区域土地利用时空变化图谱分析
基于可视化的土地利用变化图谱分析
基于可视化的土地利用变化图谱分析刘俊;尤李俊;张荣群;刘秀丽【摘要】土地利用/土地覆被是地理环境内部相互作用的结果,集中体现了人地关系的特征、属性和作用机制.传统对土地利用/土地覆被的监测研究方法仅能够反映不同时期土地利用类型面积的数量变化,无法实现对变化信息的定位分析与可视化表达.采用图谱分析的方法,借助RS和GIS技术,对山西省滹沱河流域忻州段1995-2005年、2005-2015年两个时间段内土地利用类型的时空演变特征进行分析,实现了对土地利用类型转换的定量分析和空间的定位描述.结果表明:受到社会经济发展和生态环境保护的双重影响,滹沱河流域忻州段土地利用格局发生不同程度的变化.该研究为土地利用/土地覆被的时空演变分析提供了一种方法,能够为滹沱河流域忻州段合理规划土地利用提供依据.【期刊名称】《农业工程》【年(卷),期】2017(007)006【总页数】6页(P118-123)【关键词】土地利用;时空演变;图谱可视化;滹沱河流域【作者】刘俊;尤李俊;张荣群;刘秀丽【作者单位】忻州师范学院地理系,忻州034000;青海师范大学生命与地理科学学院,西宁810008;中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083;忻州师范学院地理系,忻州034000【正文语种】中文【中图分类】F301.24土地利用/土地覆被变化(land use/land cover change)是全球环境变化研究中最活跃的领域和最重要的组成部分。
土地利用/土地覆被变化对区域气候、大气成分、土壤环境通量、地球化学循环、水文循环、水文和水质量、生物多样性等方面造成影响，进而引发自然灾害、能源短缺、环境污染、粮食匮乏和经济危机等社会经济问题，严重制约土地资源的合理开发利用与可持续发展[1-9]。
因此，采用地学信息图谱模型，利用RS和GIS技术，对土地利用/土地覆被变化研究，能够为区域制定合理的土地政策和维护生态可持续发展提供参考依据[10-14]。
基于参与式制图的村域土地利用时空格局分析——以北京平谷区大庄户村为例
大庄户村位于 东高村镇 南部 ， ２ ０ ６省 道过境 ， 户籍 人 口
７ ０ ２人 ， 常住 人 口 ５ ０ ５人 ， ２ １ ０户 ， 农 民人均 收 入 ９ ２ ０ ０
断推进 ， 典型区域村域尺度 土地利用变化研 究越来 越受 到重视 。王介勇等基于农户调查和航空遥感影像 ， 揭
用 地 协 调 及 基 础 设 施 建 设 等 方 面 予 以强 化 。 关 键 词 ：村 域 用 地 格 局 变化 ； 驱动因素 ； 大城 市 郊 区 ； 大 庄 户 村 文 献标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ ． ２ ３ ６ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ ． Ｏ １ ３ ８ — ０ ６ 中 图 分 类 号 ：Ｆ ３ ０ １ ． ２ ４
态 、 郊区土地利用变化的宏观驱动机制 。 等问题 的 。
研 究 取得 了显 著 进展 ， 在 宏 观 尺 度 上 揭 示 了 大 城 市 郊 区
１ 案 例 区选 择 与 数 据 获 取
１ ． １ 案例 区选择
平谷区东高村镇位 于北京市东北部 ， 是平 谷区的南
部 门户 ， 南 与 河 北 省 三 河 市 接 壤 。全 镇 总 面 积 ５ ７ ｋ ｍ ， 耕 地 面积 ２ ８ ｋ ｍ ， 总人 口 ２ ． ８万 ， 下辖 ２ ２个 行 政 村 。东 高 村 镇农 业 资 源 十分 丰 富 ， 有“ 平谷蔬菜第一 镇” 之称 。
第３ ２卷
２ ０ １ ３年
第 ５期
１ ０月
地 域 研 究 与 开 发
ＡＲＥＡＬ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭ ＥＮＴ
Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ ． ５ ０ｃ ｔ ．２ ０１ ３
中南丘陵区土地利用格局时空变化分析——以湖南省醴陵市为例
２０ ０ ９年 ４月
湖南 农业 大 学学 报（ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｕ ａ ｒ ｕｔｒｌ ｉｅｓ ｙ（ ｔｒｌ ｃｅ ｃｓ ｏ ｒａ ｎ ｎＡｇ ｉ ｌ ａ Ｕｎｖｒｉ Ｎａｕａ Ｓ ｉｎ ｅ） ｏＨ ｃ ｕ ｔ
Ｖ＿ ＿ ５ＮＯ ２ ｏ ３ ． ｌ
ｗｈｃ ｈ ｗｅ ｎ ｓ ｔ ｃｕ ｅｃ ａ ｇ ｄｌｔ ｏ １ ９ ０ ３．２ ｉｈｓｏ ｄｌ ｄｕ ｅｓ ｕ ｔｒ ｈ ｎ ｅ ｔ ｅｆ ｍ ３ｔ ２ ０ ａ ｒ ｉｌ ｒ ９ ｏ ）Ｇｅ ｅａｌ ｐ ａ ｉｇ ｅｗｅ ｎ １ ９ ｎ ０ ３ ｔｅ ｎ ｒｌ ｓ ｅ ｋｎ ，ｂ ｔ ｅ ３ａ ｄ２ ０ ， ｈ ｙ ９
２ ｏｌｇ ｆ ｅｏ ｃ ｓ ｎ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ＮＡ ． ｌ ｅ ｓｕ ｅ ｄ ｖｒｍ ｎ ，Ｈ Ｕ，Ｃ ａ ｇ ｈ ８ ｈｎ ） Ｃ ｅ ｏＲ ｒ ａ Ｅ ｏ ｈ ｎ ｓ ａ １ａａｆ ｍ ｅ ｔ ｓｎ ｉ Ｍ ｍａｅ １９ ，２ ０ ） ｈ ａｄｕｅｐ Ｒｍ ｎ ｓ ｓｒｃ ：Ｂ ｓｄｏ ａｓ ｅ ｄｔ ｒ ｒｍｏｅ ｅｓ ｇ Ｔ ｉ ｇｓ（９ ３ ０ ３，ｔｅｌ ｓ ａ ｅ ａ ｄｉ ｒ ａｄ ｏ ｎ ｎ ｔ
土地利用变化 以水 田、旱地 、园地 、未利用地的减少 和城 乡建设用地 、林地 、水域 的增加为 主要特征 ，其 中变化 量最大的是水 田， ０ 中减少 了 １ ８ ． ｍ。 其次是林地和城乡建设 用地 ； １年 ０６ ｈ ， ７ ２ 减少最快 的是旱地 ， 年平均减少 ７ ． ５ ４
ｈ ，城 乡建设 用地增加最快 ，年平均增加 １６ ｍ ｍ ３．ｈ ． ０
Ａｐｒ ２０ ９ ． ０
文章编号 ：１０ ．０ ２２ ０ ）２０ ０ ．４ ０ ７１３ （０ ９０ ．２ ４０
土地利用时空变化特征及驱动力分析
土地利用时空变化特征及驱动力分析土地利用是指人类在土地上进行的各种活动，包括耕作、建筑、采矿、林业、城镇建设等。
而土地利用的时空变化特征及其驱动力则是指土地利用在不同时间和空间尺度上的变化规律及其产生和影响的原因，本文将对此进行分析和阐述。
一、时空变化特征（一）时间变化随着经济、社会、技术等发展的不断推进，土地利用也呈现出明显的时间变化。
一般来说，随着时间的推移，人类对土地的利用方式和目的也在逐渐变化，即从最初的农业、牧业、渔业发展到工业、城市化等现代经济活动的利用方式。
同时，不同时间段内土地利用的主导特征也不尽相同，比如在20世纪初，农业仍是世界各国的主要产业，土地逐步用于农业生产，而到20世纪末，城市化和工业化的发展使得城市和工业用地占据了土地利用的主导地位。
（二）空间变化土地利用的空间变化一般是指在不同区域内的土地利用状态的差异。
土地利用的空间变化对地区经济和社会的发展有着重要影响。
不同地区的土地利用方式受到地理、气候、土地资源等因素的影响，因此各地在土地利用上的差异也显得十分明显，在不同地域内，土地利用的主导产业及其分布情况各不相同。
二、驱动力分析（一）人类活动驱动人类的活动是土地利用变化的关键驱动力。
人类对土地的活动主要通过征地、改造、建设等方式进行，人类在这个过程中主要追求土地利用的经济效益。
人口的增长、经济的发展、城市化的推进等都是人类活动驱动土地利用变化的核心。
同时，人类活动带来的环境压力十分巨大，对自然环境造成了影响，破坏了生态环境，引起了水土流失、土壤污染等问题。
因此，在人类活动中，需要不断强调可持续性发展的理念，引导人类采取合理的土地利用方式。
（二）经济发展驱动经济发展也是推动土地利用变化的重要驱动力之一。
总体来说，经济发展带来了人类活动的快速发展，促进了城市化、工业化、农业生产等方面的变化。
尤其是经济和城市化的发展，直接推动城市用地的大幅增长。
但同时也带来了土地资源有限、污染治理困难等问题，因此革新诸如产业结构、生产方式等经济模式，加大农村、生态、水环境等领域的投资，从而实现可持续发展，也是具有重要意义的。
城市土地利用变化的时空特征分析
城市土地利用变化的时空特征分析近年来，随着城市化进程的不断加速，城市土地的利用与利益分配问题越来越引起人们的关注。
城市土地利用变化是一个复杂且多元的过程，涉及到人口增长、经济发展、政府规划等众多因素。
本文将从时空特征的角度对城市土地利用变化进行分析，以期更好地理解城市土地利用的变化趋势与规律。
