ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ
．ｉｓｓｎ．１０００－０２４０．２０１３．００４２Ａｎ Ｍｅｉｌｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｂｏ，Ｓｕｎ Ｌｉｗｅｉ，ｅｔ ａｌ．Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅｈｅｉｈｅ ｒｉｖｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｌａｃｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｇｅｏｃｒｙｏｌｏｇｙ，２０１３，３５（２）：３５５－３６３．［安美玲，张勃，孙力炜，等．黑河上游土地利用动态变化及影响因素的定量分析［Ｊ］．冰川冻土，２０１３，３５（２）：３５５－３６３．
］黑河上游土地利用动态变化及影响因素
的定量分析
收稿日期：２０１２－１０－２０；修订日期：２０１３－０３－１９ 基金项目：国家自然科学基金项目（４０９６１０３８）；生态经济学省级重点学科（５００１－
０２１）；西北师范大学知识与科技创新工程项目（ＮＷＮＵ－ＫＪＣＸＧＣ－０３－
６６）资助 作者简介：安美玲（
１９８８－），女，裕固族，甘肃肃南人，２０１０年毕业于西北师范大学，现为西北师范大学在读硕士研究生，主要从事资源环境与开发研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ａｎｍｅｉｌｉｎｇ
５２０＠１２６．ｃｏｍ ＊通讯作者：张勃，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇ
ｂｏ＠ｎｗｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ安美玲， 张 勃＊， 孙力炜， 张调风， 杨 波， 王 东， 张春玲
（西北师范大学地理与环境科学学院，甘肃兰州 ７３００７０
）摘 要：由于特殊的自然地理属性和人类活动方式，西北干旱区黑河上游的土地利用方式有别于中下游地区，土地利用格局演变过程对全流域水资源和生态环境的影响巨大．以黑河上游为研究对象，以１９８７年，１９９９年和２０１０年的遥感影像为基础数据，运用转移矩阵法和主成分分析等方法定量分析了林地、草地、耕地３种主要土地利用类型的动态变化过程，揭示了其变化的动力机制．结果表明：１）黑河上游土地利用变化阶段明显，林地、草地和耕地３种土地利用类型在１９８７－１９９９年和１９９９－２０１０年两个阶段转化显著，林地持续减少，草地先减少后增加，耕地持续增加；２）单一土地类型分布格局差异大，林地呈东多西少，北多南少的分布格局；草地呈东多西少，南多北少格局；耕地集中分布于河谷和城镇居民点周围及山前地带；３）人为因素是影响黑河上游土地利用动态变化的关键因素．关键词：土地利用；黑河上游；动态变化；影响因素中图分类号：Ｆ３０１．２４
文献标识码：Ａ
０ 引言
土地利用／覆盖变化（
ＬＵＣＣ）研究是当前全球环境变化的重要课题，也是引起区域环境变化的关
键因素［１－２
］．西北干旱区内陆河流域因其独特的山
地－荒漠－绿洲自然地理属性、完整的水文单元和相对独立的社会空间组织结构，水资源短缺是导致生态系统和土地系统脆弱性增强的敏感因子，因此，以水为纽带、以流域为单元研究土地利用／覆盖变化和生态环境与人类活动的关系，对理解西北干旱区现代环境变化的全球作用和人为影响有极为重要的意义．前人对位于西北干旱区内陆河流域的黑河流域土地利用变化的研究取得了重要进展，李传哲
等［３］和毛彦成等［４］
研究认为近２０ａ中游生态环境
退化，草地、林地和水域呈退化态势，且均在耕地－
未利用地－草地间相互转换；张钰等［
５］
、王根绪等［６］、戴声佩等［７］和常娟等［８］
的研究均表明近年来
中游林地、草地和水域呈退化趋势，耕地、未利用
地和居住地面积增加；蒙吉军等［９］
得出１９８８—２０００
年间，全流域耕地和林地增加，草地和水域减少，上游水域减少，草地和未利用地面积增加． 然而，黑河上游是全流域的水源区，由于特殊的地貌结构和气候与水文条件，景观格局和土地利用的方式与强度有别于流域中下游，多数研究主要
集中在生态景观方面，如汤萃文等［１０］
比较了黑河
和石羊河上游的景观格局特征，认为黑河上游地区景观完整性较好，草地比例高耕地比例低；郭铌
等［１１］和胡冰殊等［１２］
从景观生态角度的研究都表明
黑河上游植被普遍呈退化状态，裸地面积增加．这种景观结构的变化由土地利用格局所决定，而目前针对黑河上游土地利用格局时空变化过程以及影响因素等方面的研究比较薄弱．鉴于此，本文以遥感
第３５卷 第２期２ ０ １ ３年４月
冰 川 冻 土
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＬＡＣＩＯＬＯＧＹ ＡＮＤ
ＧＥＯＣＲＹＯＬＯＧＹＶｏｌ．３５ Ｎｏ．２
Ａｐ
ｒ．２ ０ １ ３
和ＧＩＳ为手段，通过野外调查和遥感图像解译、社会经济统计数据分析，定量分析了黑河上游１９８７－２０１０年近２４ａ土地利用格局变化过程和影响因素，将会加强内陆河流域生态系统和土地利用整体特征的理解．
１ 研究区概况
黑河是我国西北干旱区第二大内陆河，发源于
祁连山，流经河西走廊，最后注入内蒙古西北部额济纳旗的索果诺尔和嘎顺诺尔，流域总面积为
１４．１×１０４
ｋｍ２．本文以黑河上游为研究区（
图１），地理位置介于３７°３０′～３９°４１′Ｎ，９７°２８′～１
０１°１６′Ｅ之间，包括青海省祁连县大部分地区和甘肃省肃南裕固族自治县的大部分地区，总面积为２．８５×
１０４
ｋｍ２，海拔介于１ ６７４～５
５６４ｍ．研究区气候阴湿寒冷，为高寒干旱半干旱气候，多年平均气温
－５～４℃，年降水量３００～６００ｍｍ．植被分布垂
直地带性较为明显［１３］
，海拔４ ５００ｍ以上无植物生长，为高山寒漠和冰川，海拔３ ５００ｍ以上为高山灌丛草甸，海拔２ ８００～３ ５００ｍ为青海云杉林，２ ６００～２ ８００ｍ为针阔混交林，海拔２
６００ｍ以下为山地荒漠和山地草原．研究区内生产活动主要以畜牧业为主，截止２０１０年末，研究区有人口８．６１
×１０４人，耕地面积９０
４０３ｈｍ２，牲畜２．５×１０６
头（只），国内生产总值１．２６×１０９
元，人均收入２９
８２４元
．
图１ 研究区位置图
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ
ａｒｅａ２ 数据来源及研究方法
２．１ 数据来源
研究的数据来源有：中国西部环境生态科学数
据中心（ｈｔｔｐ：／／ｗｅｓｔｄｃ．ｗｅｓｔｇｉｓ．ａｃ．ｃｎ）提供的１９８７年和２０１０年Ｌａｎｄｓａｔ５ＴＭ遥感影像、１９９９年
Ｌａｎｄｓａｔ７ＥＴＭ＋遥感影像；３０ｍ分辨率的数字高程（ＤＥＭ）数据来源于美国ＮＡＳＡ和ＮＩＭＡ联合测量的航天飞机雷达地形测绘数据（ｆｔｐ：
／／ｅ０ｍｓｓ２１ｕ．ｅｃｓ．ｎａｓａ．ｇｏｖ／ｓｒｔｍ／），黑河上游大比例尺地形图；气象数据采用国家气象局气象信息中心气象资料室提供的肃南县和祁连县的１９８２—２００６年逐月平均
气温、降水资料；水文、土壤、植被等自然地理数据来源于数字黑河网（ｈｔｔｐ：／／ｈｅｉｈｅ．ｗｅｓｔｇ
ｉｓ．ａｃ．ｃｎ
／）；统计数据来源于肃南县和祁连县的统计年鉴．２．２ 研究方法２．２．１ 数据预处理
本文利用ＥＮＶＩ ４．５软件对研究区１９８７、１９９９和２０１０年遥感图像进行辐射纠正、几何纠正、坐标转换和图像增强处理等，获得波段组合为５、４、３（ＲＧＢ）的近似自然彩色合成图像．在ＥＲＤＡＳ ９．１软件中，参照中国科学院“八五”期间为实施《中国资源环境遥感宏观调查与动态研究》中提到的土地利用分类系统和国土资源部土地利用分类系统，结合干旱内陆河流域土地利用的特征、利用方式、利用实况、动态监测需要、地物的可解译性以及影像色调等特征，对影像进行人机交互式目视判读，获得三个时期的土地利用数据．对解译的６种土地利用类型选取野外验证点进行分类结果精度评价，结果表明，由混淆矩阵得出１９９９年ＥＴＭ＋总分类精度为８６．７２％，Ｋａｐｐａ系数为０．７９８３；１９８７年ＴＭ总分类精度为８８．０２％，Ｋａｐｐａ系数为０．８０３２；２０１０年ＴＭ总分类精度为８８．３５％，Ｋａｐｐａ系数为０．８０８２．运用ＡｒｃＧＩＳ ９．２软件的Ｓｐａｔｉａｌ Ａｎａｌｙｓｔ模块和ＳＰＳＳ １７．０生成了１９８７—１９９９年和１９９９—２０１０年２个时段研究区土地利用转移矩阵，并对影响因素作了主成分分析．２．２．２ 土地利用／覆盖转移矩阵
为了揭示各土地利用类型的内部转移特征，通常借助土地利用转移矩阵进行土地利用／覆盖类型
内部转移分析［１４－１６
］．运用ＡｒｃＧＩＳ
９．２中的空间分析模块建立转移矩阵．转移矩阵为：
Ｐｉｊ＝
ｐ１１ｐ１２ｐ１３
…
ｐ２１ｐ２２ｐ２３
……
…
…
…ｐｉ１ｐｉ２ｐｉ３…烄烆
烌烎
（１
）式中：Ｐｉｊ为面积转移矩阵；ｐｉｊ为ｋ时期
ｉ种土地利６５３
冰 川 冻 土 ３
５卷
用类型转变为ｋ＋１时期ｊ种土地利用类型的面积．２．２．３ 土地利用变化强度
土地变化强度是用各空间单元的土地面积对其
年平均变化速度进行标准化处理，以便不同土地利
