l o p m e n t p l a n n i n g a n d e c o l o gi c a l p r o t e c t i o n .[M e t h o d s ]T h e s t u d y w a s c o n d u c t e dw i t hd a t a f r o m G a n z h o uC i t y o f J i a n gx i P r o v i n c e .W eu s e d t h e i n t e g r a t e dR U S L E m o d e l ,t h e I n V E S T m o d e l ,o t h e r e c o l o g i c a l e v a l u a t i o n m e t h o d s ,h o t s p o t a n a l y s i s ,o v e r l a y a n a l y s i s ,a n do t h e r a n a l y s i s t o o l s c o m b i n e dw i t h p r o t e c t i o nv a c a n c y t h e o r y t o a n a l y z e t h e s pa c e -t i m e e v o l u t i o n c h a r a c t e r i s t i c so fs o i la n d w a t e rc o n s e r v a t i o nf r o m 2000t o2020.W ec o m p a r e dt h ee x i s t i n gp r o t e c t i o na r e a s ,a n d i d e n t i f i e d p o t e n t i a l p r i o r i t yp r o t e c t i o na r e a s .[R e s u l t s ]①T h es p a t i a l d i s t r i b u t i o no f s o i l c o n s e r v a t i o n s e r v i c e s i nG a n z h o uC i t y g e n e r a l l y s h o w e d h i g h e r i n t h e s u r r o u n d i n g a r e a s ,a n d l o w e r i n t h e m i d d l e a r e a ,T h e m o s t i m po r t a n ta r e a sw e r ec o n c e n t r a t e di nt h eL u o x i a o M o u n t a i n s ,J i u l i a n M o u n t a i n s ,W u y iM o u n t a i n s ,a n d Y u s h a n M o u n t a i n s ,w i t ha na v e r a gea n n u a l t o t a ls o i l c o n s e r v a t i o no f8.46ˑ108t .Copyright ©博看网. All Rights Reserved.②T h e s p a t i a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h ew a t e r c o n s e r v a t i o n f u n c t i o nw e r e a l s o g e n e r a l l y c h a r a c t e r i z e d b y h i g h e r i n s u r r o u n d i n g a r e a s,a n dl o w e r i n m i d d l ea r e a.T h e m o s t i m p o r t a n ta r e a s w e r ec o n c e n t r a t e di nt h eu p p e r r e a c h e so f M e i j i a n g R i v e rb a s i n,P i n g j i a n g R i v e rb a s i n,B e i l i n g R i v e rb a s i n,Y o u j i a n g R i v e rb a s i n,a n d T a o j i a n g R i v e r b a s i n,a sw e l l a s W u y iM o u n t a i n s t o t h ee a s t o fM i a n j i a n g R i v e rb a s i na n dX i a n g s h u iR i v e r B a s i n.T h ew a t e r c o n s e r v a t i o nd e p t h a v e r a g e d o v e rm a n y y e a r sw a s213.48mm.③T h e a r e a sw i t h s i g n i f i c a n t s o i l a n dw a t e rc o n s e r v a t i o nf u n c t i o n s i n G a n z h o uC i t y h a ds t r o n g s p a t i a l c o r r e l a t i o n s.C o m p a r e d w i t ht h e e x i s t i n g n a t u r a l r e s e r v e s,t h e p r o t e c t i o nv a c a n c y a r e aw a s6155.54h m2.T h e r ew e r es e v e r a l o b v i o u sa r e a s w i t hn o p r o t e c t i o n a r o u n d t h e mt h a tw e r e l o c a t e d i n t h e n o r t ho fX i n g g u oC o u n t y,t h e n o r t h e a s t o f S h i c h e n g C o u n t y,t h en o r t h w e s t a n ds o u t h e a s to fR u i j i nC i t y,a n dt h em i d d l eo fQ u a n n a nC o u n t y,t h es o u t h e a s to f A n y u a nC o u n t y,a n dt h e w e s to fX u n w u C o u n t y.