一、时空特征的概念与意义城市土地利用的时空特征指的是城市土地利用变化的时间和空间分布特点。
通过对时空特征的分析，可以帮助我们了解城市土地利用变化的趋势、原因和影响，为城市规划和土地管理提供科学依据。
二、城市土地利用的时空演变1. 时间维度城市土地利用的时间维度是指城市土地利用变化随时间推移的过程。
在城市化初期，人口和经济的快速增长引发了大规模的城市扩张。
随着工业化和现代化的推进，城市功能的多元化趋势逐渐显现。
在城市化的后期阶段，城市土地利用变化更加注重可持续发展和人居环境的改善。
2. 空间维度城市土地利用的空间维度是指城市土地利用变化在空间上的分布格局。
一般而言，城市土地利用呈现出由内向外扩展的趋势。
城市核心区的土地利用主要以商业和住宅为主，而城市边缘区则以工业和农业为主。
随着城市范围的扩大和区域发展的不平衡，城市土地利用的分布格局也逐渐呈现出多中心化的趋势。
三、城市土地利用变化的影响因素1. 人口增长人口增长是城市土地利用变化的主要驱动因素。
人口的增长导致城市土地需求的增加，促使城市向外扩张。
此外，不同人口结构对城市土地利用也有重要影响。
例如，老龄化人口的增加会带来对住宅和服务设施的需求增加。
2. 经济发展经济发展是城市土地利用变化的重要推动力。
随着经济的发展，工业和商业的需求逐渐增加，促使城市向外扩张。
同时，经济发展也导致城市产业结构的变化，进而对城市土地利用产生影响。
3. 政府规划政府规划是城市土地利用变化的重要制约因素。
政府对土地利用的规划和管理起到了引导和定向的作用，直接影响着城市土地利用的方式和格局。
土地利用与土地覆盖的时空变化分析
土地利用与土地覆盖的时空变化分析随着人口的增加和经济的发展，土地利用和土地覆盖一直是环境学、地理学以及城市规划等领域研究的热点问题。
土地利用指人类对自然资源的开发和利用方式，而土地覆盖则是指在地球表面分布的不同类型陆地的状态。
这两者之间的时空变化相互作用，对环境和生态系统产生了深远的影响。
首先，我们来分析土地利用与土地覆盖的时空变化对环境的影响。
随着城市的不断扩张，农田向城市扩展导致了农田面积的减少，这对粮食生产和食品安全产生了负面影响。
同时，城市化过程中的土地蔓延也导致了自然生态系统的破坏，如湿地的消失和森林的砍伐，打破了生态平衡。
此外，工业化和城市化带来的大量废水和工业污染物的排放，污染了土地和地下水，威胁到生态环境的可持续发展。
其次，土地利用与土地覆盖的时空变化也会对气候产生影响。
大规模的森林砍伐和土地耕种会导致土壤的脱水和退化，从而影响降水模式和水循环系统。
此外，城市的热岛效应也是土地利用和土地覆盖变化的结果之一。
随着城市化的加剧，建筑物和道路对太阳辐射的吸收和释放导致了城市气温的升高，进而影响到城市的气候和空气品质。
另一方面，土地利用与土地覆盖的时空变化对生态系统的影响也是不可忽视的。
生态系统是维系地球生物多样性和生态平衡的基础，而土地利用和土地覆盖变化会破坏和改变生态系统的结构和功能。
例如，湿地的消失会导致湿地植物和动物的灭绝，破坏了湿地的自净能力和水资源调节能力。
森林的破坏不仅导致了生物多样性的流失，还失去了森林吸收二氧化碳并减缓气候变化的功能。
因此，保护和恢复生态系统的稳定对于实现可持续发展至关重要。
最后，我们来讨论土地利用与土地覆盖的时空变化分析在可持续发展中的应用。
通过对土地利用和土地覆盖的时空变化进行深入研究，可以为城市规划、环境保护和资源管理提供科学依据。
例如，通过分析农田的耕地面积和粮食产量的关系，可以优化粮食种植结构，提高粮食生产效益。
同时，通过研究城市热岛效应的成因和影响，可以制定合理的城市绿化规划和建设标准，降低城市热岛效应的影响。
土地利用结构信息熵时空变化分析——以宜春市为例
２ ０ ，ｔ ｅ ｌ ｄ ｕ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ｉ ｏｍａ ｉｎ ｅ ｔｏ ｙ ｅ ｐ ｅ ｓ ｄ ａ ｃ ｎ ａ ｔ ｒ ｎ ｅ ｅ ａ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｌ ｄ ｕ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｌｗｌ ｅ ｅｏ ｄ ０ ８ ｈ ａ ｓ ｔ ｔ ｒ ｎ ｒ ｔ ｎ ｒｐ ｘ ｒｓ ｅ ｎ ａ ｅ ｄ ｎ ｅ ｄ ｉ ｇ ｎ ｒｌ ｎ ａ ｓ ｔ ｃ ｕ ｅ ｓ ｎ ｕ ｆ ｏ ｓ ｔ ｎ ｈ ｎ ｒ ｏ ｙｄ ｖｌｐ ｅ
来定 义 土地利 用结 构 的信息 熵 （ 为 ： Ｈ）
ｎ
１ ７～ ０８ ９ ９ ２０ 年宜春市土地利用结构信息熵、 均衡度、 优势 度计算结果如表 １信息熵 和均衡度变化趋势见图 １ ， 和
图 ２ 。
由计算出的数据来看 ， ９ ２０ 年宜春市土地利 １ ７～ ０８ ９
（） １
Ｈ ＝一∑ ｌＰ ｎ
等多个子系统耦合 而成的复杂 巨系统 ， 而信息熵能较好
地反映土地利用系统 的有序程度 、 动态变化过程及空间 差异， 所以不少研究人员将 系统论中的信息熵引入到土
地 利用 结构 的时 空变 化 的 研究 中来 ， 已取 得 了不 少 研究
陵、 山地为主。属于亚热带季风气候 ， 全年平均温度１． ７３
１ ２期
程浩等 ： 土地 利用 结构信息熵时空变化分析—— 以宜春市为例
基于RS和GIS的河西走廊地区城市土地利用时空变化图谱分析——以张掖市甘州区为例
中 图分 类 号 ： ３ １２ Ｆ ０ ．４
文 献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：１０ —６ １２ ０ ） １０ ６—５ ０ ０７ ０ （ ０８ ０ —１６０
地学信 息图谱 是以遥感 、 理信息 系统 、 拟现 地 虚
维普资讯
第 ２ ６卷第 １期
２０ ０ ８年 １月
干 旱 地 区 农 业 研 究
ｃ ｌｕ ａ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｉ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｈｅ Ａｒ ｄ Ａｒ ａ
Ｖｏ１２ ． ６ Ｎｏ． １
Ｊ ｎ． ０ ８ ａ ２０
基于 Ｒ Ｓ和 ＧＩ Ｓ的河 西走廊 地 区城 市土地 利用 时 空变化 图谱 分析
— —
以 张 掖 市 甘 州 区 为 例 张 岑 ， 志远 ， 素梅、 任 孙 ‘
（ 西师 范 大学 旅 游 与 环境 学 院 ，陕西 西 安 ７０ ６ ） 陕 １０ ２
摘 要 ： 用地 学信 息 图谱 理 论 与方 法 ， 于 ＧＩ 件 平 台 Ａ ｃ ｆ ． ， １８ 运 基 Ｓ软 ｒｉ ｏ ０ 从 ９ ７和 ２ ０ ｎ９ ０２年 ２个 时 期 的 ＴＭ 和
Ｅ ＴＭ 遥 感数 据 中提 取 了甘州 区土 地利 用 变化 数 据 ， 立 了甘 州 区 土地 利 用 变化 图谱 和 涨 落 势 图谱 ， 析 了该 区 １ 建 分 ５
年 间 的土 地利 用 时空 变 化 。结 果 表 明 ：９ ７ ２０ １８ － ０ ２年 该 区土 地 利 用 发 生 了很 大 变 化 ， 漠地 、 地 、 镇及 交 通 用 荒 耕 城 地 增 加 ， 中增 长 最 多 的 图谱 单元 是 荒 漠 地 ， 加 了 ６ １ 其 增 ．８×１ ｍ ， ０ ｈ 占总新 增 图谱 单 元 的 ６ ． ％ ， 要 来源 于 牧 草 ０２ 主
城市土地利用变化的时空分析研究
城市土地利用变化的时空分析研究一、前言城市土地利用变化是城市发展的一个重要内容，它是一个综合性的过程，涉及到经济、社会、环境等多个方面。
随着城市的发展，城市土地利用也在不断变化，这对城市的可持续发展产生了很大的影响。
因此，时空分析城市土地利用变化是非常有必要的。
二、城市土地利用变化的类型城市土地利用变化的类型通常可以分为以下几种：1. 城市扩张型变化：城市向外扩张，新的城市用地得到开发，并逐渐形成新的城市区域。
2. 内部重组型变化：城市内部不断重组，老旧城区得到改造，新的建筑用地得到开发并投入使用。
3. 内部调整型变化：城市内部的空间资源得到合理利用，城市功能的调整得到改善。
三、城市土地利用变化的空间分析城市土地利用的空间分析主要包括以下三个方面：1. 土地利用结构分析：通过对城市土地利用结构的分析，可以了解城市土地利用的各种类型、比例、分布情况等。
这可以为城市规划和土地利用管理提供重要的参考依据。
2. 土地利用扩张分析：城市土地利用的扩张通常体现为城市的向外扩张。
通过分析城市土地利用的扩张情况，可以了解城市发展的规模和速度，为城市规划和控制城市扩张提供数据支持。