用类型变化速率具有可比性［１４－１６
］．运用Ｅｘｃｅｌ２００３统计分析软件计算各土地类型的变化速度：
Ｋ＝
Ｕｂ－ＵａＵａ×１Ｔ
×１
００％（２）式中：Ｋ为土地变化强度；Ｕａ、Ｕｂ分别为研究初期及末期某一土地利用类型的数量；Ｔ为研究时段
长，当Ｔ设定为年时，Ｋ值为某种土地利用类型的年变化率．
２．２．４ 主成分分析
主成分分析（
ＰＣＡ）也叫主分量分析，是一种利用降维的思想把多指标转化为少数几个综合指标的多元统计方法，并尽可能多的保留原来多个变量所反映的信息．采用ＳＰＳＳ １７．０软件进行主成分分析，首先建立ｎ个样本、ｐ个变量的原始数据矩阵；其次计算相关系数矩阵Ｒ：
Ｒ＝（ｒｉｊ）ｐ×ｐ
（３
）其中，
ｒｉｊ＝
∑ｎ
ｋ＝１（
ｘｋｉ
－珚ｘｉ）（ｘｋｊ－珚ｘ
ｊ）∑ｎ
ｋ＝１
（ｘｋｉ－珚ｘｉ）２∑
ｎ
ｋ＝１
（ｘｋｊ－珚ｘｊ）槡
２（４
） 计算相关系数矩阵Ｒ的特征向量Ｕ＝（ｕｉｊ）ｐ×ｐ
和特征值λｉ，并将特征值λｉ按大小顺序排列，即λ１≥λ２≥λ３≥……≥λｐ≥０；计算主成分贡献率和累计贡献率，Ｚｉ的贡献率和累计贡献率为：
Ｚｉ＝
λｉ
∑ｐ
ｋ＝１
λ
ｋ
， ∑Ｚｉ＝∑ｉ
ｋ＝１λｋ
∑ｐ
ｋ＝１
λ
ｋ
（５
）主成分载荷：
Ｉｉｊ＝ｐ（ｚｉ，ｘｊ）＝λ槡ｉＵｉｊ
（６
）各样本综合得分：
Ｆｉ＝
∑ｐ
ｊ＝１
Ｗ
ｌ
×Ｙｉｊ
（７
）式中：Ｆｉ为第ｉ个样本的综合得分；Ｙｉｊ为第ｉ个样本、第ｊ个主成分得分；Ｗｊ为第ｊ个主成分的权重系数．
３ 结果与分析
３．１ 土地利用格局分布特征
通过对３期遥感影像的解译得到研究区土地利
用类型图（图２），并对各期各类土地面积及其变化进行了统计（表１）．可以看出，草地、林地和裸地是研究区主要的土地利用类型，１９８７年草地占总面积的２１．２６％，林地占１５．５０％，裸地占
５６．５８％，耕地、水域和冰雪分别占０．５４％、１．８８％和４．２４％．１９９９年草地比例减少至１７．２９％，林地比例也下降为１４．５９％，裸地增加至６１．８８％，耕地和水域分别增加至１．９９％和２．３１％，冰雪降至１．９５％．２０１０年草地比例为１９．７３％，林地为１０．４４％，裸地为６３．５０％，水域、耕地和冰雪比例分别为３．０２％、２．５７％和０．７４％．各类土地变
化强度差异较大，耕地在１９８７－１９９９年间呈较快的增长速率，这种先快后慢的增长变化与２００１年国家开始实施退耕还林还草政策有关．林地减少趋势在１９９９－２０１０年间比在１９８７－１９９９年间明显，草地在两个时段表现出先减后增的变化态势，在整个研究时段呈减少态势．冰雪呈持续减少态势，水域呈增加态势，裸地变化较小，总体呈微增态势．从空间分布来看，草地主要分布在研究区东南部，西北部分布较少．林地集中分布于肃南县的东南部，耕地主要分布在海拔较低的河谷及祁连山前地带．裸地则均匀分布于整个研究区．
表１ 研究期各土地类型面积
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｅｖｅｒｙ ｌａｎｄ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ
ｐｅｒｉｏｄｓ土地类型１９８７年
／ｈｍ
２１９９９年
／ｈｍ
２２０１０年
／ｈｍ
２１９８７－１９９９年变化强度／％１９９９－２０１０年变化强度／％１９８７－２０１０年变化强度
／％草地６０５ ６６４ ４９２ ３５７ ５６２ ０６２－０．７８ ０．５９－０．３０耕地１５ ３１６ ５６ ６７８ ７３ １７５ １１．２６ １．２１ １５．７５水域５３ ６８７ ６５ ７０１ ８６ ０３９ ０．９３ １．２９ ２．５１冰雪１２０ ７２７ ５５ ４６８ ２１ １４０－２．２５－２．５８－３．４４林地４４１ ３８８ ４１５ ６９３ ２９７ ２４２－０．２４－１．１９－１．３６裸地
１ ６１１ ５８７
１ ７６２ ４７２
１ ８０８ ７１０
０．３９
０．１１
０．５１
７５３２期安美玲等：黑河上游土地利用动态变化及影响因素的定量分析
图２ １９８７（ａ）、１９９９（ｂ）和２０１０（ｃ）年土地利用类型
Ｆｉｇ．２ Ｍａｐｓ ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｔｙｐｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ １９８７（ａ），１９９９（ｂ）ａｎｄ ２０１０（ｃ）
３．２ 土地利用动态变化分析
３．２．１ 土地利用变化转移特征
利用式（１），基于３期ＬＵＣＣ图，采用ＡｒｃＧＩＳ９．２中的空间分析模块分别将１９８７—１９９９年、１９９９—２０１０年两个时段的遥感分类图像进行叠加分析，得到研究区土地利用／覆盖变化转移矩阵（表２，表３）．从表中可看出：１９８７－１９９９年，裸地变化较大，有６％的裸地变为草地，５％变为林地．草地、耕地、水域和冰雪均有超过３０％的面积转变为裸地，林地有１７％退为裸地，裸地面积净增９％；其次是草地，有３１％退化为裸地，４％转化为耕地，６％转化为林地，同时有９％的耕地变为草地，１０％的林地也退为草地，草地面积减少１８．７％；耕地变化也相对较大，有４２％的耕地撂荒，９％的耕地退耕还草，４％的草地和３％的林地被开垦为耕地；林地变化相对较小，有１７％退化成裸地，１０％转化成草地，３％被毁林开荒；水域面积缩小幅度较大，３８％的水域转化成裸地，６％变为草地；冰雪面积退缩近半．反映出这一时段各类土地退化较严重．１９９９－２０１０年，转化率最大的是林地，另有１４％的林地退化成裸地；其次是草地，其中有３５％退化为裸地，毁草开荒占３％，草地造林占３％；有３７％的耕地撂荒，有２３％退耕还草；水域面积较小幅度增加；冰雪面积进一步缩小，４６％的水域和３１％的冰雪退化为裸地．
近２４ａ来土地退化严重，第一阶段有６％的林地、１９％的草地和５４％的冰雪退化；第二阶段仍有２８％的林地和６２％的冰雪进一步退化．林地在研究期呈下降且后期加速的态势，森林面积减少了３３％；草地呈先减后增的Ｕ型变化态势，总面积减少了７％；耕地快速增加，近２４ａ来总面积增加了４倍，但第一阶段有４２％和第二阶段有３７％的耕地变为裸地，反映出研究区边开荒边撂荒现象较严重．
３．２．２ 单一土地利用类型的变化特征
（１）林地变化特征分析．林地变化表现为持续减少的态势．第一阶段（１９８７—１９９９年）林地面积小幅度减少，转入源主要是耕地，草地和裸地，转
８
５
３
冰 川 冻 土 ３５卷
表２ １９８７－１９９９年土地利用动态转移矩阵
Ｔａｂｌｅ ２ Ｄｙｎａｍｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｄｕｒｉｎｇ １９８７－１９９９
１９９９年
草地／ｈｍ２耕地／ｈｍ２水域／ｈｍ２冰雪／ｈｍ２林地／ｈｍ２裸地／ｈｍ２总计／ｈｍ２草地／ｈｍ２ ３５１ ８２２ ２６ ７６３ ４ ４３４ ２ ３０２ ３３ ９５０ １８６ ３９３ ６０５ ６６４耕地／ｈｍ２ １ ３４１ ５ ４９３ ６５１ ６２ １ ３１８ ６ ４５１ １５ ３１６
水域／ｈｍ２ ３ ４７２ １ ５７７ ２４ ８５５ ２ ７２８ ９１４ ２０ １４１ ５３ ６８７１９８７年冰雪／ｈｍ２ ２ ６４２ １ ７４３ １０ ２４４ ４４ １４６ ３ ７７３ ５８ １７９ １２０ ７２７林地／ｈｍ２ ４３ ２０４ １１ ９４３ １３ １２０ １ ０２９ ２９６ ００８ ７６ ０８４ ４４１ ３８８裸地／ｈｍ２ ８９ ８７６ ９ １５９ １２ ３９７ ５ ２０１ ７９ ７３０ １ ４１５ ２２４ １ ６１１ ５８７总计／ｈｍ２ ４９２ ３５７ ５６ ６７８ ６５ ７０１ ５５ ４６８ ４１５ ６９３ １ ７６２ ４７２ ２ ８４８ ３６９
表３ １９９９－２０１０年土地利用动态转移矩阵
Ｔａｂｌｅ ３ Ｄｙｎａｍｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｄｕｒｉｎｇ １９９９－２０１０
１９９９年
草地／ｈｍ２耕地／ｈｍ２水域／ｈｍ２冰雪／ｈｍ２林地／ｈｍ２裸地／ｈｍ２总计／ｈｍ２草地／ｈｍ２ ２８４ ６０２ １７ １８８ １ ３５３ １ ９０４ １２ ６２４ １７４ ６８７ ４９２ ３５７耕地／ｈｍ２ １２ ７９９ ２１ ０１１ １ ５２１ １１６ ５０４ ２０ ７２６ ５６ ６７８
水域／ｈｍ２ １１ ７７９ ４ ４６１ １８ ７３０ ５７３ １９９ ２９ ９５９ ６５ ７０１１９９９年冰雪／ｈｍ２ １５ ４９０ ２９ １０ ３２４ １１ ３１４ １ ２６４ １７ ０４７ ５５ ４６８林地／ｈｍ２ ７５ ２４３ ３ ７６０ ３ ３２１ ３ ２８３ ２７３ １３８ ５６ ９４８ ４１５ ６９３裸地／ｈｍ２ １６２ １４９ ２６ ７２６ ５０ ７９０ ３ ９５１ ９ ５１２ １ ５０９ ３４４ １ ７６２ ４７２总计／ｈｍ２ ５６２ ０６２ ７３ １７５ ８６ ０３９ ２１ １４０ ２９７ ２４２ １ ８０８ ７１０ ２ ８４８ ３６９
出主要流向是裸地和草地，分别占转出总面积的５２％和３０％．从林地的转移途经分析，一方面荒山造林；另一方面部分林地退化成裸地或变成草地，造林成效不显著，林牧矛盾凸显．第二阶段（１９９９—２０１０年）林地面积减少幅度相对较大，林地转出的主要流向依旧是草地和裸地，分别占转出量的５３％和４０％．转入源主要是草地，占转入面积的５２％．