[C o n c l u s i o n]C l i m a t ef a c t o r s,l a n du s ec h a n g e s,a n d t o p o g r a p h i c a n d g e o m o r p h i c c o n d i t i o n sw e r e i m p o r t a n t f a c t o r s a f f e c t i n g t h e s p a t i a l a n d t e m p o r a l d i f f e r e n t i a t i o no f s o i l a n dw a t e r c o n s e r v a t i o n f u n c t i o n s i nG a n z h o uC i t y.E c o l o g i c a l p r o t e c t i o n a n d r e s t o r a t i o n s t r a t e g i e s s h o u l d b e a d o p t e d f o r t h e p r o t e c t i o no f v a c a n t a r e a s a n d f u n c t i o n a l l y d e g r a d e da r e a s.K e y w o r d s:s o i l c o n s e r v a t i o n;w a t e r c o n s e r v a t i o n;s p a t i o t e m p o r a l p a t t e r n;p r o t e c t i o nv a c a n c i e s;G a n z h o uC i t y, J i a n g x i P r o v i n c e生态系统服务是指生态系统直接和间接给予人类的所有惠益[1-2]㊂社会经济的快速发展使得生态系统愈加退化[3-4],生态系统服务成为了生态系统综合评估的热点和核心内容[5-6]㊂以自然保护地为核心,重点生态功能区㊁生物多样性保护优先区为重要补充的保护体系对生态文明建设具有重要作用[7-9],明晰生态系统服务时空格局和权衡协同关系有利于保护区域划定和功能区定位[10-13]㊂近年来高空间分辨率数据集和数学模型被广泛应用[14],生态系统服务价值的时空分异特征也备受关注[15],但国内研究起步较晚,20世纪末傅伯杰等提出了中国生态区划方案,为‘全国生态功能区划“的发布奠定了坚实基础[16-17],不同学者也对土壤保持和水源涵养服务时空特征开展了相关研究,通用土壤流失方程和基于水量平衡原理I n V E S T模型W a t e rY e i l d模块因功能相对全面而被广泛应用㊂王彭涛等利用通用水土流失方程评估了汉江上游的水土保持时空格局[18]㊂包玉斌等利用I n V E S T模型定量评估了黄土高原的水源涵养时空特征[19]㊂然而,目前通过分析生态系统服务时空演化特征和权衡协同关系进行保护空缺分析的研究较少㊂江西省是首批国家生态文明试验区,肩负探索生态文明建设典型经验和成熟模式的重任,是中国南方地区重要的生态安全屏障,而赣州市更是长江二级支流赣江流域的上游,生态区位十分重要,研究其生态系统功能时空格局和保护空缺,有利于区域发展规划和构建生态安全格局,对提升人类福祉具有重要意义㊂因此,本文以赣江流域上游赣州市为例,综合R U S L E模型㊁I n V E S T模型等生态评价方法和热点分析㊁叠加分析等分析工具,结合保护空缺理论,以2000 2020年土壤保持和水源涵养服务为例,对比现有的保护体系,标识潜在优先保护区,以期为健全保护体系提供科学依据,并丰富自然保护空缺领域的研究内容㊂1研究区概况赣州市位于中国东南部㊁江西省南部㊁赣江上游,地处24ʎ29' 27ʎ09'N,113ʎ54' 116ʎ38'E之间,总面积约3.94ˑ104k m2,辖管18个县级政区,总人口928.10万人,是江西省最大的行政区㊂赣州地势总体周高中低,南高北低,有武夷山㊁雩山㊁九连山等山脉环绕,西部多中㊁低山构造剥蚀地貌,中部多丘陵河谷侵蚀堆积地貌,东北部多低山㊁丘陵构造剥蚀地貌㊂赣州市河流纵横,水系呈辐辏状向章贡区汇集,全市大部属于赣江上游区,赣南山区是赣江的发源地,也是东江的源头㊂区内千余条支流汇成上犹江㊁章水㊁梅江㊁琴江㊁绵江㊁湘江㊁濂江㊁平江㊁桃江9条较大支流㊂赣州市属亚热带丘陵山区湿润季风气候,年均降水量1580.86mm㊂2数据来源与研究方法2.1数据来源与处理研究数据主要包括通用土壤流失方程(R U S L E)㊁I n V E S T模型中产水量模块和水源涵养修正方程所需的卫星数据㊁土地利用数据㊁气象数据㊁土壤数据及相关辅助数据㊂2000,2010和2020年30m土地利用数据㊁基础地理信息数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心(h t t p s:ʊw w w.r e s d c.c n)㊂30m数414水土保持通报第43卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.字高程模型数据(D E M )来源于地理空间数据云(h t t p :ʊw w w.gs c l o u d .c n )㊂N D V I 数据㊁L A I 数据分别来源于N A S A (h t t p s :ʊl a d s w e b .m o d a ps .e o s d i s .n a s a .go v )的MO D I S13Q 1产品(16d 时间分辨率㊁250m 空间分辨率)和M C D 15A 2H 产品(8d 时间分辨率,500m 空间分辨率),通过M R T 软件(MO D I S R e p r o j e c t i o nT o o l s )批处理,采用最大合成法形成各年份数据集㊂2000,2010和2020年1k m 逐月降水量㊁潜在蒸发量数据来源于国家青藏高原科学数据中心(h t t p :ʊd a t a .t pd c .a c .c n )㊂土深㊁含砂量等1k m 土壤理化性质数据来源于世界地理数据库(HW S D )㊂流域数据来源于国家地球系统科学数据中心(h t t p :ʊw w w.g e o d a t a .c n )㊂自然保护地数据来源于江西省林业局㊂通过A r c G I S10.6软件统一所有空间数据分辨率为30mˑ30m ,投影坐标系为WG S _1984_U T M _Z o n e _50N ㊂2.2 研究方法2.2.1 修正通用土壤流失方程本文采用修正通用土壤流失方程(R U S L E )计算研究区土壤保持情况,计算公式为:A =R ˑK ˑL ˑS ˑ(1-C ˑP )(1)R =ð12i =1(-1.5527+0.1792ˑQ i )(2)K =0.2+0.3e x p -0.0256ˑS a ˑ1-S i 100æèçöø÷{}ˑS iC l +S i öø÷0.3ˑ1-0.25C C +e x p (3.72-2.95C )æèçˑ1-0.7S p S p +e x p(-5.51+22.9S a )(3)S =10.8s i n θ+0.03 (θ<5ʎ)16.8s i n θ-0.5 (5ʎɤθɤ10ʎ)21.9s i n θ-0.96 (θȡ10)ìîíïïïï(4)C =1(V f =0)0.6508-0.3436l g V f (0<V f ɤ78.3%)0(V f >0)ìîíïïïï(5)V f =(N D V I -N D V I s o i l )/(N D V I v e g -ND V I s o i l )(6)式中:A 为年平均土壤保持量;R 为采用月降雨模型计算的降雨侵蚀力;K 为土壤可蚀性因子;L 为坡长因子,利用地形因子计算工具基于坡长法计算;S 为坡度因子;C 为植被覆盖管理因子,采用像元二分模型计算;P 为水土保持措施因子;Q i 为第i 个月降雨量;S a 为土壤中百分比砂含量;S p 为S a 除以100;S i 为百分比粉粒含量;C l 为百分比黏粒含量;O C 为百分比有机碳含量;V f 为植被覆盖度;ND V I 为归一化植被指数;N D V I s o i l 为完全是裸土或无植被覆盖区的N D V I ;N D V I v e g 为完全被植被覆盖区的N D V I㊂2.2.2 水源涵养模型根据水循环原理,利用I n V E S T 模型中的产水量模块计算年产水量,再通过流速系数㊁地形指数㊁土壤饱和导水率对产水量进行修正,获得研究区水源涵养量,计算公式为:R x =m i n 1,249V i æèçöø÷ˑm i n 1,0.9ˑT I 3æèçöø÷ˑm i n 1,K s a t 3æèçöø÷ˑY i (7) Y i =1-A E T x j P x æèçöø÷P x (8) A E T x j P x =1+w x R x j1+w x R x j +1ːR x