3. 土地利用调整分析：城市土地利用的调整是对城市功能和资源的优化，通过分析城市土地利用的调整情况可以了解城市功能的调整、资源的优化情况等，为城市规划和调整提供重要参考。
四、城市土地利用变化的时间分析城市土地利用变化的时间分析主要包括以下几个方面：1. 历史变化分析：对城市土地利用的历史变化进行分析，可以了解城市土地利用的演变过程，为城市规划和发展提供历史数据支持。
2. 现状变化分析：对城市土地利用的现状进行分析，可以了解城市土地利用的现状和分布情况，为城市规划和土地利用管理提供依据。
3. 未来趋势分析：对城市土地利用未来的趋势进行分析可以预测未来的城市土地利用发展趋势，为城市规划和决策提供参考。
五、城市土地利用变化的影响城市土地利用变化的影响主要包括以下几个方面：1. 经济影响：城市土地利用的变化会对城市经济产生影响，影响城市功能的发挥，影响城市经济可持续发展。
资阳市中心城区土地利用与土地覆被时空动态变化分析
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２ ２・
ＴＥＲＲＩ ＴＯＲ Ｙ＆Ｎ ＡＴＵＲＡＬ ＲＥ ＳＯＵＲＣＥＳ Ｓ ＴＵＤＹ
２ ０１ ３ Ｎｏ． １
１ ０ ０ ３ － ７ ８ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ２ ２ － ０ ４ 经 济发 展属 于 “ 高一 高 （ Ｈ — Ｈ） ” 空 间关联模 式 的县 域 主要 文章编 号 ： 分布 在鄂尔 多斯市 的几个县 市 ，即人 均 Ｇ Ｄ Ｐ 水平 高于均 值 的 基金项 目： 国家 自然科学基金 （ ４ ０ ９ ７ ２ ２ ２ ５ ） 县域 被 Ｇ Ｄ Ｐ水 平也 高于均值 的县域所 包围 。这 些县域 主要有 东 胜区 、 鄂 托克旗 、 鄂托 克前旗 、 伊 金霍洛 旗 以及达 拉特旗 等 ； 这 些地 区矿产 资 源丰 富 ， 有 煤炭 资源 、 石油 资源 等 ， 工 业 化水 平高， 依靠 着资 源型产 业 ， 该地 区经 济发展 迅速 。这些县 域对 周 边地 区经济 的带 动力也 较强 ， 经济 辐射 范 围广 ， 构成 了内蒙 古 自治 区 Ｇ Ｄ Ｐ高 值 区。经济 发展 属于 “ 低一 低 （ Ｉ ， － Ｌ ） ” 空间关 联 模式 的县域多集 中在赤 峰市和乌 兰察布 市 ，即人 均 Ｇ Ｄ Ｐ发 展 水 平低 于均 值 的县 域被 水平 低 于均 值 的其它 县域 所包 围。 倪 酷 １ ， ２ ， ３ ， 何政伟 ｐ ， 邓 辉１ ， ４ ， 陈 晔ｌ ’ ２ （１ ． 地质 灾害防治与地 质环境保 护国家重点 实验室 ， 四川 成都 这 些县 域 ， 如 巴林右 旗 、 翁 牛特旗 、 阿鲁 科尔 沁旗 、 察 哈尔右翼 ６ １ ０ ０ ５ ９ ； ２ ． 成都 理工大 学 地球科 学学院 ， 四川 成 都 ６ １ ０ ０ ５ ９ ； 前 旗及察 哈尔右 翼后旗 等 ，相对 于其它县域 的人均 Ｇ Ｄ Ｐ水平 ３． 四川 师范大学 ， 四川 成都 ６ １ ０ １ ０ １ ； 都 较低 ，归属 为 内蒙古 自治 区经 济落后 的集聚 区域 。从 ２ ０ ０ １
2000~2018年山东省土地利用时空变化特征分析
利用类型的多样化程度，其模型为：
n
移f
2 i
GM=
i=1 n
移 ( fi )2
i=1
式中，GM 表示土地利用多样化指数，fi 为 i 种土地 利用类型的面积。GM 值在 0~1 间，越趋近于 1 表示该
Abstract: Global environmental change is deepening, and land use type change is one of them. Taking Shandong Province as an example, the land use change, land use diversity and land use degree in Shandong Province were analyzed, and the land use situation in Shandong Province in recent 20 years was revealed. The main land use types in Shandong Province were cultivated land and residential industrial and mining land, the residential industrial and mining land and water area increased significantly, and the cultivated land, forest land, grassland and unused land increased significantly. Reduction and disappearance of marine land use types. The diversity of land use types decreased and the degree of land use increased. The study provided a basis for land planning and ecological environment protection in Shandong Province. Key words: Land use degree; Land use diversification;
北京市永定河流域土地利用格局变化及图谱分析
北京市永定河流域土地利用格局变化及图谱分析侯碧屿;曹孟磊;刑哲;冯仲科【摘要】Using remote sensing and geographical information technology, 5 remote sensing images were analyzed, the land using change of the Yongding River ( Beijing section) from 1987 to 2009 had showed that: ① the Yongding River water was gradually declining, but with the government' attention to these issues and appropriate measures taken, the annual declining rate of Yongding River water eased. ② With the social and economic development, Beijing city will expand to the Yongding River basin so that residential areas were in rapid growth followed by an annual growth rate at 1. 41% , 2. 78% , 3. 96% and 5. 06% , arable land area was decreasing annually. ③land transfer and land use change mapping matrix inl987 and 2009 showed that, the residential land increase were mainly from changes in arable land, and water area transferred to arable land.④woodland changes in the Yongding River basin were mixed, in the past23 years, the government has implemented policies such as returning farmland to forests, resulted in forest area back to 8198. 62 km in 2009, the Yongding River ecological environment has improved significantly.%利用遥感技术和地理信息技术对5期遥感影像进行处理分析,得出永定河流域(北京段)1987 ～2009年土地利用变化情况,即:①永定河流域水量在逐年递减,但随着政府部门对这些问题的重视并采取了相应的措施,使永定河流域的水量年递减速度有所缓解.