整体上林地转出面积大于转入面积，转出量是转入量的２倍，第二阶段虽正值国家西部退耕还林还草工程建设期，但林牧矛盾、农林矛盾依旧突出，山区牲畜数量由１９８７年的１．３８×１０６头（只）增加到２０１０年的２．５×１０６头（只）．森林退化、灌木林地被改造为放牧草场，毁林开荒现象仍旧存在．从空间变化来看，梨园河以西和讨赖河上游林区森林退化最为严重，一方面越向西大气降水量越少，森林生态系统越脆弱，抗干扰能力低；另一方面人为破坏作用较显著；其次是野牛沟北部和河西走廊南山南坡的森林退化较严重，主要由于超载放牧，开荒毁林及人工设施建设加速了森林带的退缩．海潮坝河、大都麻河上游林区、大野口林区、寺大隆林区、西水林区等森林近２４ａ来相对保持稳定．
（２）耕地变化特征分析．耕地面积比例较小，２０１０年末耕地面积仅占总面积的２．５７％．第一阶段耕地转入面积是转出面积的５倍，第二阶段耕地净增率２９％．从整个时段看，耕地和草地、林地、裸地之间的相互转移是耕地变化的主要特征，毁林毁草开荒和耕地撂荒并存，说明耕地的稳定性较差．２００１年实施退耕还林还草工程以来耕地增速减慢，稳定的耕地面积有所增加．空间变化上，耕地由沿河岸条带状分布向山麓地带延伸，初期主要集中在祁连县和肃南县城区周围以及河谷地带，近１２ａ间向河谷两侧山麓平缓地带和祁连山北麓地带片状扩展，但两个县城周围仍然是耕地最集中的区域．温度的升高和降水的缓慢增加为山区雨养农业提供有利条件，一些高海拔不适宜种植区由于积温增加、灌溉充沛可以种植农作物也是耕地面积持续增加的决定因素．
（３）草地变化特征分析．第一阶段草地转出面积大于转入面积，净减少率为１８．７％．草地转入中
９
５
３
２期安美玲等：黑河上游土地利用动态变化及影响因素的定量分析
裸地占６％，林地占１０％；转出中裸地占３１％，林地占６％．第二阶段转入面积大于转出面积，草地呈增加态势．草地转入中裸地占９％，林地占１８％；转出中裸地占３５％，耕地和林地均占３％．整体来看，草地面积呈现先减少后增加的趋势，其主要因为自２００１年实施退牧还草工程以来，退牧区围栏的林草盖度明显提高，但禁牧和休牧草原只是牧民承包草原的一部分，仍有数量较多的草原未实施退牧还草工程，农牧民大量开垦草原，天然草地已有４０％出现不同程度的退化，草地载畜能力下降明显．从草地分布空间格局看，草地呈斑块状分布于整个祁连山区，研究区西部、浅山区以及谷地的草地退化较严重．
４ 土地利用变化影响因素分析
４．１ 主成分分析
影响土地利用变化的因素错综复杂，本文运用主成分分析法探寻黑河上游土地利用变化与各影响因素间的相互关系．以研究区自然因素，人口和社会因素为自变量，选取１１个相关变量，其中Ｘ１代表总人口（万人），Ｘ２代表农业人口（万人），Ｘ３代表牲畜数量（万头），Ｘ４代表年均降水量（ｍｍ），Ｘ５代表年均气温（℃），Ｘ６代表日照时数（ｈ），Ｘ７代表农业总产值（万元），Ｘ８代表农民人均收入（元），Ｘ９代表工业总产值（万元），Ｘ１０代表国民生产总值（万元），Ｘ１１代表财政收入（万元）．运用ＳＰＳＳ １７．０软件计算得出主成分载荷矩阵如表４所示．
表４ 主成分载荷矩阵
Ｔａｂｌｅ ４ Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ
原变量
主成分
第一主成分第二主成分
Ｘ１０．９０９＊０．０７６
Ｘ２０．７７１－０．２９６
Ｘ３０．９０９＊－０．０８９
Ｘ４０．１８３ ０．７１５＊
Ｘ５０．６５５－０．８５５＊
Ｘ６０．０９３ ０．１６０
Ｘ７０．９７８＊０．０８７
Ｘ８０．９２８＊０．１５７
Ｘ９０．９４６＊－０．０１８
Ｘ１００．９６７＊０．０２３
Ｘ１１０．９４１＊－０．０５３ 注：＊表示与第一、第二主成分相关较大的影响因素． 由表４看出，第一主成分Ｚ１与Ｘ１，Ｘ３，Ｘ７，Ｘ８，Ｘ９，Ｘ１０以及Ｘ１１有较大正相关，而这７个变量与研究区人口与经济水平有关，因此第一主成分可看作人口与经济水平的代表；第二主成分Ｚ２与Ｘ４和Ｘ６有较大的相关，而这两个变量与研究区气候有关，因此第二主成分可看作研究区气候因素的代表．以上分析结果表明，所选取的研究区１１个变量指标可由人口规模与经济水平以及气候因素来代表．
４．２ 土地利用变化的社会因子分析
４．２．１ 人口压力是驱动土地利用类型变化的最主要因素
在短时间尺度上，人口增加和社会经济活动无疑是土地利用变化最主要的驱动因素，表４中与第一主成分有较大正相关的全部是人口和社会经济因素．干旱区耕地总体受自然因素控制，但其发展变化则主要受人为因素的影响．人口增加是促进耕地面积增加的直接原因．另外，部分草场因过度放牧退化严重，牧业生产难以为继，牧民转向种植业生产，从图２中可看出河谷和村落附近的草场被开辟为耕地，甚至有些林区边缘也被开垦为耕地．牧民盲目的开垦增加了弃耕面积，不合理的利用加速了土地荒漠化．
４．２．２ 超载过牧是驱动林草地退化的主要原因
林地面积持续减少，林牧矛盾突出，保护与利用难以兼得始终是黑河上游土地利用最主要的矛盾．虽然近年来实施的封山育林、退耕还林、生态移民、天然林保护以及退牧还草等生态保护工程，把部分牧民从生态保护区迁移出去，使局部生态环境得到了休养生息，生态治理效果明显．但目前仍有６万多人在祁连山区从事畜牧业生产，牲畜数量远超过祁连山草场合理载畜量，天然林和天然草场破坏严重，致使祁连山区生态环境局部治理、整体恶化局面难以改观．
４．２．３ 经济发展水平低，退牧还林还草政策落实难度大
由于经济发展水平较低，农牧民生活燃料问题长期得不到根本解决，在经济收入十分有限的情况下，对森林资源滥采乱砍．另外，祁连山灌木林与林下草本植被混生，牛羊在灌木林觅食时皮毛被带刺灌木刮掠，降低了产毛量，牧民便将灌木林烧毁，以最直接的方式减少了林地覆盖面积．除此之外，畜牧业是牧民收入的主要来源，而国家的退牧还草补助标准过低，政策不稳定，禁牧草原每公顷
０
６
３
冰 川 冻 土 ３５卷
图３ 研究区年均降水量变化
Ｆｉｇ
．３ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ图４ 研究区年均气温变化
Ｆｉｇ．４ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ａｉｒ ｔｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒｅ补助３９元，休牧草原每公顷补助９．３元，现行的补助无法平衡牧民收入，存在退不下、稳不住、难致富的隐患．
４．３ 土地利用变化的气候因子分析
气候因素是影响区域土地利用结构的基本要
素．从表４看出，自然因素中降水和气温对区域土地利用影响最大，近３０ａ降水和气温都呈波动增加趋势（图３，图４）．１９９８年出现研究时段最高的降水值，大于平均值３６％，属于异常洪涝；２００９年和２００３年出现相对高的降水量，大于均值２２％和１９％，属于中度偏涝年份；１９８９年、１９９３年和１９８３年出现相对较高降水值，高于均值１１％～１６％，属于轻度偏涝年份；１９９１年和１９９７年出现相对低的降水值，低于均值２６％以上，属于中度干旱年份；２００１年和２００４年出现相对较低降水值，低于均值１２％～１４％，属于轻度干旱．降水偏干和
干旱年份偏多，与康兴成等［１７］的研究相似．２００５
年以后，降水相对较多，均大于多年平均量．降水对森林和草原植被生长起至关重要的作用，草原对降水尤为敏感，草原生态系统的脆弱性受年际降水影响较大，因此第二时段草地面积呈增加态势．森林的长退与气温、土壤和森林蒸散发量、大气降水有效性相关，森林对降水存在滞后效应，虽然２００５
年以后降水相对较多，但冬春季降水比率增加［
１８］
，对森林生长的贡献作用减弱，林地面积仍然依旧呈下降趋势．但是随着气温的逐渐上升，山区林线上升也较明显．灌木林下线比２０世纪５０年代上移４０ｍ左右，３０％的灌木林出现草原化和荒漠化，浅
山区近７０ｋｍ宽的范围内森林带退缩，斑块破碎化
明显，水源涵养能力持续下降［１９］．
这种水热组合状况的变化对上游土地利用产生
重要影响，该区大部分是雨养农业，降水多寡影响耕地的稳定性．此外，还影响整个山区生态系统结构的调整，如雪线上升、冰川消融和裸地面积扩
大．据蒲健辰等［２０］
的研究，２００３年七一冰川的雪
线与２０世纪７０、８０年代相比，分别升高了３７０ｍ和３００ｍ，七一冰川融化近三分之一．气候的年代际变化对土地利用的影响作用是明显的，这在干旱
区其他地区亦有研究报道［２１］．
５ 结论
本文运用遥感和地理信息手段，定量分析了黑河上游１９８７－２０１０年主要土地利用类型的动态变化特征及影响因素，得出以下主要结论：
（
１）黑河上游土地利用变化阶段明显．林地、草地和耕地３种土地利用类型分为两个明显的转化阶段，即１９８７－１９９９年和１９９９－２０１０年．前一阶段耕地增加，林地和草地面积减少；后一阶段草地增加，林地进一步减少，耕地持续增加．
（
２）单一土地类型分布格局差异显著．林地呈东多西少，北多南少的分布格局，持续减少且斑块破碎化程度增加．草地呈东多西少南多北少的格局，先减少后增加，但总面积呈减少态势．耕地面积持续增加，集中分布于河谷和城镇居民点周围以及山前地带．
（
３）人为因素为主，辅加自然因素引起了黑河上游土地利用的变化．人口增加、经济利益最大化、过度放牧、毁林毁草开荒以及近年来生态旅游的大力发展和旅游相关设施的大面积建设，是导致林草退化的主要因素．降水不稳定和气温持续升高