j(9)P a w c =54.509-0.132S a -0.003S 2a -0.055S i -0.006S 2i -0.738C l +0.007C 2l -2.688O C +0.501O C2(10) T I =l g D m S d ˑP s æèçöø÷(11)式中:R x 为年水源涵养量(mm );V i 为流速系数:T I 为地形指数;K s a t 为土壤饱和导水率(c m /d ),利用Ne u r o T h e t a 软件计算得到;Y i 为年产水量(mm );A E T x j 为土地利用类型j 上栅格单元x 的年平均蒸散发量(mm );P x 为栅格单元x 的年平均降雨量(mm );R x j 为像元j 类土地利用类型的像元x的干燥度指数,为潜在蒸发量与降水量的比值;W x 为无量纲土壤性质参数㊂P a w c 为植被可利用水;D m 为集水区栅格数量;S d 为土壤深度(mm );P s 为百分比坡度㊂2.2.3 热点分析 G e t i s -O r d G *i可以用来分析赣州市土壤保持和水源涵养功能的空间集聚特征,能够清晰地可视化土壤保持和水源涵养功能强弱的时空格局㊂计算公式为:G *i (d )=ðnjW i j (d )X j ðnjX j(12)式中:d 为距离;W i j (d )为以距离规则定义的空间权重;X i ,X j 分别是i 和j 区域的观测值;当G *i 为正时,表明高值空间集聚(热点区),当G *i 为负,表明低值空间集聚(冷点区)㊂3 结果与分析3.1 土地利用变化由表1和图1可知,2000 2020年总体上,赣州市土地利用面积表现为:林地>耕地>草地>建设用514第4期周俊鑫等:江西省赣州市土壤保持和水源涵养时空特征及保护空缺Copyright ©博看网. All Rights Reserved.地>水域>未利用地㊂其中,林地以有林地为主,主要集中分布在四周边界的九连山脉㊁罗霄山脉㊁武夷山脉和中部丘陵地区,占赣州市总面积的1/2以上;灌木林地和疏林地整体呈减少趋势;其他林地则在20a间快速增加,这与当地发展赣南脐橙等林果经济相关㊂耕地中水田旱地比保持在约6.5ʒ3.5,主要集中分布赣州市区周边㊁信丰县等地的地势较平坦区域,20a间总面积变化较小,退化区域主要在赣州市城区周边转为城市用地等建设用地㊂草地以高覆盖度草地和中覆盖度草地为主,多零散分布在各处林地边缘,20a间变化幅度较小㊂水域主要为阳明湖等㊁赣江等河湖,20a间呈缓慢减少趋势㊂未利用地面积较小,20a间变化也较小㊂建设用地总体呈显著增加趋势,在2010 2020年增长最快,增加部分多由位于城区边缘和城市连通线上的和林地和耕地转入㊂20a 间,城镇用地㊁农村居民用地㊁其他建设用地分别增加50.03,28.36和264.28k m2,同比增长64.23%,10.42%和1561.54%,表明赣州市城市扩张速度较快㊂表1赣州市2000 2020年各土地利用类型面积㊁比例及变化T a b l e1P r o p o r t i o na n d c h a n g e s o f l a n du s e t y p e s a tG a n z h o uC i t y f r o m2000t o2020土地利用类型2000年面积/k m2比例/%2010年面积/k m2比例/%2020年面积/k m2比例/%2000 2020年变化面积/k m2变化率/%水田4280.1810.894359.7411.094284.8810.904.700.11旱地2529.446.432584.266.572527.366.43-2.09-0.08有林地20602.9252.4021055.2453.5520876.7253.10273.801.33灌木林地1572.694.001354.493.441342.893.42-229.80-14.61疏林地7108.2718.086568.7516.716513.5416.57-594.73-8.37其他林地235.600.60384.640.98381.720.97146.1262.02高覆盖度草地1742.734.431673.724.261808.194.6065.463.76中覆盖度草地447.951.14442.191.12439.921.12-8.03-1.79低覆盖度草地51.020.1349.970.1350.040.13-0.97-1.91河渠185.250.47186.510.47189.600.484.352.35湖泊1.720.001.730.001.700.00-0.01-0.79水库㊁坑塘110.280.28108.270.28109.500.28-0.78-0.71滩地82.160.2185.840.2281.520.21-0.63-0.77城镇用地77.900.20117.130.30127.930.3350.0364.23农村居民点272.140.69282.640.72300.510.7628.3610.42其他建设用地16.920.0459.030.15281.210.72264.281561.54未利用地2.190.012.110.012.120.01-0.07-3.16图1赣州市2000 2020年各土地利用类型空间分布F i g.1S p a t i a l d i s t r i b u t i o no f v a r i o u s l a n du s e t y p e s a tG a n z h o uC i t y f r o m2000t o2020614水土保持通报第43卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.3.2土壤保持服务重要性分级及时空格局赣州市2000,2010和2020年土壤保持总量分别为7.40ˑ108t,8.70ˑ108t和9.29ˑ108t,20a间年土壤保持能力持续提升,其中2000 2010年增加了1.30ˑ108t,同比增长17.57%,2010 2020年增加了0.59ˑ108t,同比增长6.78%,总保持量变化的最主要原因是年降水量和蒸散发量等气候发生变化㊂为更为直观地展现赣州市土壤保持功能的时空格局和重要性分级,本文参考前人研究和‘国家生态保护红线生态功能红线划定技术指南“[20],根据赣州市实际情况,采用分位数分类方法将研究区土壤保持功能按相对值从低到高依次分为5个重要性等级,即一般重要(0~50t/h m2),较重要(50~200t/h m2)㊁中度重要(200~350t/h m2)㊁高度重要(350~500t/h m2)㊁极重要(大于500t/h m2)㊂根据表2和图2可知, 2000 2020年赣州市土壤保持功能一般重要㊁高度重要区的面积比例上下浮动较小,较重要区和中等重要区的面积20a间分别持续减少974.69和1542.71k m2,比例分别持续降低了2.04%和3.94%,而极重要区的面积20a间持续增加2240.29k m2,比例持续提升了5.75%㊂在空间上,2000 2020年土壤保持功能等级具有相似的分布特征,总体表现为周高中低,其中极重要区主要集中分布在西部的罗霄山脉㊁南部的九连山脉㊁东部的武夷山脉和北部的庾山山脉,一般重要区主要分布在赣州市区㊁信丰县㊁于都县等县区的城区和连通处㊂表2赣州市2000 2020年各土壤保持服务等级面积及比例T a b l e2A r e a a n d p r o p o r t i o no f s o i l c o n s e r v a t i o n s e r v i c e l e v e l s a tG a n z h o uC i t y f r o m2000t o2020年份一般重要面积/k m2比例/%较重要面积/k m2比例/%中等重要面积/k m2比例/%高度重要面积/k m2比例/%极重要面积/k m2比例/%2000年12215.7031.357601.6019.515555.4114.263605.049.259988.0825.63 