②随着社会经济的发展,北京城区将向永定河流域扩张,从而使永定河流域居民用地迅速增长,年增长率依次为1.41％、2.78％、3.96％和5.06％,耕地面积在逐年减少.③从1987年和2009年土地转移矩阵和土地利用变化图谱中可以看出,居民地的增加主要来自于耕地的转变,而水域面积转移到了耕地上.④永定河流域林地面积有升有降,在这23年间,政府推行退耕还林等政策,2009年林地面积恢复到8 198.62km2,使永定河流域的生态环境有了明显改善.【期刊名称】《林业调查规划》【年(卷),期】2011(036)006【总页数】5页(P5-9)【关键词】土地利用格局;土地转移矩阵;图谱分析;永定河流域【作者】侯碧屿;曹孟磊;刑哲;冯仲科【作者单位】北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083;北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083;北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083;北京林业大学测绘与3S技术中心,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S718;P285.13;F301.24土地利用变化不仅会对区域的生物多样性、实际和潜在初级生产力、土壤质量、河川径流和沉积速率等产生重要影响［1－2］，而且也是全球及区域气候变化的主要驱动力之一.因此，不同尺度的土地利用变化研究一直是近年来国内外相关学科研究的热点.永定河是全国四大重点防洪江河之一，是首都重要防洪安全屏障和重要供水水源河道与水源保护区，在北京市的发展过程中发挥着重要作用.长期以来，国内外学者对永定河开展了大量研究［3－11］，但是多以现有的土地利用现状为基础开展分析.本文根据1987～2009年间的5期遥感影像来研究永定河流域(北京段)的土地利用格局变化，并总结分析导致这种变化的驱动因子，为打造规范高效、和谐生态的永定河流域提供基础参考资料.1 研究区概况永定河流经山西、内蒙古、河北、北京、天津5省市(自治区)，入渤海，全长740 km(含永定新河)，是海河水系北系的最大河流.本文针对的是永定河北京流域土地利用格局变化的研究，官厅山峡及下游上段是北京段，位于北京的西南部，流经门头沟区、石景山区、丰台区、房山区、大兴区.由官厅水库至门头沟三家店，长108.7 km，平均海拔500～100 m.研究区域的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促.年均气温10～12℃，全年无霜期180～200 d，西部山区较短.年均降雨量600 mm左右，为华北地区降雨最多的地区之一，山前迎风坡可达700 mm以上.降水季节分配很不均匀，全年降水的75%集中在夏季，7、8月常有暴雨.2 研究方法2.1 研究技术路线研究技术路线如图1所示.图1 研究技术路线Fig.1 Technology roadmap2.2 土地利用分类永定河流域(北京段)作为一个独立的地理区域，流域内部景观土地类型多样.本研究运用遥感和地理信息技术，选用5期遥感数据为主要数据来源，分别是1987年的TM影像，1996年的ETM影像，2000年的TM影像，2004年的SPOT 5影像和2009年的TM影像，应用专业遥感处理软件ERDAS对影像进行融合、几何校正等前期处理，结合研究区域土地利用调查样点资料及实际情况，将永定河流域的土地利用/覆盖首先划分为居民地、林地、草地、干旱河道、耕地、水域、未利用地七大类(表1).其中，对干旱河道的提出，是为了准确地分析永定河流域水量的变化.利用ArcGIS软件对影像进行人机交互式判读解译，并进行土地利用分类，然后采用人机交互方式，选用最大似然法对目标影像进行监督分类［12］，从而建立土地利用空间数据库和属性数据库.表1 遥感监测土地利用/覆盖分类体系Tab.1 Remote sensing land use/cover classification system名称意义耕地种植农作物的土地，包括熟耕地、新开荒地、休闲地、轮歇地、草田轮作地;以种植农作物为主的农果、农桑、农林用地;耕种3年以上的滩地和滩涂.林地生长乔木、灌木、竹类以及沿海红树林地等林业用地.以生长草本植物为主，覆盖度在5%以上的各类草地，包括以牧为主的灌丛草地和郁闭度在10%以下的疏林草地.水域天然陆地水域和水利设施用地.干旱河道河流、湖泊常水位至洪水位之间的滩地;时令湖、河洪水位以下的滩地等，不包括已利用的滩地.居民地城乡居民点及县镇以外的工矿、交通等用地.未利用地目前还未利用的土地，包括难利用的土地.草地2.3 土地利用变化程度指标及趋势判定1)土地利用变化指标选取变化量、变化幅度、年变化率3个指标，对土地利用变化的数量和变化的速率进行定量分析.其中前者表示土地利用类型面积变化的数量大小，后两者分别表示土地利用变化的剧烈程度及变化的速度［13］，公式为：公式(1)及(2)中，Ua、Ub分别表示研究期初与研究期末某种土地利用类型的数量;ΔU表示土地利用类型面积变化量;T为研究时段步长，当T设定为1时，K为研究时段内某种土地利用类型的变化幅度;当T设定为年时，K为研究时段内某种土地利用类型的年变化率.通过这3个指标对永定河流域1987以来的土地利用变化及区域差异进行时空对比分析.2)土地利用转移矩阵转移矩阵是进行土地利用类型间相互转化的数量及方向特征定量研究的主要方法，它能够具体地反映土地利用变化的结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［14］：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类土地的面积.本文借助于地理信息系统软件ArcGIS的Analysis Tool模块下的Intersect功能进行土地利用转移矩阵的计算.运用土地利用转移矩阵对不同类型土地的转移方向以及转移数量的区域差异进行对比分析研究.3 结果与分析3.1 土地利用结构及其变化根据永定河流域1987年、1996年、2000年、2004年和2009年5期土地分类情况的统计结果(表2，图2)可以看出;林地、耕地和草地是该区域土地利用的主要类型，3种土地类型面积占总面积情况：林地＞耕地＞草地;1987年，各土地类型面积占总体面积的比例依次为40.30%、31.54%和19.34%;在2009年，各土地类型面积占总体面积的比例依次为40.95%、29.05%、17.89%，在时间上总体变化不大.然而，5个时期居民地面积比例依次为2.14%、2.41%、2.68%、3.10%和3.88%，呈现大幅度上升趋势.与此同时，耕地和草地面积比例则明显下降，其中水域面积总体趋势呈现减少状态，但在1996年有小幅度上升;干旱河道和未利用地则表现出先下降后上升的趋势.3.2 土地利用变化量及年变化率从图3中可以看出，1987～2009年永定河流域土地利用格局发生了变化，具备以下特征：①从土地变化量上看，居民用地的面积明显增加，林地面积的变化最大，在2000年林地面积为7 802.32 km2，比1996年减少494.23 km2.耕地面积的总体趋势也在减少.②从土地类型年变化率上看，居民用地年变化率是逐渐增加的，依次为1.41%、2.78%、3.96%和5.06%.同时干旱河道、未利用地和水域的年变化率较大，干旱河道在2000年的变化最为剧烈，变化率为－9.93%，未利用地的年变化率依次为－0.17%、12.88%、0.12%和－0.91%，有升有降;水域的年变化率依次为1.64%、－7.88%、－8.79%和－1.91%，总体趋势在减少.而林地、耕地、草地在这期间都是小幅度变化.