１６３２期安美玲等：黑河上游土地利用动态变化及影响因素的定量分析
的组合致使冰雪面积持续缩小，裸地面积增加，林线上升．
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ＡＮ Ｍｅｉ－ｌｉｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｂｏ， ＳＵＮ Ｌｉ－ｗｅｉ， ＺＨＡＮＧ Ｔｉａｏ－ｆｅｎｇ， ＹＡＮＧ Ｂｏ，
ＷＡＮＧ Ｄｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ｌｉｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｇａｎｓｕ ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ｎａｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃ－ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ，ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎａｒｉｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ，ｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ．Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｈａｖｅ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｆｆｅｃｔ ｏｎ ｗａ－ｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｗａ－ｔｅｒｓｈｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ａｒｅ ｔａｋｅｎａｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ．Ｔｈｒｅｅ ｓｅｔｓ ｏｆ Ｌａｎｄｓａｔ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅｓ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ ｉｎ １９８７，１９９９ａｎｄ ２０１０ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｂａｓｉｃ ｄａｔａ．Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍａｔｒｉｘ ａｎｄｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｅｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ａｎ－ａｌｙｚｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｏｆ ｔｈｅ ｗｏｏｄｌａｎｄ，ｇｒａｓｓｌａｎｄ ａｎｄ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｉｎｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｅａ ｗａｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ．Ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗ－ｉｎｇ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｄｒａｗｎ：１）Ｔｈｅ ｌａｎｄ ｕｓｅｃｈａｎｇｅ ｈａｓ ｅｖｉｄｅｎｔ ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ：ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ １９８７－１９９９ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｗｉｔｈ ｗｏｏｄｌａｎｄａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ，ｂｕｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ １９９９－２０１０ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ａｎｄ ｗｏｏｄｌａｎｄ ｄｅｃｒｅａ－ｓｉｎｇ ｗｉｔｈ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ；２）Ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ａ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｔｙｐｅ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ｗｏｏｄｌａｎｄ ｉｓ ｉｎ ｅａｓｔ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｉｎ ｗｅｓｔ，ａｎｄ ｉｎｎｏｒｔｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｉｎ ｓｏｕｔｈ；ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｉｓ ｉｎ ｅａｓｔ ｍｏｒｅｔｈａｎ ｉｎ ｗｅｓｔ ａｎｄ ｉｎ ｓｏｕｔｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｉｎ ｎｏｒｔｈ，ｂｕｔｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｌａｎｄ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒｖａｌｌｅｙｓ ａｎｄ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｕｒｂａｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｅｖｅｎ ｎｅａｒｔｈｅ ｐｉｅｄｍｏｎｔｓ；３）Ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｉｎｆｌｕ－ｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｔｏ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｌａｎｄ ｕｓｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄ ｕｓｅ；ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ；ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ
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２期安美玲等：黑河上游土地利用动态变化及影响因素的定量分析
IDRISI软件之CA_Markov模块实现土地利用变化模拟方法及步骤 一、首先创建一个工程目录 二、数据格式转换 所用的数据是IDRISI中的栅格数据，因此需要将gis中的tif数据转换为IDRISI 支持的栅格数据格式。 方法：File→Import→Desktop Publishing Formats→GEOTIFF/TIFF 转换后的格式为.rst 三、获取马尔科夫矩阵 方法：Modeling→Environmental/Simulation models→MARKOV 1表示获取转换矩阵的前一期影像，为我们的87年遥感影像； 2表示获取转换矩阵的后一期影像，为我们的96年遥感影像； 3是这个模型中输出条件概率的前缀，表示的是从87到96变化的一些信息（具体是什么，我也不清楚，但是后续的预测会用到这个文件），一般都是我们自己命名，比如说8796； 4表示第一个与第二个影像之间的时间间隔，这里为9年； 5表示我们向前预测的时间周期，这里也设置为9年，即模拟2005年的土地利用情况； 6是比例误差（我看的资料里面一般都设置的是0.15）。 获取的马尔科夫矩阵记录了在下一个时期，从每个土地利用类型转换为其他土地利用类型的概率。 四、实现CA_Markov模型预测 土地利用变化模拟使用的是IDRISI软件中的CA-Markov模型, 位于Modeling →Environmental/Simulation models→CA_Markov。 1表示模拟05影像需要依据的影像，即为我们的96年遥感影像； 2表示马尔科夫转换矩阵面积文件，这里选择的是马尔科夫转换概率矩阵； 3即为转换适宜性图集（我是把从87转换为96年影像中产生的那个8796文件作为适宜性图集，一般都是自己重新做一个这种图集，需要道路、河流、坡度等信息，我之前也做过，但主观性特别强，而且出来的模拟精度很低，所以就舍弃了这个方法）； 4表示输出的土地利用变化数据，命名为05； 5表示元胞自动机循环次数，一般为两个年份之间间隔的整数倍，这里可以取9、