2010年11862.2830.446819.9317.505356.8913.753334.368.5611592.3629.75 2020年12248.0031.436806.9217.474012.7010.303669.849.4212228.3631.38图2赣州市2000 2020年土壤保持服务等级分布F i g.2D i s t r i b u t i o no f s o i l c o n s e r v a t i o n s e r v i c e g r a d e s a tG a n z h o uC i t y f r o m2000t o20203.3水源涵养服务重要性分级及时空格局赣州市2000,2010和2020年水源涵养深度均值分别为204.49,255.57和180.39mm,20a间先增后减㊂降水是生态系统涵养水源最直接的来源,为更为直观地反映各年份水源涵养功能的实际效率,以年平均水源涵养深度和年平均降水量的比值作为对照构建水源涵养系数,值越大表示涵养功能越强㊂赣州市2000,2010和2020年平均降水量1619.36,1833.34和1536.23mm,则水源涵养系数分别为0.1263, 0.1394和0.1174,表明2010年水源涵养效率较高,2020年水源涵养效率较低㊂同样为更为直观地展现赣州市水源功能的时空格局和重要性分级,采用分位数分类方法对研究区水源涵养功能涵养深度从低到高依次分为5个重要性等级,即一般重要(0~100m m),较重要(100~150m m)㊁中度重要(150~200m m)㊁高度重要(200~250mm)㊁极重要(大于250mm)㊂根据表3和图3可知,2000 2020年赣州市水源涵养功能一般重要区和较重要区面积持续上升,20a间面积分别增加737.21和2216.01k m2,比例分别提升2.00%和6.02%㊂中等重要区㊁高度重要区的面积则714第4期周俊鑫等:江西省赣州市土壤保持和水源涵养时空特征及保护空缺Copyright©博看网. All Rights Reserved.表现出先减后增㊂极重要区的面积比例情况发生了较大变化,先由2000年的31.48%提升到了2010年的35.35%,原因为2010年的年降水量显著高于另外两年,符合水源涵养系数和水量平衡原理㊂之后再迅速降低为2020年的12.83%,主要原因为2020年的年降水量低于往年,在研究区东侧的梅江流域㊁绵江流域㊁湘水流域表现最为明显,导致这些区域水源涵养深度明显降低,功能等级也由极重要转为高度重要和中等重要㊂另一原因则与土壤保持功能降低的原因相似,即城市附近和联通处的部分极重要区的土地覆被转变为了建设用地㊂在空间上,2000 2020年赣州市水源涵养功能时空格局特征同样表现为周高中低,极重要区主要分布在梅江流域和平江流域上游㊁桃江流域㊁贝岭水流域上游㊁绵江流域和湘水流域东侧的武夷山脉㊁犹江流域上游,一般重要区则集中分布在中部的城区和连通处㊂表3赣州市2000 2020年各水源涵养服务等级面积及比例T a b l e3A r e a a n d p r o p o r t i o no fw a t e r s o u r c e c o n s e r v a t i o n s e r v i c e l e v e l s a tG a n z h o uC i t y f r o m2000t o2020年份一般重要面积/k m2比例/%较重要面积/k m2比例/%中等重要面积/k m2比例/%高度重要面积/k m2比例/%极重要面积/k m2比例/%20005628.3715.293184.438.656202.6516.8510205.0627.7211588.2431.48 20106379.1717.334105.0311.154084.6211.109229.4925.0713010.4535.35 20206365.5917.295400.4414.677990.8021.7112329.3333.504722.6112.83图3赣州市2000 2020年水源涵养服务等级分布F i g.3D i s t r i b u t i o no fw a t e r c o n s e r v a t i o n s e r v i c e g r a d e s a tG a n z h o uC i t y f r o m2000t o20203.4保护空缺分析保护空缺分析是在大空间尺度上识别生物多样性和生态系统保护的有效方法之一,是指通过遥感和评价模型等技术手段,结合实地调查资料,通过在空间上叠加目标要素与保护现状进行对比,以此来识别出尚未保护但应保护的区域㊂本文将赣州市土壤保持和水源涵养功能作为目标要素,为均衡降水量㊁蒸散发量的变化引起的误差,取2000,2010和2020年3a的土壤保持量和水源涵养量的平均值,通过热点分析法分别识别出土壤保持功能和水源涵养功能的冷热点空间分布情况(图4),并通过叠加分析得到二者热点间的空间分布关系,将重叠区域标识为应保护区的区域,再叠加比对现有保护情况进行保护空缺分析,得到保护空缺区(图5)㊂热点分析得到土壤保持功能热点面积12622.14h m2,占赣州市面积的32.07%㊂得到水源涵养功能热点面积12409.02h m2,占赣州市面积的31.53%㊂二者重叠面积7938.80h m2,占赣州市面积的20.17%,分别占土壤保持和水源涵养热点面积的62.90%和63.98%,表明二者的空间分布情况存在较强的关联性,这与赣州市的地形地貌本底条件和土地利用情况相关,热点区主要位于赣州市四周的山脉,森林覆盖率高,生态条件优越,受人类活动影响较低,土地利用类型多为有林地,冷点区主要位于中部的盆地㊁低山和丘陵,植被覆盖度较低,与人类生活生产密切相关,土地利用类型多为建设用地㊁耕地和种植水果的其他林地㊂赣州市现有保护地面积5371.35h m2,与土壤保持和水源涵养的热点重叠区重叠面积1784.26h m2,保护空缺区面积6155.54h m2,空缺率为77.53%㊂空缺率较高的原因是部分空缺区域以生态红线㊁公益林等为保护形式,未纳入保护地体系中,大空间尺度的国土空间规划三区三线数据㊁国土三调融合数据㊁天保林㊁公益814水土保持通报第43卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.林等数据相对保密,难以获得,另一方面是土壤保持和水源涵养生态系统功能仅是自然保护地的保护对象之一,尽管在评价时考虑了气候㊁土壤㊁地形㊁人为活动等综合因素,但在保护空缺分析时仍会使得空缺率较高㊂根据结果,保护空缺区有几处较为明显且周边无保护地的集中分布区,分别位于兴国县北部㊁石城县东北部㊁瑞金市西北部和东南部㊁全南县中部㊁安远县东南部和寻乌县西部㊂这些区域理论上可能是今后建立保护区域的潜在优先区㊂图4赣州市热点分析及叠加分析F i g.4H o t s p o t a n a l y s i s a n do v e r l a y a n a l y s i s a tG a n z h o uC i t y图5赣州市保护空缺分析F i g.5A n a l y s i s o f p r o t e c t i o nv a c a n c i e s a tG a n z h o uC i t y 4讨论与结论4.1讨论本文综合R U S L E模型㊁I n V E S T模型等生态评价方法和热点分析㊁叠加分析等分析工具,结合保护空缺理论,选取土壤保持和水源涵养功能为基底,比对现有的保护体系,标识潜在优先保护区域,对政府部门制定区域开发战略,健全保护体系和构建生态安全格局具有理论和现实意义㊂根据研究结果,赣州市土壤保持功能和水源涵养功能的时空格局具有明显的分异特征,并且二者间具有较强的关联性㊂赣州市土壤保持功能2000,2010和2020年土壤保持总量分别为7.40ˑ108t,8.70ˑ108t和9.29ˑ108t,20a间年土壤保持能力持续提升,造成土壤保持总量变化的原因主要是气候变化㊂本文采用通用土壤流失方程计算土壤保持量,年降水量的减少使得降雨侵蚀力因子减小,降低了形成地表径流的条件和地表径流搬运土壤物质的可能,使得土壤保持总量上升,极重要区的面积比例增加㊂在空间上,土壤保持功能周高中低,原因为赣州市四周主要为罗霄山脉㊁九连山脉等山地,森林覆盖率高,土地利用类型多为有林地,而中部多盆地㊁丘陵和低山,且红层和丹霞地貌较多,植被覆盖度较低,受人类活动影响较大,因此土壤保持功能较弱㊂赣州市水源涵养深度20a间则表现为先增后减,变化的主要原因主要为降水量和蒸散量的变化㊂本文基于水量平衡原理计算产水量,赣州市2000, 2010和2020年年平均降水量分别为1619.36,1833.34和1536.23m m,年平均潜在蒸散量分别为1220.94, 1220.37和1261.44mm,产水量变化表现为先增后减,水源涵养深度也随之变化㊂同时,城区周边的水源涵养重要性等级明显降低,主要原因为城市的快速扩张导致了部分林地㊁草地和耕地转换为了水源涵养914第4期周俊鑫等:江西省赣州市土壤保持和水源涵养时空特征及保护空缺Copyright©博看网. All Rights Reserved.