表2 1987～2009年度研究区不同时段土地利用情况Tab.1 The study area land use in 1987～20091987年 1996年 2000年 2004年 2009年土地类型0 776.77 3.88干旱河道 128.11 0.64 138.62 0.69 83.55 0.42 99.64 0.50 104.04 0.52未利用地 1016.33 5.08 1001.07 5.00 1516.95 7.58 1524.15 7.61 1455.17 7.27林地 8068.39 40.30 8296.55 41.44 7802.32 38.98 7799.74 38.968198.62 40.95水域 192.03 0.96 220.31 1.10 150.82 0.75 97.78 0.49 88.430.44耕地 6313.75 31.54 6186.67 30.90 6304.57 31.49 6125.66 30.605814.41 29.05草地 3872.45 19.34 3693.38 18.45 3624.78 18.11 3751.70 18.74 3581.18 17.89总计 20018.62 100.00 20018.62 100.00 20018.62 100/%居民地 427.57 2.14 482.01 2.41 535.63 2.68 619.95 3.1面积/km2 百分比/%面积/km2 百分比/% 面积/km2 百分比/% 面积/km2 百分比/% 面积/km2 百分比.00 20018.62 100.00 20018.62 100.00图2 永定河(北京段)土地利用变化Fig.2 Yongding River(Beijing Section)Land use change map图3 a 1987～2009年永定河流域各土地类型变化量Fig.3a The land use net change in yongding River basin from 1987 to 2009图3 b 1987～2009年永定河流域各土地类型年变化率Fig.3b The annual change rate in yongding River basin from 1987 to 20093.3 土地利用转移特征及图谱分析针对1987年和2009年列出土地转移矩阵并制作出土地利用格局变化图谱(图4)，该图谱能够直观地表现出土地类型的变化，从宏观的角度研究这23年土地变化的格局.从1987～2009年间永定河流域土地利用转移矩阵(表3)和图谱可以看出：近30年永定河流域(北京段)土地利用格局发生了大的变化，从上面的的分析也能得出居民用地在增加，在土地转移矩阵中可以看出居民用地的增加主要是来自耕地的转变，2009年由耕地转变成居民用地的面积占居民地总面积的51.14%.水域的变化也比较大.从转移矩阵中可以看出，相对于1987年的水域面积，2009年水域面积明显减少，水域主要转化成耕地和干旱河道，它们依次占1987年水域面积的50.18%和11.16%，其余的土地类型在1987年和2009年的总体变化不大，相对稳定.3.4 土地利用格局变化驱动力分析永定河流域(北京段)的土地利用格局变化是一个相对复杂的过程，它受到自然条件、社会经济条件等诸多驱动力的影响.表3 1987～2009年永定河流域土地利用转移矩阵Tab.3 Land use transition matrix of yongding River basin from 1987 to 2009草地干旱河道耕地居民地林地水域未利用地总计(2009)81.18干旱河道 0.02 41.60 34.46 1.41 4.99 21.44 0.13 104.04耕地 586.18 50.40 4748.16 95.48 190.15 96.36 47.68 5814.41居民地 19.19 2.89 397.31 303.42 40.45 7.67 5.82 776.77林地 615.06 9.72 158.40 6.77 7267.35 2.29 139.03 8198.62水域 1.40 2.68 21.22 2.00 3.52 57.52 0.09 88.43未利用地 462.08 11.03 317.93 8.87 114.47 2.60 538.18 1455.17总计(1987)3872.45 128.11 6313.75 427.57 8068.39 192.03草地2188.52 9.78 636.26 9.61 447.46 4.15 285.40 35 1016.33 20018.62自然条件驱动力中，气候因素对土地利用具有制约作用，主要表现在其对农作物、牧草和林木种类选择及其分布、组合、耕作制度和产量的影响上.对研究区而言，气温与降水状况是主要限制因子.随着连续干旱，永定河流域年降水量一直呈递减态势，同时严重的植被破坏导致水土流失和风蚀加剧.风蚀和水土流失，一方面使耕地面积减少，另一方面使土壤肥力下降，进一步导致农业发展受到限制，农民又不得不借助于扩大耕地和轮荒来稳定粮食生产水平.这种不断的开垦、轮荒，使植被反复遭到破坏，形成了恶性循环，致使永定河流域水量减少，甚至出现断流、河床裸露的情况.社会经济驱动力包括人口增长和城镇化进程、经济增长和工业的发展、农业技术进步、政府决策、土地利用者自身行为等驱动因子［15］.历史上，为北京都城建设而大量砍伐永定河上游流域的森林树木，造成水土流失，从而影响到永定河的水质.中央和水利部高度重视北京的水资源问题，按照水利部提出的“农村水利向城市水利转变，工程水利向资源水利转变，传统水利向现代水利转变”的方向，提出对永定河流域的治水思路：再生水与雨洪综合利用;污水处理与中水回用;遏制非法盗采沙石;防洪与蓄水统一，水务与美化结合.这一系列的措施使得永定河流域水量在缓慢回升.在治理河道的同时，开展全流域性的植树造林等工作，疏挖河槽，种植林木，恢复中上游森林环境，施行退耕还林等政策都是林地面积逐年上升的原因.同时，社会的发展必然会导致城市的扩张，永定河流域也不例外，致使居民用地在逐年大幅度上升，耕地面积在减少.图4 1987～2009年永定河流域土地利用变化图谱Fig.4 TUPU of land－use change in yongding River basin from 1987 to 20094 结束语本研究在几期遥感数据的基础上，对永定河流域(北京段)的土地利用格局变化进行研究.从土地的类型、土地利用变化、年变化率、土地转移矩阵几方面分析了1987～2009年土地利用格局的变化，并对造成土地变化的驱动力做了简单的分析.永定河作为北京的母亲河，对北京的社会发展有着重要的影响，因此要维护与管理，打造规范高效、和谐生态的永定河.努力构筑“水资源保护、水资源配置保障、防汛减灾”三大体系，将永定河建成“有水的河、生态的河、安全的河”，成为城市西部绿色生态走廊.争取在2011年完成“四湖一线”工程建设任务，形成有水有绿、湖溪相连、林水相依的永定河绿色生态美景.参考文献：［1］张殷俊，陈爽，彭立华.平原河网地区水质与土地利用格局关系［J］.资源科学，2009，31(12)：2150－2156.［2］鲁垠涛，唐常源，陈建耀，等.东江干流河水的来源、水质及水资源保护［J］.中国生态农业学报，2008，16(2)：367－372.［3］常莹，卜庆梅.湟水流域土地利用与覆盖动态变化分析［J］.土壤通报，2010，41(3)：521－526.［4］张玉虎，贾海峰，于长青，永定河流域典型区土地利用/覆被变化［J］.山地学报，2009，27(5)：564－572.［5］姜广辉，张凤荣，徐艳，等.论北京市耕地后备资源的开发可行性［J］.土壤通报，2007，38(2)：369－373.［6］姜广辉，张凤荣，王玮，等.北京山区建设用地扩展的景观表现［J］.水土保持通报，2006，26(3)：109－112.［7］林木生，陈兴伟，陈莹.晋江西溪流域土地利用覆被变化及其洪水响应分析［J］.南水北调与水利科技，2011，9(1)：80－83.［8］马宝霞，李景侠.东灵山植物群落(乔木)物种多样性与微地形关系的研究［J］.西北林学院学报，2006，21(6)：47－49.［9］郭焕成，宋金平.北京市山区生态环境建设与生态经济发展研究［J］.北京联合大学学报，2001，15(1)：126－130.［10］何友均，路端正，崔国发，等.北京妙峰山风景区自然保护小区规划研究［J］.北京林业大学学报，2003，25(1)：32－35.［11］韩永伟，高吉喜，拓学森，等.门头沟生态系统土壤保持功能及其生态经济价值分析［J］.环境科学研究，2007，20(5)：144－147.［12］喻锋，李晓兵，王宏.皇甫川流域土地利用变化与生态安全评价［J］.地理学报，2006，61(6)：645－653.［13］黄秋燕，胡宝清，曾令锋.红水河梯级电站喀斯特库区土地利用与景观格局变化研究［J］.资源科学，2009，31(10)：1805－1814.［14］白根川，夏建国，王昌全，等.基于地类空间转化趋势模型的眉山市东坡区土地利用转化分析［J］.资源科学，2009，31(10)：1793－1799.［15］李平，李秀彬，刘学军.我国现阶段土地利用变化驱动力的宏观分析［J］.地理研究，2001，20(2)：129－138.。
桐柏大别山区土地利用时空变化图谱分析
（ ． 东 农 业 大 学 林 学 院 ， 东 省 土 壤 侵 蚀 与 生 态 修 复 重 点 实 验 室 ， 家 林 业 局 泰 山 森 林 生 态 站 ，７ ０ ８ 山东 泰 安 １山 山 国 ２１１ ， ２ 北 京 师 范 大 学 地 理 学 与 遥 感 科 学 学 院 ，０ ８ ５ 北 京 ；． 利 部 淮 河 水 利 委 员 会 水 土 保 持 处 ，３ ０ １安 徽 蚌 埠 ） ． １０ ７ ， ３水 ２ ３０ ，