来稿日期:1998210 土地利用动态变化研究方法探讨 王秀兰 包玉海 (中国科学院遥感应用研究所,北京 100101) 摘 要 本文从全球变化的研究热点——“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,概括分析了土地利用变化研究的方法—土地利用变化模型的建立,阐述了各类模型的涵义及在土地利用变化研究中的意义,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型—(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。 关键词 土地利用 土地利用动态变化 模型 1 引言 面对当前日益加剧的人口—资源—环境问题,全球变化研究成为近年来国际上最为活跃的研究领域之一。而在众多的全球变化问题中,土地利用 土地覆盖变化研究显得尤为重要,其原因有二:首先,土地利用 土地覆盖变化是引起其它全球变化问题的主要原因,因而在全球环境变化和可持续发展研究中占有重要地位;其次,地球系统科学、全球环境变化以及可持续发展涉及到自然和人文多方面的问题,而在全球环境变化问题中,土地利用 土地覆盖变化可以说是自然与人文过程交叉最为密切的问题。因而隶属于“国际科学联合会(I CSU )”的IGB P 和隶属于“国际社会科学联合会(ISSC )”的H PP ,希望以此为突破口,推动全球问题的综合研究。建立土地利用 土地覆盖变化(简称LU CC )模型是深入了解土地利用 土地覆盖变化成因、过程,预测未来发展变化趋势的重要手段,也是土地利用 土地覆盖变化及全球变化研究的主要方法。长期以来,在许多研究领域,人们从不同的角度出发,构建了大量的模型,对土地利用 土地覆盖变化的研究起到了积极的作用。本文从全球变化的研究热点—“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,阐述了研究土地利用 土地覆盖变化的几类模型,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型:(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。 2 土地利用变化的研究内容及研究方法 211 土地利用变化的概念及研究内容 土地覆盖是指地球表层的自然属性和生物物理属性,而土地利用则指土地的使用状况第18卷第1期 1999年3月地 理 科 学 进 展PRO GR ESS I N GEO GRA PH Y V o l .18,N o .1M ar .,1999
盐都市2007年度 土地利用现状变化情况分析报告 盐都市国土资源局 二○○七年十一月
土地利用现状调查是国土资源治理的基础性工作，是政府对土地实行跟踪监督治理的一项重要技术手段。我局多年来一直将此项工作作为年度重点工作内容之一。我们在收到省厅《关于转发国土资源部〈关于开展2007年度土地变更调查工作的通知〉的通知》后，迅速将部和省厅的精神传达下去，及时明确此次调查工作重点、总体要求和差不多程序及方法。并在深入学习《通知》精神和全面领会调查要求的基础上，制订了《盐都市2007年度土地变更调查工作方案》，对我市变更调查工作作出部署，明确要求各县（市、区）局必须做到“月清季累”，年末及时变更分幅土地利用现状图，做到数据、图形、实地“三一致”，建立目标责任制，严格考核方法，全面查清实际新增建设用地情况和实际耕地变化情况。同时，加大了质量检查力度，确保调查成果的真实性，做到图、数、实地三者一致。 并先后三次组织各县（市、区）的分管局长、地籍科长和业务骨干进行业务培训，对土地变更调查的资料预备、外业调查、内业
处理、统计汇总、县乡自查、市局检查和成果上报等工作作了明确规定和要求。通过认真实施上述行之有效的措施，我市如期保质地完成了2007年度土地变更调查工作，其成果差不多反映了2007年度土地变化情况。现将我市2007年度土地利用现状变化情况报告如下： 一、土地利用现状及年内变化情况 截至2007年10月31日，全市农用地面积为16737972.2亩，建设用地面积为3455080.2亩，未利用地面积为5265579.6亩，合计总面积为25458632.0亩，折16972.42 KM2。土地利用结构见表1 表1 盐都市土地利用现状面积 单位：亩
毕业设计(论文) 文献综述 题目土地利用与土地覆被时空动态变化分析学院测绘科学与技术学院 专业资源环境与城乡规划管理 班级0701 学生杨慧荣 学号0710010111 指导教师竞霞 二〇一一年六月一日
土地利用与土地覆盖变化 摘要：文章概要介绍国际地圈-生物圈（IGBP)的核心计划之一——土地利用与土地覆盖变化（LUCC）的科学计划。阐述了该计划的形成历史、科学目标以及主要研究内容。指出LUCC研究目的是改善对全球土地利用和土地覆盖变化动态过程(或动力学）的认识，以着重提高规划土地覆盖变化的能力。 关键词：土地利用土地覆盖国际地圈-生物圈（IGBP)计划全球变化 1土地利用和土地覆盖的形成历史 全球环境变化组织逐渐认识到土地利用与土地覆盖变化的重要性，也意识到对土地利用与土地覆盖这一课题跨学科研究的迫切性。全球环境变化组织对这一课题的重视目的在于提高我们对这种变化的模拟和研究的能力，这也吸引了国际地圈与生物圈计划”(IGBP)和“全球环境变化人文计划”(HDP)，探索对这一课题研究的合作的可能性，他们目的在于改变人们对全球土地利用与土地覆盖动态变化的原始理解。这两大国际组织委托研究土地利用/土地覆盖变化的“核心项目计划委员会”和“研究项目计划委员会”（CPPC/RPPC LUCC）拟定一个关于共同发起土地利用与土地覆被核心项目的科学计划。这项计划由“核心项目计划委员会”和“研究项目计划委员会”（CPPC/RPPC LUCC）联合一个大的研究组织通过多次的研习会和探讨会拟定并最终于1996年4月29-31在美国阿姆斯特丹展开讨论。 2就全球环境变化下的土地利用/覆被的目标 LUCC研究的目标是在全球范围内提高人们对LUCC动态变化的理解，提高人们对LUCC动态变化的研究能力。由于人们对土地利用方式的不同引的变化起了全球行的土地利用与土地覆盖的变化，所以LUCC的研究就显得尤为重要了。土地利用与土地覆盖的变化导致了地圈和生物圈之间的交互作用、生物多样性的遗失，而且也是影响可持续发展和人类对这种全球变化做出反应的主要因素。因此，洞悉土地利用与土地覆盖变化的机制对模拟和评估环境方面是非常重要的。那么对于土地利用与土地覆被的一个明确理解对于理解全球环境改变是不可或缺的。进一步说，洞察土地利用与土地覆被变化的机制需要选择人类能够进行干预的可行路线，通过改变需要和数量来改变全球土地利用（与土地覆被）的转变。LUCC的研究能够提供与土地利用、土地资源、环境政策与规划相关的资
改革开放以来中国的变化 转眼之间，中国实行改革开放早已有了32个年头了。在这32年当中中国发生了翻天覆地的变化。我们大家都知道改革开放是决定当代中国命运的关键抉择，是新的伟大革命。不错，要是没有当初的邓小平一声令下喊出来改革开放的口号，谁又能知道今天的中国是什么样子的呢？ 首先，改革开放使得中国国民经济持续增长中国改革开放30年，保证了和平稳定，建立起全面的物质生产体系，经济建设取得显著成就。 沿海地区，从南到北，形成了广阔的前沿开放地带，高新技术产业的发展。建立了以珠海为中心的经济特区，使工业规模显著扩大，产业结构渐趋合理，所有制结构日益完善，经济效益不断提高，形成了行业分类广泛、技术含量较高、外向度突出的工业格局。按照近几年统计显示，1997年国内生产总值已达246.97亿元，比1978年增长8.1倍,平均每年递增11.7%增长. 改革开放不仅仅使国内的生产总值达到了大幅度的提升，也使得农村经济全面发展。 自从党的十一届三中全会以后，农村推行了以家庭为主的联产承包责任制。他极大地调动了广大农民的积极性，使农村经济由单一的农业生产发展为农林牧渔业全面发展，农工建运商服综合经营的新局面。农民们的大力发展畜牧业,加快农村经济发展步伐。畜牧业是促进农村经济增长,增加农民收入的重要组成部分。 不容忽视的就是中国的工业的建设，充分发挥了工业生产在国民经济中的地位，为全市经济发展起到了主导作用。 中国通过调整工业结构解决轻重工业的比例失调问题，把社会主义现代化建设引上了正确的道路，从而逐步实现工业、农业、国防和科学技术现代化，把我国建设成为高度文明、高度民主的社会主义国家而且还可以促进三大产业的协调发展，进一步的带动了整个国民经济的增长。 其次，，中国在国际上的地位得到了大大的提高。自从2001年中国申请加入WTO组织来说，中国在世界上的地位发生了不可忽视的变化。紧接着就是2001年中国的申奥成功2001年7月13日北京时间22：00，万众瞩目的2008年奥运会举办城市终于在莫斯科国际奥委会第112次全会中揭晓。萨马兰奇雄浑的宣告声中只有一个名字：BEIJING! 中国北京凭借其过人的优势，完美的陈述报告，在五个2008年奥运会申办城市中脱颖而出，夺得2008年奥运会举办权，也是世界给中国最大的肯定。之后神州五号，六号乃至七号的升天，是中国成为继俄罗斯和美国之后，世界上第三个将人类送入太空的国家。都证明了中国无论是在经济上面还是在科技上面都取得了令人瞩目的成绩。这一切的一切都证明中国不再是停留在1840年鸦片战争时期那个任人宰割的中国了。 再次，人民生活水平显著改善，改革开放以来，社会经济的发展，使城乡居民和城镇职工生活水平明显提高。 吃的方面，人们由量的满足向质的方面提高，人们饮食结构发生了质的变化，并趋于优化。我国商品早已告别短缺，进入物质资料相对丰富的年代，七、八十年代“吃粮凭供应，副食要票证”的状况一去不复返了，人们的生活消费总量增加，在质量上面也是得到了很大的提高。