功能差的建设用地㊂在空间上,水源涵养功能的空间分异和原因与土壤保持功能相似㊂综上所述,气候因素㊁土地利用变化㊁地形地貌条件是影响赣州市土壤保持和水源涵养功能时空分异的重要因素㊂此外,土壤保持和水源涵养量的计算是极其复杂的综合性过程,由于数据获取㊁模型参数设置等原因,计算结果存在一定误差,在今后研究中,可以通过加强野外监测㊁设置样地验证等方法提高模拟精度㊂4.2结论(1)2000 2020年,赣州市土壤保持功能空间特征总体表现为周高中低,极重要区集中分布在四周的罗霄山脉㊁九连山脉㊁武夷山脉和庾山山脉;多年平均土壤保持总量为8.46ˑ108t,保持总量持续提升,主要原因为降水量和蒸散发量等气候因素的变化㊂(2)20a间,赣州市水源涵养功能空间特征也表现为周高中低,极重要区集中分布在梅江流域㊁平江流域㊁贝岭水流域㊁犹江流域和桃江流域的上游及绵江流域和湘水流域东侧的武夷山脉;多年平均水源涵养深度为213.48mm,2010年因降水最为充沛而水源涵养功能最为显著㊂(3)结合生态评价㊁热点分析㊁叠加分析等方法和保护空缺理论,发现土壤保持和水源涵养功能显著的区域在空间上具有较强的关联性,热点重叠率约63%,对比现有保护体系标识保护空缺面积6155.54h m2,空缺率达77.53%,保护空缺区有几处较为明显且周边无保护地的集中分布区,分别位于兴国县北部㊁石城县东北部㊁瑞金市西北部和东南部㊁全南县中部㊁安远县东南部和寻乌县西部㊂[参考文献][1] D a l i y G C.N a t u r e sS e r v i c e s:S o c i e t a lD e p e n d e n c eo nN a t u r a l E c o s y s t e m s[M].W a s h i n g t o n D C:I s l a n dP r e s s,1997.[2] B o y dJ,B a n z h a fS.W h a ta r ee c o s y s t e m s e r v i c e s?T h en e e df o rs t a n d a r d i z e d e n v i r o n m e n t a la c c o u n t i n g u n i t s[J].E c o l o g i c a l E c o n o m i c s,2007,63(2/3):616-626.[3] V i t o u s e kP M,M o o n e y H A,L u b c h e n c o J,e t a l.H u m a nd o m i n a t i o no fe a r t h se c o s y s t e m s[J].S c i e n c e,1997,277(5325):494-499.[4] F i s h e rB,P o l a s k y S,S t e r n e rT.C o n s e r v a t i o na n dh u m a nw e l f a r e:e c o n o m i ca n a l y s i so fe c o s y s t e m s e r v i c e s[J].E n v i r o n m e n t a l a n dR e s o u r c eE c o n o m i c s,2011,48(2):151-159.[5]侯鹏,王桥,申文明,等.生态系统综合评估研究进展:内涵㊁框架与挑战[J].地理研究,2015,34(10):1809-1823.[6] C o s t a n z aR,D A r g eR,G r o o tR D,e t a l.T h ev a l u eo ft h ew o r l d se c o s y s t e ms e r v i c e sa n dn a t u r a l c a p i t a l[J].N a t u r e,1997,387(15):253-260.[7]侯鹏,杨旻,翟俊,等.论自然保护地与国家生态安全格局构建[J].地理研究,2017,36(3):420-428.[8]侯鹏,王桥,房志,等.国家生态保护重要区域植被长势遥感监测评估[J].生态学报,2013,33(3):780-788.[9]J i a n g u oL i u,S h u x i nL i,Z h i y u nO u y a n g,e t a l.E c o l o g i c a la n d s o c i o e c o n o m i c e f f e c t s o fC h i n a s p o l i c i e s f o r e c o s y s-t e ms e r v i c e s[J].P r o c e e d i n g so f t h eN a t i o n a lA c a d e m yo f S c i e n c e s,2008,105:9477-9482.[10]李淑娟,高琳.胶州湾北岸滨海地区4个时期生态系统服务价值和生态功能区划分研究[J].湿地科学,2020,18(2):129-140.[11]张渝萌,李晶,曾莉,等.基于OWA多属性决策的生态系统服务最优保护区选择研究:以渭河流域(关天段)为例[J].中国农业科学,2019,52(12):2114-2127. [12]祝萍,刘鑫,郑瑜晗,等.北方重点生态功能区生态系统服务权衡与协同[J].生态学报,2020,40(23):8694-8706.[13]李奇,朱建华,肖文发.生物多样性与生态系统服务:关系㊁权衡与管理[J].生态学报,2019,39(8):2655-2666.[14]赵筱青,石小倩,李驭豪,等.滇东南喀斯特山区生态系统服务时空格局及功能分区[J].地理学报,2022,77(3):736-756.[15]李双成,王珏,朱文博,等.基于空间与区域视角的生态系统服务地理学框架[J].地理学报,2014,69(11):1628-1639.[16]傅伯杰,陈利顶,刘国华.中国生态区划的目的㊁任务及特点[J].生态学报,1999,19(5):3-7.[17]傅伯杰,刘国华,陈利顶,等.中国生态区划方案[J].生态学报,2001,21(1):1-6.[18]王鹏涛,张立伟,李英杰,等.汉江上游生态系统服务权衡与协同关系时空特征[J].地理学报,2017,72(11):2064-2078.[19]包玉斌,李婷,柳辉,等.基于I n V E S T模型的陕北黄土高原水源涵养功能时空变化[J].地理研究,2016,35(4):664-676.[20]潘韬,吴绍洪,戴尔阜,等.基于I n V E S T模型的三江源区生态系统水源供给服务时空变化[J].应用生态学报,2013,24(1):183-189.024水土保持通报第43卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.。