关 键 词 地 学 信 息 图谱 ； 空 变 化 ；土 地 利 用 ； 柏 大别 山 区 时 桐
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的 时空 特 征 ， 测 未 来 土 地 利 用 变 化 的趋 势 。结 果 表 明 ： ） ９ ７ ２ ０ 预 １ １ ８ － ０ ７年 ， 究 区 土 地 利 用 发 生 了很 大 变 化 ， 地 研 耕
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城市土地利用变化的时空特征分析
城市土地利用变化的时空特征分析随着城市化的加速发展，城市土地利用的变化也越来越明显。
通过对城市土地利用变化的时空特征分析，可以更好地了解城市发展的趋势和方向，以便更好地规划城市发展方案。
一、城市土地利用变化的时空特征分析城市土地利用的变化是一个复杂的过程，涉及到城市化、经济、人口、政策等多个因素。
在这个过程中，城市土地利用的时空特征也逐渐显现。
首先，城市土地利用的变化呈现出明显的空间差异。
一方面，城市核心区的土地利用往往呈现出密集、多样、复杂的特征；另一方面，城市边缘区域的土地利用则呈现出简单、单一、规模较小的特征。
这种空间差异主要受到城市规划和政策的影响，同时也与城市经济、人口、资源等因素有关。
其次，城市土地利用的变化呈现出明显的时间差异。
随着城市化的加速发展，城市土地利用的变化也越来越明显。
例如，城市化程度高的城市往往在土地利用上呈现出多样化和复杂化的特征；而城市化程度低的城市则呈现出单一化和简单化的特征。
再次，城市土地利用变化的时空特征也受到城市经济、人口、环境等因素的影响。
例如，在城市化过程中，经济因素起着重要作用，城市经济越发达，城市土地利用的变化也会更为显著；同时，人口因素也是城市土地利用变化的重要因素，人口密集的城市往往需要更多的用地；环境因素也会影响城市土地利用的变化，例如城市生态保护区的设立等，都会影响城市土地利用的变化。
二、城市土地利用变化的影响及应对策略城市土地利用的变化对城市发展产生了重要的影响。
一方面，城市土地利用的变化会影响城市的形态和结构，直接影响城市规划的制定和实施；另一方面，城市土地利用的变化也会影响到城市经济、社会和环境等多方面的发展。
在应对城市土地利用的变化方面，需要采取一些有效的措施，以保障城市发展的可持续性和稳定性。
首先，需要加强城市规划和管理，对城市土地利用的变化进行有效的调控和引导。
其次，需要加强城市环境建设和保护，以减少城市土地利用变化带来的负面影响。
如何绘制精确的土地利用变化图
如何绘制精确的土地利用变化图引言：土地利用变化图是一种用来展示土地资源利用状况变化的重要工具。
它能够帮助政府、决策者、科研人员等对土地利用进行全面的分析和规划。
然而，绘制一张精确的土地利用变化图并不是一项简单的任务。
本文将介绍一些技巧和方法，以帮助读者更好地绘制精确的土地利用变化图。
一、数据收集和处理1. 收集土地利用数据：要绘制一张准确的土地利用变化图，首先需要收集相关的土地利用数据。
这些数据可以来自政府部门、卫星遥感数据、实地调查等多个渠道。
确保数据的来源可靠和全面，以提高绘图的准确性和可信度。
2. 数据处理和整合：收集到的土地利用数据需要经过一定的处理和整合，以适应绘图的需求。
常见的处理方法包括数据清洗、数据标准化、数据融合等。
这些步骤能够有效消除数据中的噪声和冲突，提高数据的一致性和完整性。
二、选择合适的绘图工具和技术1. 地理信息系统（GIS）：GIS是一种用于处理空间数据的强大工具，可以帮助绘制复杂的土地利用变化图。
借助GIS，可以对各种图层进行叠加分析，生成专题图，更好地表达土地利用的时空变化。
2. 遥感技术：遥感技术是获取大范围土地利用数据的有效手段。
利用卫星图像、航空摄影等遥感数据，可以获取高分辨率、全面的土地利用信息。
同时，遥感技术还能提供多时相的数据，为土地利用变化的监测和分析提供强有力的依据。
三、确定绘图的目标和要素1. 目标确定：在绘制土地利用变化图之前，需要明确绘图的目标和目的。
是要了解某个特定区域的土地利用变化情况，还是要进行跨区域的比较和分析。
明确目标有助于选择合适的绘图方法和表达手段，提高绘图的针对性和可读性。
2. 要素选择：根据绘图的目标和目的，选择合适的要素进行表达是至关重要的。
要素的选择应基于土地利用的关键特征，比如耕地、林地、建设用地等。
确定要素后，还需考虑要素的符号表达方式，如颜色、纹理、符号和注记等，以实现对土地利用变化的准确描述。
四、时间序列分析与展示1. 时间序列分析：时间序列分析能够揭示土地利用的演变过程和趋势，为土地利用规划和管理提供科学依据。
基于地学信息图谱的城市土地利用变化特征分析——以南京市（2000—2020年）为例
suburbs. The change of land use in Nanjing reflects the process of large-scale urban expansion. In the future, the development of land use urbanization in Nanjing needs to pay more attention to the construction of ecological civilization, so as to control the urban expansion and to realize the sustainable and coordinated development of the city.Key words geoscience information graph; land use; dynamic attitude; transfer matrix; urban expansion1引言土地利用/覆被变化表征人类活动对土地及自然生态系统的利用和改造，是全球变化研究的热点问题[1，2]。
土地对城市化发展有着重要作用，为人类的城市化活动提供空间载体，是一切社会生产活动的基础，而面对土地供需矛盾日益严重的态势，正确处理城市可持续协调发展与城市土地扩张二者的关系已成为城市发展急需解决的问题 [3]。
国内许多学者对此进行了大量的研究，郑惠等研究了2009—2018年广西城市化与城市土地集约利用时空耦合协调发展 [3]，吴静等对资源型城市城镇化的进程及土地利用生态风险进行了研究[4]，李睿等探析了城市化背景下黔中多山城市的扩展模式及城市生态问题[5]。
本文以南京市为研究对象，以全球地表覆盖数据产品GlobeLand30的2000年、2010年及2020年三期土地利用覆盖数据为数据源，利用涨落势图谱、土地利用转移矩阵、土地利用类型变化图，选取土地利用动态度、土地利用扩展综合指数及土地利用转入率、转出率等指标分析2000—2020年南京市土地利用数量及空间分布变化，探讨该市土地利用城市化演变趋势，为优化城市国土空间结构、加强空间治理和规划提供科学依据[6]。
基于地学信息图谱的安徽省土地利用时空变化分析
安徽农学通报，Anhui Agri ，Sci ，Bull ，2022，28（08）基金项目：国家自然科学基金项目《黄土丘陵沟壑区DEM 采样间距与数据平滑对流域分布式侵蚀学坡长的影响研究》（41501294）。
作者简介：潘政（1999—）男，安徽滁州人，硕士研究生，研究方向：GIS 与RS 在水土保持中的应用。
通讯作者：郭伟玲，博士，从事GIS 与RS 应用研究工作。
收稿日期：2022-01-08基于地学信息图谱的安徽省土地利用时空变化分析潘政郭伟玲蒋婷婷（安徽理工大学空间信息与测绘工程学院，安徽淮南232000）摘要：基于安徽省1980年、2000年和2018年土地利用栅格数据，采用地学信息图谱、GIS 空间分析等技术，构建2个时序的土地利用变化、土地利用涨落势以及变化模式等图谱，探索安徽省1980—2018年土地利用的时空变化以及发展过程。
结果表明：1980—2018年安徽省主要土地利用类型是耕地和建设用地，耕地持续减少，建设用地持续增加；变化图谱以耕地转化为建设用地为主且贯穿整个研究时段；涨势图谱中新增建设用地面积最大，落势图谱中主要表现为耕地面积持续减少，但各市间存在一定差异；变化模式图谱中，全期稳定型占据主要地位，其次是后期变化类型和前期变化类型，占比最少的是全期变化型。