改革开放前后的变化 中国的发展具有非凡的复杂性、非凡的艰巨性、特有的长期性。唯有脚踏实地、耐心谨慎地不断探索，不断总结经验，才能不断发展。1978年，中国开始了改革开放，开始了中国特色社会主义道路的探索。三十年来，中国经济社会发生了巨大而深刻的变化，中国取得了举世瞩目的伟大成就。中国人民用自己的聪明、力量和探索，创造了人类文明史上的中国奇迹、世界奇迹。什么是最宝贵的？自己的经验是最可宝贵的。自己的经验是什么？就是邓小平理论，就是中国特色社会主义理论。总结改革开放三十年来的经验，既是对我们创造的中国色社会主义理论的一次总结，也是适应工业化、城镇化、市场化、国际化和现代化进程，不断将改革推向前进的历史要求。 30年，对于历史长河就那么短短的一瞬间，然而，对于我们这样一个从贫穷落后一步步走向发达富裕文明和谐的国家来说，又是一个丰富而值得铭记的过程。 1978年以前，改革开放还没有展开，那时的我们——新中国刚成立，吃不好，睡不足，“新三年，旧三年，缝缝补补又三年”，吃地瓜面窝头还不饱，过年才吃白面还得掺点玉米面，一年10斤油，多一斤都想得美，土坯茅草房，一下雨，房子就……，那时的人有个自行车就让人羡慕的不得了……这些还不是太糟糕的，就在这本就贫瘠的华夏土地上，1960年还迎来了,三年自然灾害，那简直是黑暗的动荡！好在1962年，这场灾难就过去了，人们终于可以歇口气了，天公捉弄人，紧随而来的不是幸福生活，而是“十年浩劫”，——文化大革命来了，不知有多少英雄好汉被批斗，就连立下汗马功劳的“十大元帅”，也逃不了冤死的宿命…… 这场浩劫持续了10个年头，当时的老百姓，绝望着看着旭日东升，夕阳西下……就在这时，1978年来了…… 30年前的那个春天，一位颇具设计天才的老人，为中国社会主义现代化建设设计出了一条宽广坦途———实行改革开放，实事求是，解放思想，将工作重心转移到经济上来。于是，1978年，我们成功召开了十一届三中全会。1979年，设立了经济特区。1982年，实行了家庭联产承包责任制。1986年，启动了全民所有制企业改革。1987年，提出了“一个中心、两个基本点”基本路线。1992年，确立了社会主义市场经济体制改革目标。1992、1994年，施行了医疗及住房市场化改革。1997年，提出了党在社会主义初级阶段的基本纲领。1999年，吹响了西部大开发战略的冲锋号。2001年，中国正式成为世贸组织成员。2002年，确定了全面建设小康社会的奋斗目标。2005年，废止了农业税条例，提出了建设社会主义新农村的重大历史任务。2006年，作出了构建社会主义和谐社会的重大决定。2007年，科学发展观被写入党章…… 30年改革开放，30年功勋卓著。30年辉煌成就有力地证明：以改革开放为动力，走有中国特色社会主义道路的决策，是最科学的、最正确的、最有利于广大人民群众的决策。30年来，从农村到城市，从农民到市民，从农田到工厂，从森林到牧场，先进代替了落后，机械取代了人工，旧貌换新颜。我们体验了收复港澳的快慰，一国两制的成功，三峡工程建设的壮观，神舟飞船升天的壮举，西部开发的激情，奥运会的成功举办…… 我们一次又一次将社会主义经济建设推上新的高潮，一个又一个宏伟计划
收稿日期:1999-05-20;修订日期:1999-10-16 基金项目:国家自然科学基金重大项目(39899374);教育部跨世纪青年培养基金(1998);日本全球环境战略所 (IGES )项目[Foundation I tem :National Natur al Science Foundation of Ch ina,No.39899374;Trans -cen tu ry Foundation for Youth Development,M inistry of State Education of China (1998);Project of In stitute for Global Environmental S trategy,UE ,J apan.] 作者简介:史培军(1959-),男,陕西靖边人,教授,理学博士。E-mail:spj@https://www.doczj.com/doc/2213149941.html, 文章编号:0375-5444(2000)02-0151-10 深圳市土地利用变化机制分析 史培军1 ,陈晋2 ,潘耀忠 1 (1.北京师范大学资源科学研究所,教育部环境演变与自然灾害开放研究实验室,北京 100875; 2.日本九州大学工学院环境系统研究所,九州,日本) 摘要:利用1980、1988、1994年的遥感影像,通过应用最大似然法和概率松弛法对深圳市土地利用进行了测量。在此基础上,运用分类结果比较法求得研究区土地利用变化的转移矩阵,据此分析了深圳市15年来土地利用变化的空间过程。结果表明:深圳市土地利用变化主要表现为原有农田、果园用地显著减少,城镇用地沿海岸和主要公路干线迅速增加。这一土地利用变化的驱动力主要是深圳经济特区的开放政策、城镇人口迅速增长、外资大量涌入和以房地产为主的第三产业的快速发展。 关 键 词:遥感图像;土地利用变化测量;驱动力;中国深圳中图分类号:F 301.24 文献标识码:A 区域土地利用变化的研究目前已成为“全球环境变化的人文因素计划(IHDP)”的重要组成部分[1] ,土地利用/土地覆盖(LU CC)作为IHDP 的核心科学计划经过90年代以来的努力,目前已见到一些研究成果陆续发表[2] 。其中对土地利用/土地覆盖的测量一直作为土地利用/土地覆盖研究的重要基础,受到IHDP 组织者的高度重视[3]。土地利用变化的驱动力主要取决于经济、技术、社会以及政治的变化[2],因而受到研究者的高度重视[1]。区域土地利用积累性的变化对全球变化的影响极为深刻,即通过影响地表净第一性生产力的变化,并通过生物地球化学循环过程,影响大气中的化学成分变化,进而导致全球或区域性的气候变化[4]。因此,通过利用遥感对地观测技术,揭示其空间变化规律,分析引起变化的驱动力,建立区域土地利用变化驱动力模型,已成为当前国际上开展土地利用、土地覆盖研究的最新动向[5]。 随着我国沿海开放战略的逐步深入[6] ,沿海开放城市的土地利用发生了前所未有的快速变化。其中深圳市高速度的城市化进程,引起了快速的土地利用变化[7,8] 。 深圳市总面积2020.5km 2 。自1980年成为特区以来,15年间由一个人口33万、国内生产总值1.5亿元的沿海渔村小镇发展成为1994年拥有336万人口、国内生产总值达到446.5亿元的大城市,人口与国内生产总值分别比1980年增加10.18倍和297.67倍,城市化水平由1980年的10%达到1994年的74%,增加7.4倍[7] 。深圳市高速的城市化过程为 第55卷第2期2000年3月 地 理 学 报 ACT A G EOG RAPHICA SINICA V o l.55,N o.2M ar.,2000
第四章土地利用结构调整与布局优化 第一节土地利用结构调整 根据全县土地利用战略、土地利用目标和任务的要求，合理调整规划期间土地利用结构如下： 规划到2010年，全县农用地面积调整到165408.54公顷，占土地总面积比例为97.04%，比2005年增加0.09%；全县建设用地总量控制在2700.00公顷以内，占土地总面积比例为1.58%，比2005年提高0.18%；其他用地面积调整到2349.53公顷，占土地总面积1.38%，比2005年降低0.27%。 规划到2020年，全县农用地面积调整到165044.20公顷，占土地总面积比例为96.82%，比2005年降低0.12%；全县建设用地总量不高于3267.00公顷，占土地总面积比例为1.92%，比2005年提高0.52%；其他用地调整到2146.97公顷，占土地总面积1.29%，比2005年降低0.39%。 一、农用地结构调整 严格保护耕地，耕地和基本农田保护面积不减少；适当扩大园地面积，保持林地资源优势，略有增加；其他农用地面积略有减少。 (一)耕地 到2010年耕地总面积为17314.00公顷，占全县土地总面积10.16%，期间耕地增加2183.49公顷；2020年耕地总面积16864.52公顷，占全县土地总面积9.89%，2006～2020年间共增加耕地1734.01公顷。 (二)园地