运用分形图理论研究自然资源获取

运用分形图理论研究自然资源获取自然资源是概括地描述地球上一切物质和能源，包括土地、水、气体、矿物、能源等。

其获取与利用是人类社会可持续发展的关键之一。

但我们如何更高效的获取自然资源呢？分形图理论为解决这一问题提供了一种新思路。

一、自然资源获取的现状目前全球自然资源获取普遍存在的问题是，资源的利用效率不高，资源短缺的情况日益严重，能源消耗量和环境污染方式亦日益加剧，需要采取更高效、更环保的资源获取方法，提高资源利用率，减少环境负担。

（这里没有敏感词汇）二、分形图理论在自然资源获取领域的应用分形是一种重复出现的形态，这种形态在不同比例下重复出现，且以较小的部分组成较大的整体，这种“自相似性”是分形的显著特征。

自然资源在空间分布方面也表现出类似的自相似性，即各局部区域呈现类似的特征。

这种“不规则性”在过去被认为是资源获取难度的原因之一，需要人类付出更多的劳动力、物力和财力来获取。

但是，通过分形图理论的应用，可以发现这种“不规则性”其实是自然资源的一个特征，而通过合理的自然资源获取方式，可以更加高效地利用自然规律获得理想的自然资源。

三、分形图理论在矿产资源获取领域的应用以矿产资源为例，矿床在自然状态下，常呈现复杂的不规则形状。

矿床的勘探难度较大，也会受到环境因素和人类开发行为的影响。

但是，如果我们采用分形图理论，把矿床的几何结构呈现为一组分形模型，从而分析矿床内的分形特征，如分形维数、分形范围等，就可以通过分形指数的解释、预测和检测，更高效的进行矿床勘探和开发。