关键词：地学信息图谱；土地利用；时空变化；安徽省中图分类号F301.24文献标识码A文章编号1007-7731（2022）08-0144-04Analysis of Temporal and Spatial Change of Land Use in Anhui Province Based on Geoscience In⁃formation AtlasPAN ZhengGUO Weiling JIANG Tingting（School of Spatial Information and Surveying and Mapping Engineering,Anhui University of Technology,Huainan 232000,China ）Abstract:Based on the land use grid data of Anhui Province in 1980,2000and 2018,through the geoscience infor⁃mation atlas and GIS spatial analysis,this paper constructs two time series of land use change atlas,land use fluctua⁃tion potential atlas and change mode atlas,and explores the temporal and spatial change and development process of land use in Anhui Province from 1980to 2018.The results show that:cultivated land and construction land are the main land use types from 1980to 2018.Cultivated land continues to decrease and construction land continues to in⁃crease.The change map mainly focuses on the transformation of cultivated land into construction land,and runs through the whole research period.The area of newly added construction land is the largest in the rising trend map,and the main performance in the falling trend map is that the area of cultivated land continues to decrease,and there are some differences among cities.In the change pattern map,the whole period stable type occupies the main posi⁃tion,followed by the late change type and early change type,and the whole period change type accounts for the least.Key words:Geoscience information atlas;Land use;Temporal and spatial change;Anhui Province 土地利用是当下国际学界比较热门的研究领域之一［1-2］。
土地利用现状及时空变化分析
土地利用现状及时空变化分析[摘要] 目前，修武县的第二次土地大调查已结束，通过这次土地大调查，摸清了修武县的土地利用现状情况，本文通过对比分析1996-2009年间的土地利用变化情况，介绍了近年来土地利用的时空变化与趋势分析，并就土地利用中存在的问题进行了分析。
[关键词] 土地利用调查时空变化0 引言土地是人类在这个星球上赖以生存的不可再生资源，是一个国家立国的基本要素。
土地利用变化是全球环境变化与可持续发展的重要研究内容，它不仅体现在数量结构的变化，更是空间格局的变化，通过对土地利用现状的时空变化分析，我们可以清晰地掌握土地利用存在的问题，对及时调整土地利用政策、科学编制土地利用总体规划提供决策参考。
1 研究区域概况修武县地处河南省西北部，太行山南麓，介于东经113°08′17”－113°32′03”，北纬35°07′39”－35°28′32”之间，隶属焦作市。
东邻新乡市获嘉县与辉县市，南和武陟县接壤，西与焦作市区毗邻，北靠山西省晋城市与陵川县。
县域东西宽约36公里、南北长约40公里，全县辖3镇、5乡、223个行政村，总面积为668.03平方公里。
2各类土地分布及利用情况（一）土地利用现状成果根据修武县土地利用现状调查数据库统计结果，目前修武县土地总面积为66803.66公顷，其中耕地24964.93公顷，占土地总面积的37.39%；园地318.83公顷，占总面积的0.48%；林地26106.82公顷，占总面积的39.08%；草地2635.06公顷，占总面积的3.94%；交通运输用地1712.48公顷，占总面积的2.56%；水利及水域设施用地1865.81公顷，占总面积的2.79%；其他土地1200.61公顷，占总面积的1.80%；城镇村及工矿用地7999.12公顷，占总面积的11.97%。
从调查结果可以看出，林地和耕地是面积最大的地类，说明修武县仍是一个传统的、以农业、林业为主的地区；城镇村及工矿用地面积比例11.97%，说明修武县城镇化率未达到一个较高的水平。
区域土地利用时空变化研究——以常德市为例
陵区的年递增率最大． 各县（ 区） 市、 除临澧县外农村居民点用地面积都呈减少趋势 ， 这是农村居民点整理带
来的必然结果． 所有县（ 区） 市、 的未利用地面积都在减少 ， 年递减率最大的是澧县和桃源县．
１２ 土地 数 量结构 区 位意义 分析 ． 利用 区位 指数分 析 区域土 地 的意义 在于其 可 反映某 一地 区各 种土地利 用类 型相 对 于高层 次 区域 空 间的
利 用地 十一类 用地 ．
１ 土 地 利 用 变 化 的数 量 分 析
１ １ 土地利用 变化 速度 分 析 ．
单 一土地 利 用类 型动 态度 可用 于描述土 地 利用 变化 速度 ， 对 比较 土 地利 用变 化 的 区域 差异 和 预测 未 其 来 土地 利用变 化趋 势具 有积极 作 用 ， 表达式 为 ： 其
城镇用地、 工矿用地、 交通用地、 水利设施用地面积增加， 其年递增率以牧草地最大 ， １． ６９． 达 ４ ９ ５就各县 （ ， 市、 区） 来说 ， 耕地 面积都 在减 少 ， 中以常德市 区武 陵区年递 减率最 大． 县 （ 、 除武 陵 区外 ， 地面 积都 其 其 各 市 区） 林
呈 递增 趋 势 ， 这与各 地 还林 还牧 、 力推 广种植 经 济林 不无 关 系． 有县 （ 、 ） 大 所 市 区 的城镇 面 积 都在 增加 ， 以武
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第 ５ 卷
第 ４ 期
太 原 师 范 学 院 学 报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ０ＵＲ ＮＡＬＯＦ Ｔ ＹＵＡ ＡＩ Ｎ ＮＯＲ ＭＡＬ ＵＮＩ Ｅ Ｉ Ｙ （ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） Ｖ ＲＳＴ Ｎａｕａ ｉ ｃ ｄｔ ｎ Ｓｅ ｉ
表 １ 常 德 市 １ ９ ￣ ２ ０ 土 地 利 用 类 型 单 一 土 地 利 用 动 态 度 ９８年 ０４年
基于RS和GIS的抚顺地区土地利用变化的时空分析
中 图 分类 号 ：６ ７ Ｐ ２ Ｐ ２； ６ ８
基于 Ｒ Ｓ和 Ｇ Ｓ的抚 顺地 区土地 利用 变化 的 时 空分析 Ｉ
齐晓 君 王 恩德 一，
（． １ 东北 大学 资源 与土木 工程 学院 ， 宁 沈 阳 １０ ０ ； ． 辽 １０４ ２ 国家环境 保 护总局 ， 北京 １０３ ） ０ ０５
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图 １ 抚 顺 地 区 １９ ９ ８和 ２ ０ ０ ５年 土地 利 用 网
Ｆ ｇ Ｃ ａ ｇ ｆ ａ ｄＬ ｅ ｉ ｕ ｈ ｎ ｂ ｔ ｅ ｎ １ ９ ｎ ０ ５ ｉ．１ ｈ ｎ ｅｏ ｎ Ｓ Ｆ ｓ ｕ ｅ ｗ ｅ ９ ８ ａ ｄ ２ ０ ｌ Ｉ ｎ