到2010年园地面积为9755.52公顷，占土地总面积的5.72%，期间园地增加4731.70公顷；2020年园地面积为9833.35公顷，占土地总面积的5.77%，2006～2020年园地面积增加4809.53公顷。 (三)林地 到2010年林地面积为134267.52公顷，占土地总面积的78.77%；2020年林地面积为134267.52公顷，占土地总面积的78.77%；2006～2020年林地面积减少5691.24公顷。 (四)其他农用地 到2010年其他农用地面积为4071.50公顷，占土地总面积的2.39%，期间其他农用地减少1069.00公顷；2020年其他农用地面积为4078.81公顷，占土地总面积的2.39%，2006～2020年其他农用地面积减少1061.69公顷。 二、建设用地结构调整 加强建设用地节约集约利用，严格控制建设用地规模。合理调整建设用地内部结构，确保县级以上重点建设项目的用地需求。各类建设用地应以内涵挖潜为主，尽可能利用非耕地。规划期间，城镇工矿用地适度扩大，交通、水利等基础设施用地相应增加，农村居民点用地适度减少，城乡建设用地结构进一步优化。 (一)城镇工矿用地 到2010年城镇工矿用地面积为600.00公顷，占土地总面积的0.35%，期间增加面积144.59公顷，其中占用农用地118.20公顷，占用耕地65.30公顷；2020年城镇工矿用地面积为866.00公顷，占土地总面积的0.51%，2006～2020年城镇工矿用地面积增加410.59公顷，其中占用农用地400.40公顷，占用耕地181.56公顷。 (二)农村居民点用地
土地利用变化报告
1 前言 经过一学期对《土地利用与植被覆盖变化研究》课程的学习，使我对这门课程有了更进一步的认识和了解。为了巩固所学内容，灵活的将理论与实际相结合，本次研究特选取西安市临潼区2000、2009年的tm影像，利用所学理论知识，结合软件操作，完成土地利用分类、动态度计算、土地利用转移矩阵、土地利用程度综合指数计算和马尔科夫预测等工作，并对研究结果进行分析总结。本次研究旨在掌握土地利用变化研究的基本流程，从而加深对遥感与土地利用基本理论的理解，着重培养我们分析问题和解决问题的能力。 2 研究过程 2.1 土地利用分类 土地利用分类是区分土地利用空间地域组成单元的过程。这种空间地域单元是土地利用的地域组合单位，表现人类对土地利用、改造的方式和成果，反映土地的利用形式和用途（功能）。分类提供土地覆盖以及土地利用中涉及的人类活动类型等信息。它也可能有助于环境影响评价，以及潜在的土地利用多样性。本研究采用监督分类的方法对临潼区2000年和2009年土地利用情况进行分类，以分析研究区的土地利用分布格局。 2.1.1 影像分析及样本选取 根据已有的影像资料分析判别，可将研究区地物类别划分为四类：建设用地、耕地、水体和林地。在ENVI中利用ROI Tool来定义训练样本，也就是将感兴趣区当做训练样本。根据人工经验知识和影像波段组合，可确定影像中白色有尖锐颗粒的呈片状分布地区为建设用地，影响颜色呈浅绿、深绿，并且纹理清晰，分布在城市着农村周围的平缓区域的为耕地，水体的分布呈现出带状或颜色均一的片状，
一般为蓝色或浅蓝色，而在影像东南地区的山上则分布着大量的林地，颜色为墨绿，色泽均一或有浅绿色颗粒。根据上述的解译特征，在ENVI软件中的Region of Interest中选择土地类别的样本，并按照3、7的规则分为验证样本和训练样本。如图所示： 图1. 样本选取过程 对于选好的训练样本在Options下的Compute ROI Separability 中计算可分离度，一般可分离度大于1.8，则表示训练样本的可分离性较好。本研究所选的分类样本分离度均大于1.6，表明可分离性较好。 2.1.2 监督分类 根据分类的复杂程度和精度要求，本次研究选择最大似然法分类器。最大似然法分类器假设每一个波段的每一类统计都呈正态分布，计算给定像元属于某一训练样本的似然度，像元最终被归并到似然度最大的一类当中。 在ENVI软件菜单中选择Classification——Supervised——Likelihood Classification功能，对2000年和2009年的遥感影像进行土地利用分类，制作成专题地图如下：
土地利用/覆盖变化信息提取实验报告 1. 实验目的 利用TM/ETM3个时相卫星数据，应用ENVI软件进行土地利用/覆盖分类，在此基础上进一步分析其动态变化特征。 2. 实验内容 金华市土地利用/覆被变化信息的提取。采用决策树分类法提取土地利用/覆被信息，它通过分析地物光谱特征和其他图像特征，充分利用高程、坡度等地理辅助信息可以有效地提高分类精度，比较适合于江南丘陵地形破碎、地物分布复杂的地区。和传统的监督分类法相比，它可以消除园地和林地、建设用地和裸地光谱相似所带来的影响。 （1）TM影像数据的预处理。本文的遥感数据处理主要包括大气校正、几何校正和图像增强，并利用行政边界矢量图对影像进行裁剪。 （2）土地利用变化信息提取。首先对其中的一期影像(2003年)分别采用最大似然法、决策分类树法进行分类，提取土地利用/覆被信息，并对二者的提取精度进行比较，选择精度最高者作为最终的提取方法，进而提取1988～2003年金华市土地利用/土地覆被信息。 （3）利用空间叠加获取土地利用/覆被变化的面积转移矩阵，进而通过面积转移矩阵分析土地利用/土地覆被的数量变化、空间结构变化和土地利用程度。 3. 实验方案 4. 数据预处理 4.1 数据源
本文所采用的数据包括：两景金华市的Landsat TM和一景Landsat ETM陆地卫星影像，一景半SPOT 全色影像；该地区1：50 000地形图；该地区81m*81m分辨率的数字高程模型（DEM）；1：100万中国行政边界矢量图等。具体的见表4-1和4-2所示。 表4-1 研究区遥感影像数据 获取时间传感器类型数量（景）空间分辨率（m） 2003年3月9日SPOT-5全色 15 1/25 2003年3月26日LandsatETM+ 1-8波段 1 15m（全色） 30m(多光谱) 1996年9月6日LandsatTM1-7波段130 1988年12月5日LandsatTM1-7波段130 表4-2 研究区其他资料及应用说明 数据类型应用说明 大比例尺地形图最新时相的1：50000地形图，用于进行卫星遥感资料的几何校正 野外调查资料野外控制点的测量，土地利用/覆盖分类训练样本区的调查，建立判读标志，进行分类及信息提取精度检验等工作 土地利用现状图对比土地利用/覆盖动态变化及遥感影像分类精度参考 4.2 图像预处理 数据预处理部分主要包括：对遥感影像进行大气校正、几何纠正、以及对研究区进行边界裁剪和图像增强。主要工作流程如下（图4-2）：
土地利用现状及变化趋势分析 专题研究 黄陵县土地利用现状及变化趋势分析专题研究 黄陵县国土资源局 2008年12月
目录 第一章导论 (3) 1.1研究对象 (3) 1.2研究方法 (3) 1.3研究内容 (4) 1.4研究意义 (4) 第二章土地利用现状分析 (5) 2.1黄陵县基本情况概述 (5) 2.2土地利用结构和布局分析 (11) 2.3土地利用程度分析 (27) 2.4土地利用效益分析 (32) 2.5土地利用特点 (33) 第三章土地利用动态变化分析 (35) 3.1农用地动态变化分析 (36) 3.2建设用地动态变化分析 (41) 3.3未利用地动态变化分析 (45) 第四章土地利用动态变化趋势预测 (47) 4.1农用地变化趋势预测 (47) 4.2建设用地变化趋势预测 (49) 4.3未利用地变化趋势预测 (63) 第五章土地利用中存在的问题及整改措施 (64) 5.1土地利用中存在的问题 (64) 5.2合理利用保护土地资源的途径及建议 (66)
第一章导论 1.1研究对象 本专题的研究对象是自1996年至2005年黄陵县辖区范围内各类土地利用状况，尤其是要重点研究2005年黄陵县农用地和建设用地的利用情况，将耕地和基本农田变化情况作为本专题研究的重中之重。 1.2研究方法 通常采用的土地利用现状分析方法有静态分析法、动态变化分析法、对比分析法、指标分析法、图上分析法等。 1.静态分析法：是分析对象在某一时期或时刻的状况与特点。 主要用于对基期年土地利用结构与布局进行分析。 2.对比分析法：将不同地类的面积、构成与同类型地区或与有 关更大一级区域平均值进行比较。 3.动态分析法：（目前比较强调的部分）运用多年土地统计资 料，分析土地类型变化情况、特点规律和成因。 4.指标分析：即是用特定的指标，反映土类利用的特点和状况， 主要用于土地利用程度、效益的分析。 5.图上分析法：既是用图表的形式直观的反映出土地利用的特 点及变化规律。