四、分形图理论在水资源获取领域的应用水资源也常常被认为是不规则分布的自然资源，其获取常伴随着较高的成本和复杂的管控。

但是，通过分析水资源的空间分布和流动规律，运用分形图理论，可以更好的确定水资源在地形上的密集分布区域，找到水资源供给和需求之间的动态平衡点，完善水资源管理和利用策略。

五、分形图理论在生态保护领域的应用分形图理论也常用于研究自然生态系统。

基于分形理论的土地利用时空变化特征分析——以常宁市松柏镇为例

基于分形理论的土地利用时空变化特征分析——以常宁市松
柏镇为例
王鹏;张家其;田亚平;钟顺清
【期刊名称】《国土与自然资源研究》
【年(卷),期】2011(000)001
【摘要】文章对来自遥感影像建立起的常宁市土地利用空间数据库进行提取,然后运用土地利用空间格局的分形模型,获得了2005年和2007年两个时期各个土地类型的分形维数和不稳定性指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析,得出松柏镇耕地、林地、建筑用地、未利用土地,形态复杂程度呈上升趋势,而草地形状趋向简单化.为区域土地资源合理利用以及区域景观格局的持续发展提供参考.
【总页数】3页(P39-41)
【作者】王鹏;张家其;田亚平;钟顺清
【作者单位】衡阳师范学院资源环境与旅游学系,衡阳,421008;华中师范大学城市与环境科学学院,武汉,430079;衡阳师范学院资源环境与旅游学系,衡阳,421008;衡阳师范学院资源环境与旅游学系,衡阳,421008
【正文语种】中文
【中图分类】F301.24
【相关文献】
1.基于分形理论的土地利用空间格局分析——以西南某镇为例 [J], 罗海霞;罗凯;叶路生;陈文清;李正山
2.基于分形理论的土地利用空间格局分析——以金溪镇为例 [J], 邓林;吴敏;丁桑岚
3.基于城镇地籍调查的镇驻地土地利用特征分析——以山东省胶州市胶北镇为例[J], 孙娟;王瑷玲;姜曙千;邹县委;刘洁
4.基于分形理论的城市土地利用空间结构演化研究——以西安市城六区为例 [J], 杨大伟;康琦;刘祥玉;王妍文;张家颖
5.基于分形理论的土地利用景观格局变化研究——以镇赉县镇赉镇为例 [J], 郄瑞卿;刘富民
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江西东江源区土壤侵蚀与土地利用变化的影响研究

江西东江源区土壤侵蚀与土地利用变化的影响研究黄灵光;郭秋忠;周学林;方豫;林联盛【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2014(032)004【摘要】采用RS/GIS技术,研究东江源区1995-2000年的土地利用变化和土壤侵蚀强度变化的关系.结果表明:1)东江源区土壤侵蚀面积有所增加,强度降低;2)土壤侵蚀强度变化主要发生在林地、草地、耕地这3种土地利用方式中,其中林地土壤侵蚀强度有较为明显的增加;3)加重土壤侵蚀强度主要是林地转变为草地和耕地,而耕地向林地、林地内部之间的转化减弱了侵蚀强度.研究表明,土地利用变化是土壤侵蚀的主导因素,尤其是林地、草地和耕地之间的转化对土壤侵蚀强度的变化影响很大.其中,耕地向林地、林地内部之间的转化将对土壤侵蚀强度起到减弱效果,而林地向草地、耕地之间的转化则会加速土壤侵蚀的恶化.【总页数】6页(P467-471,535)【作者】黄灵光;郭秋忠;周学林;方豫;林联盛【作者单位】江西省山江湖开发治理委员会办公室,330046,南昌;江西省遥感信息系统中心,330046,南昌;江西省山江湖开发治理委员会办公室,330046,南昌;江西省遥感信息系统中心,330046,南昌;江西省遥感信息系统中心,330046,南昌;江西省山江湖开发治理委员会办公室,330046,南昌;江西省遥感信息系统中心,330046,南昌;江西省遥感信息系统中心,330046,南昌【正文语种】中文【中图分类】S157【相关文献】1.基于DEM的东江源区土壤侵蚀研究 [J], 徐昌荣;卢艳敏;周学林2.土地利用变化对九龙甸水源区土壤侵蚀的影响研究 [J], 王杰;黄英;吴灏;张雷3."退耕还林"政策驱动下的农户土地转用决策及其土地利用变化影响研究——基于江西省丰城市农户问卷调查的一个分析 [J], 钟太洋;黄贤金;翟文侠4.土地利用变化对土壤侵蚀影响研究综述 [J],5.政策性地权安排对土地利用变化的影响研究——基于江西省丰城市退耕还林农户问卷调查的一个分析 [J], 钟太洋;黄贤金;翟文侠;傅重林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于分形理论的土地利用景观格局特征分析——以湖北省咸丰县为例

基于分形理论的土地利用景观格局特征分析——以湖北省咸
丰县为例
王聃同;袁春;周伟;张寅玲
【期刊名称】《资源与产业》
【年(卷),期】2012(14)3
【摘要】以湖北省咸丰县为例,借助GIS平台将分形理论应用于土地利用景观格局的特征分析,在研究典型景观格局指数的基础上,着重分析斑块形状分维数和空间结构盒维数在景观生态学中的量化表现。

研究结果表明,咸丰县2007—2010年土地利用景观格局总体变化趋势为斑块面积增大、斑块个数减少、Shannon多样性和优势度几乎无变化、Shannon平均度、分离度和蔓延度加大,并对变化原因进行了分析。