本 研 究 采 用 抚 顺 市 １９ ９８和 ２０ ０５年 的 两 期 Ｌ ｎｓｔ Ｍ 影像 数 据 ，结 合 土地 利 用 图 和海 拔 高 程 ａｄａＴ
图， 利用 Ｅ Ｄ Ｓ遥感 软件 对 两期 影像 进行 监督 分类 ， Ｒ Ａ
１９ 年 的解 译结 果 （ 图 １ ） 明 ， ９８ 见 ａ表 研究 区 内分
摘 要 ：采用 Ｒ ｓ和 Ｇ Ｓ 术以及景观指数方法 ，对抚顺地 区 １９ ～ ０ ５ 的土地景观特征及其动态变化进行 了研究． Ｉ技 ９ ８ ２０ 年 结果表 明： １９ ～ ０ ５年灌木林 和旱地面积减少 ， 从 ８２０ ９ 有林地和灌木林 的连续性增强． 在景观水平 上， １９ 年相 比，０ ５ 与 ９８ ２ ０ 年 的香农多样性 、 香农均匀度和分维数都有增加 ， 而优势度 、 蔓延度和聚集度降低 ， 在类别水平上 ， 灌木林 、 有林地 的分维 数有所减少 ， 其他土地类 型都在增加． 有林地 的聚集度增加 ， 其他类型减少 ， 景观整体呈破碎化趋势． 关键词 ： 土地利用 ； 变化率 ； 景观指数 ； 抚顺 ； 辽宁省
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区域土地利用时空变化图谱分析
摘要：运用地学信息图谱理论和方法，在rs 和gis 的支持下，以海河流域40a土地利用5期空间数据为基础，合成了40a变化过程图谱，并通过图谱重构，提取了海河流域40a土地利用变化的“涨势”系列图谱、40a“涨势”变化过程图谱和40a土地利用时空演变模式图谱。
通过图谱分析，逐一分析了不同时序单元、不同空间尺度土地利用格局的变化规律，并总结了40a土地利用的分异规律。
关键词：土地利用图谱；图谱分析；海河流域
1.研究区概况
研究区位于东经1120～1190、北纬350～420之间，西与山西高原与黄河流域接界，北与蒙古高原与内陆河流域接界，南界黄河，东临渤海。
包括河北、河南、山西、内蒙古、北京和天津四省两市，流域面积23.2万平方公里，占全国总面积的2.4%。
据1993年统计，海河流域内人口1.176亿人，约占全国总人口的10%；耕地1.63亿亩，占全国耕地的11%。
海河流域处于中国干旱和湿润气候的过渡地带，多年年平均降水量为548mm。
流域多年平均水资源总量为419亿m3，产水系数（水资源总量与降水量之比）为24%。
人均水资源占有量仅有338m3，不足全国的1/6。
流域西北高，东南低，主要地貌类型为平原、山地、丘陵和台地。
海拔最高处3059m，最低地方仅为0m。
2.数据来源及处理
地学信息图谱单元的提取需要有具有一定时间间隔的土地利用
状况数据作为基础。
本文以海河流域生态环境治理工程项目，海河流域5期）土地利用数据为基础，参照2000年矢量化底图，利用gis和rs软件进行地图矢量化。
对不同期影像进行配准，保证误差不超过3个像元，参照不同期遥感影像，对照统计数据，采用人机交互的方法对遥感影像进行分类，最终得到5期土地利用数据。
利用野外调研数据进行检验，并采用误差矩阵进行评价，精度都达到90%以上。
在已有各期土地利用数据的基础上，对土地利用类型进行重编码，以获取能最大反映土地利用变化的基本地物类别。
为了便于进行空间数据之间的地图代数运算和编码的提取、综合以及图谱重构，以期能更好的在空间上反映各土地利用类型的时序变化状况。
3.分析结果
3.1 1970～2008年土地利用变化过程图谱分析
40a土地利用变化过程图谱是由40a的5个采样时刻的土地利用类型数据共同合成，图谱共产生4301类具有5位编码的图谱单元。
其中，461类图谱单元占到变化面积96%。
40年来，利用方式没有发生变化的耕地主要分布在海河流域地势平坦的东部平原和地势
较高的西部和南部平原。
发生变化的耕地主要集中在西北地势较高的平原、沿海以及大型城市的周边地区。
尤其是沿海地区耕地次生盐碱化，耕地和水体湿地的频繁转换，以及城市建设，导致沿海地区的土地利用类型变化剧烈。
海河流域呈从西部、北部耕牧交错区到中西部山区，经过草地过渡带到东部、南部的耕地、盐碱地、水
域直到海域的土地利用格局。
在这种变化格局中，耕地占据着优势，在北部山区的耕牧交错区，耕牧之间的转化最为频繁。
应该说，农牧交错区、林草交错区及沿海地区的土地利用变化频繁，生态脆弱。
3.2 1970～2008年土地利用变化“涨势”系列图谱分析
根据土地利用的转入状况，分析涨势系列图谱可知，1970～1980年间，变化面积最大的图谱单元类型为新增林地、园地，主要分布在海河流域中部太行山山脉一线，在流域北部和南部山区也有零星分布。
第二大变化图谱单元类型为新增草地，主要分布在流域西北部到西南部山脉沿线。
草地增加大部分来源于林地逆向演替，也有一部分来源于耕地转化。
此外，新增耕地成为面积位居第三的土地利用变化类型，集中分布在流域中南部平原向山区过度地带，在北部山区及沿海也有增加，分布零散。
1980～1990年间，土地利用变化面积最大的是新增草地，草地增加主要集中在流域北部张家口、赤诚和怀来一带，另外，沿太行山山脉一线也有零星分布。
与草地增长方式不同，林地增长多为成片增加，主要分布在流域北部山区，平原上也有零星增加。
1990～2000年，草地增加趋势明显，集中分布在流域西北部山区，呈块状分布。
另外，林地也有明显增加，山区增加林地多成片状，平原上多为零星散布。
2000～2008年，林地增加占据主要地位，主要来源于北部山区退耕还林以及平原区果园增加。
第二大变化图谱单元类型为新增草地，主要分布在流域西北部山区，多为退耕还草，另外其它新增草地多为块状分散分布，由林地采伐逆向演替为草地所致。
3.3海河流域40年土地利用模式图谱特征分析
为了从宏观上了解海河流域土地利用转变方式时空特征，根据图谱单元变化特点及其稳定性，归纳了18类土地利用时空演变模式特征。
这样，同一图谱单元记录了相同空间位置上4个时序时段内土地利用的不同转化状态。
海河流域40a土地利用变化具有显着的时空分异特征，具体变现在：（1）40a中，稳定型土地利用模式图谱面积在排序表中位居第一，占研究区面积65%。
其中耕地是最大的稳定性图谱单元，计814.82×104 hm2，主要分布在流域东部农业耕地区，东部平原区由于地势平坦，农业集约化水平较高，为流域较为稳定的农业耕地区，另外在西北部山区高原也有少许分布。
（2）第二大土地利用模式图谱类型为反复摆荡型，占研究区面积的13%。
主要分布在山区到平原过度带以及易于受人为干扰的地区。
其中最大的反复摆荡型图谱单元面积为林草的反复转化区域。
（3）平稳转换型主要集中在城镇与耕地交错区域，为快速城镇化进程侵占大量耕地所致，占流域面积的7.72%，位居排序表第3位。
其中变化最大的图谱类型面积，为早期耕地向城镇的稳定转移区域。
（4）第四大土地利用模式图谱类型为最近转换型，面积116.57×104 hm2，占流域面积的5%。
其中最大图谱单元面积为耕地向建设用地的转化区，是2000年以后快速的城市化的结果。
（5）新稳态转化型面积占流域面积4%，成为第五大土地利用模式图谱类型。
具有代表性的最大图谱单元面积仍为耕地新增为城镇的区域，是第3时段内城镇的扩张所致。
4.结论和讨论
40a海河流域土地利用变化具有明显的时空特征，在时段上表现为：1970～1980年间，土地利用方式的改变以林草的转化以及垦殖和开发为主；到了1980～1990年间，耕地的转出
以及林草之间的转化成为主要的土地利用转移方式；在1990～2000年间，退耕还林还草力度加强，林草之间的转化以及耕地的转出，使得草地大幅度增加；2000～2008年间，进一步加快的城镇化进程使得耕地大幅度转出，退耕还林还草也使得耕地有进一步减少趋势，耕地的快速下降成为此期土地利用变化方式的主旋律。
在空间格局上表现为：在滨海，耕地-水域-未利用地之间的转换趋于频繁，空间位置不固定；在平原，耕地和建设用地表现出‘此消彼长’的趋势，平原区果园的增多使得耕地进一步转出，在平原到山区的过度地带，耕地向草地的转出使得耕地进一步减少，但同时也有大量草地被开垦为耕地；在山区，林草之间的转化较为频繁，特别是林草交界区以及山区的采矿和林地采伐区，使得林草的空间位置出现较大的波动状态；在北部高原，耕地和草地的转化频繁，随着退耕还林还草力度的加大，使得耕地和林草地的空间位置处于频繁变换当中。
应该说，海河流域的这种时空动态变化，是由自然因素和人为因素双重作用的结果。
参考文献：
[1]李秀彬.全球环境变化研究的核心领域——土地利用/土地覆被变化的国际研究动向.地理学报，1996
[2]唐中实，李小乙.澳门城市遥感信息图谱[j].地理学报，2001
[3]田永中，岳天祥.地学信息图谱的研究及其模型应用探讨[j].地球信息科学，2003。