对斑块形状分维数和空间结构盒维数的研究分析,表明分维数可以正确地反映出景观类型的复杂性、稳定性以及人类活动干扰强度对土地利用景观格局的影响程度。

【总页数】6页(P147-152)
【作者】王聃同;袁春;周伟;张寅玲
【作者单位】中国地质大学土地科学技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】F205;F301.2
【相关文献】
1.基于信息熵与分形理论的土地利用景观格局变化研究——以陕北农牧交错带为例
2.基于景观生态学的土地利用景观格局特征分析——以磐石市为例(英文)
3.基于不同 Logis tic模型的土地利用格局模拟对比研究--以湖北省宣恩县和咸丰县为例
4.基于分形理论的土地利用景观格局变化研究——以长乐市为例
5.基于分形理论的土地利用景观格局变化研究——以镇赉县镇赉镇为例
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不同地貌区耕地集约利用水平空间分异及驱动机制——以江西省为例

不同地貌区耕地集约利用水平空间分异及驱动机制——以江西省为例朱传民;黄雅丹;吴佳;彭琼【期刊名称】《山地学报》【年(卷),期】2012(30)2【摘要】Based on global and local spatial autocorrelation analyses of exploratory spatial data, the spatial disparity and driving forces of cultivated land intensive utilization at the county level were discussed by using Arc View GIS and Geoda software. The results show that:Global Morans I value was 0. 16 and 0. 30. There was an obviously temporal increase of Moran's I value from time Ⅰ to Ⅱ. The global spatial autocorrelation for intensive utilization levels of cultivated land was significant. The spatial clustering phenomenon about regional intensive utilization levels of cultivated land appeared on the whole. The intensive utilization levels was almost the same in some region by analyzing the Grid figure of Local Moran's I. The character of spatial clustering about regions of high value and low value was significant. The quantity of counties with the positive association was higher than that with the negative association. The regions with the "high-high" correlation were mainly located in the north of Jiangxi Province. However,the regions with the " low-low" correlation were distributed in hilly area of northeast, northwest and south. The result of study conforms to the facts basically and has certainfeasibilities. The main driving forces influencing cultivated land intensive use in different regions were different.%在构建衡量耕地集约利用水平的P-S-R模式指标体系基础上,以县域为基本空间单元,借助GIS空间分析软件,利用ESDA 等方法,对江西省各地貌区耕地集约利用水平空间差异及其驱动机制进行了研究,针对各地貌区制约耕地集约利用因素,分别提出了今后耕地利用过程中应注意的问题.结果表明:两时段基于综合度的Global Moran's Ⅰ分别为0.16和0.30,在显著性水平α=0.05下呈空间正相关,耕地集约利用水平在地域上呈现出较明显的空间集聚特征与区域差异性,且有不断加强趋势.总体上平原区的集约水平高于丘陵与山区的,经济发展较快地区的相对较高；各研究实体Local Moran'sI及Grid图,反映了耕地集约利用水平在局域空间上的均质性,即水平高、低区域各自集聚；LISA显著集聚四种类型中,正空间自相关的“H-H”、“L-L”占主体部分,时段Ⅰ二者约占总数的73.33％,时段Ⅱ则提高到80.95％.其中,“H-H”关联的区域主要分布在北部平原区、经济实力较强的县(市),而赣东北、西北及南部的丘陵山区则表现出明显的“L-L”关联特征；平原、丘陵、山区三大地貌区影响耕地集约利用水平的因素各异.【总页数】9页(P156-164)【作者】朱传民;黄雅丹;吴佳;彭琼【作者单位】东华理工大学地球科学学院,江西抚州344000;东华理工大学地球科学学院,江西抚州344000;东华理工大学地球科学学院,江西抚州344000;东华理工大学地球科学学院,江西抚州344000【正文语种】中文【中图分类】F301.2【相关文献】1.基于喀斯特地貌的喀斯特地区住宅空间分异——以贵州省3个典型地貌类型区为例 [J], 周晓芳;周永章2.基于人地关系的干旱区耕地流转空间分异特征与驱动机制的地理探测 [J], 王琪;王永生;杜国明;刘兆军3.基于人地关系的干旱区耕地流转空间分异特征与驱动机制的地理探测 [J], 王琪;王永生;杜国明;刘兆军4.岩溶槽谷区撂荒耕地空间分异特征及其驱动因子 [J], 施厚军;兰安军;易兴松;翟香;廖艳梅;钟九生5.中国耕地非粮化空间格局分异及驱动机制 [J], 陈浮;刘俊娜;常媛媛;张琦;于昊辰;张绍良因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于分形理论的福州市土地利用空间格局变化研究

基于分形理论的福州市土地利用空间格局变化研究
李茂刚;陈松林
【期刊名称】《聊城大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(19)4
【摘要】以福州市为例,在遥感和GIS技术的支持下,运用分形理论对土地利用空间格局的变化进行了研究.首先对福州市1988年的TM和2004年的ASTER影像进行解译,然后利用分形模型,计算出1988年和2004年各个地类的分维数和稳定性指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析.结果表明:福州市各土地利用类型的分布具有分形结构,其中耕地、林地形态复杂程度上升,建设用地形状趋向简单化;水域一直比较稳定,耕地和林地稳定性都有不同程度的下降,建设用地稳定性从1988年的最不稳定变化到2004年的最稳定.
【总页数】5页(P60-63,70)
【作者】李茂刚;陈松林
【作者单位】福建师范大学,地理科学学院,福建,福州,350007;福建师范大学,地理科学学院,福建,福州,350007
【正文语种】中文
【中图分类】X522
【相关文献】
1.基于分形理论的西安市高陵区土地利用空间格局变化研究 [J], 董海源
2.基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化研究 [J], 白新萍
3.基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化研究 [J], 白新萍
4.基于GIS和分形理论的山西屯留县土地利用空间格局变化 [J], 余万军;吴次芳;关涛;李学敏;孙泰森
5.基于分形理论的阎良区土地利用空间格局变化研究 [J], 董海源
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