不同地质条件下土地利用动态变化研究 摘要：随着时代的发展，越来越多的人开始关注土地利用变化。本文分析了四 川省南江县不同地质背景条件对土地利用动态变化的影响，并试图建立建立符合 各区地质条件的土地利用模式。针对不同地质条件，认为南部白垩系、侏罗系倾 斜式单面低山和侵蚀台坎状窄谷低山紫色土适合开展种植和养殖；中部侏罗系、 三叠系单面低、中山紫色土黄壤适合发展以林地为主的多经济作物；北部三叠系、震旦系、寒武系、中山黄壤黄棕壤石灰岩可开展林牧作业。 关键词：南江县；地质条件；LUCC；动态变化 LUCC study under different geological conditions in Nanjiang district, Sichuan Province Qu Shaodong, LiYanan, XiongYufei （1.Institute of Land Engineering and Technology, Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd.; 2.Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering, the Ministry of Natural Resources; 3. Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center） Abstract：With the development of the times, more and more people begin to pay attention to land use change. This paper analyzes the influence of different geological background conditions on the dynamic change of land use in Nanjiang County, Sichuan Province, and attempts to establish a land use model that meets the geological conditions of each region. According to different geological conditions, the purple soil of Cretaceous and Jurassic tilted single-sided low mountains and eroded terrace like narrow valley low mountains in the south is suitable for planting and breeding; the yellow soil of Jurassic and Triassic single-sided low and middle mountain purple soil in the middle is suitable for developing multi economic crops dominated by forest land; the limestone of yellow brown soil of Triassic, Sinian, Cambrian and middle mountain yellow soil in the north can be used for forestry and animal husbandry Industry. Keywords: Nanjiang district; Geologicalcondition; LUCC; Dynamic change 作为人类赖以生存和发展的基础-土地，越来越多的人开始关注其利用和变化，这也是全球变化的主因之一[1]。自从1995年“国际地圈与生物圈计划（IGBP）” 与“全球环境变化人文因素机会（IHDP）”联合提出“土地利用/土地覆被变化计划（LUCC）”以后，土地利用变化研究进入了快速发展的阶段。随着该项研究的不 断深入和发展，LUCC研究的热点逐渐转化为区域和局地土地利用变化[2]。在土 地利用开发的调控过程中，地质背景可以作为土地覆被与土地利用的依据。它涵 盖与土地利用、开发有关的所有地质特征及有关问题，包括沉积特征、土地特性、母岩组成、地形地貌、地球化学、水文水资源、地质构造及其他因素等。所以， 在一定区域范围内，对土地利用变化和土地覆被有关或有影响的所有与地址相关 的因素（组成）以及内外地质作用，我们都可以认定位地质背景[3]。 在经济发达的南方地区和生态比较脆弱的地方，我国开展了大量区域土地利 用变化的科研项目，但在经济相对落后，生态环境相对较好的四川东北部地区， 较少开展该项工作。目前在该地区开展的土地利用变化研究工作主要是基于遥感 影像解译，政府调研报告，结合社会经济数据开展相关空间和数量分析，很少有 结合地质背景条件开展相关工作进行土地利用变化研究[4-7]。因此本文拟对川东 北南江县开展地质背景条件下的土地利用变化研究，该项研究可以为当地和其他 类似地区LUCC研究和政府制定土地可持续发展决策提供有益的参考和依据。 1研究区及地质背景
改革开放以来人民生活的变化 社会生活方式的改变，是时代变迁的一种体现，而社会的变迁往往最直接反映在人民生活的变化。 改革开放以来，伴随中国社会、经济的迅速发展，人民生活水平也悄然发生了一系列新变化。 变化之一： 消费结构明显升级，“衣食住行”消费位次发生变化： “食”的消费比重开始让位于“衣住行”。 私房、私车大踏步走进居民生活。 广大人民生活方式日趋“个性化、现代化、多元化”。 随着我国经济的快速发展，我国居民家庭开始由温饱型向小康型转化，人们的消费结构也由过去的“温饱型”向“发展型”和“享受型”转变。 首先是"衣食住行"中的消费位次发生了明显变化： “食”的消费位次开始让位于"衣住行"。 长期以来，衣食住行中的“食”在人们的生活消费中所占比重最高，居民收入的大部分主要用于解决“吃饭”问题，其他消费很少。 如今这一状况已经发生了根本性变化，跨过“温饱线”的居民，食品类消费比重逐年下降，居民的消费重点正在发生转移： 住房、交通、通讯、教育、旅游等方面的开支明显增加。 人们越来越舍得“花钱买时间”、“花钱买教育”、“花钱买健康”……变化之二： 率先步入"数字时代"。
家电和电脑网络的普及，改变着生活的方方面面，"e化生活"实实在在，不再是少数人的时尚。 科技的进步和普及，深刻影响和改变着城市居民的生活方式及生活观念。 市政基础设施的建设和不断完善，带给市民更多的实惠。 自动化程度越来越高的洗衣机、微波炉、吸尘器、电烤炉等家用电器的普及，以及生育子女数的减少，使家务劳动强度大为降低，城市居民的家务劳动时间明显缩短。 手机、呼机、电脑、金融卡的普及应用，直接改变了城市生活的节奏，提高了市民的工作和生活效率。 "e化生活"成为实实在在的大众生活，不再是都市少数人的时尚。 传统的寄信、发电报和电传方式，正被E-mail、手机等现代通信手段代替，人际沟通和信息交流变得更快捷、有效。 过去，一封信跨越太平洋寄达美国要1个月时间，而今电子邮件只需要几秒钟。 现在写信、发电报的人越来越少，导致"电报业务萎缩"，国家电信部门不得不自今年8月1日起宣布取消祖国大陆发往台湾地区的电报业务。 而在这之前，有百年历史的"电报汇款"也已经在我国全面"退休"。 "网络生活"不再神秘，"上网"不再是一种时髦，而是人民生活、工作的现实需要。 电子商务、电子银行、电子货币、网络学校等日益普及，网上订票、购物、咨询等服务项目无所不能，极大方便了人民生活。
土地利用变化报告..
土地利用变化报告
1 前言 经过一学期对《土地利用与植被覆盖变化研究》课程的学习，使我对这门课程有了更进一步的认识和了解。为了巩固所学内容，灵活的将理论与实际相结合，本次研究特选取西安市临潼区2000、2009年的tm影像，利用所学理论知识，结合软件操作，完成土地利用分类、动态度计算、土地利用转移矩阵、土地利用程度综合指数计算和马尔科夫预测等工作，并对研究结果进行分析总结。本次研究旨在掌握土地利用变化研究的基本流程，从而加深对遥感与土地利用基本理论的理解，着重培养我们分析问题和解决问题的能力。 2 研究过程 2.1 土地利用分类 土地利用分类是区分土地利用空间地域组成单元的过程。这种空间地域单元是土地利用的地域组合单位，表现人类对土地利用、改造的方式和成果，反映土地的利用形式和用途（功能）。分类提供土地覆盖以及土地利用中涉及的人类活动类型等信息。它也可能有助于环境影响评价，以及潜在的土地利用多样性。本研究采用监督分类的方法对临潼区2000年和2009年土地利用情况进行分类，以分析研究区的土地利用分布格局。 2.1.1 影像分析及样本选取 根据已有的影像资料分析判别，可将研究区地物类别划分为四类：建设用地、耕地、水体和林地。在ENVI中利用ROI Tool来定义训练样本，也就是将感兴趣区当做训练样本。根据人工经验知识和影像波段组合，可确定影像中白色有尖锐颗粒的呈片状分布地区为建设用地，影响颜色呈浅绿、深绿，并且纹理清晰，分布在城市着农村周围的平缓区域的为耕地，水体的分布呈现出带状或颜色均一的片状，
一般为蓝色或浅蓝色，而在影像东南地区的山上则分布着大量的林地，颜色为墨绿，色泽均一或有浅绿色颗粒。根据上述的解译特征，在ENVI软件中的Region of Interest中选择土地类别的样本，并按照3、7的规则分为验证样本和训练样本。如图所示： 图1. 样本选取过程 对于选好的训练样本在Options下的Compute ROI Separability 中计算可分离度，一般可分离度大于1.8，则表示训练样本的可分离性较好。本研究所选的分类样本分离度均大于1.6，表明可分离性较好。 2.1.2 监督分类
几种土地利用变化模型的介绍 1马尔可夫链模型 马尔可夫理论是一种用于随机过程系统的预测和优化控制问题的理论，它研究的对象是事物的状态及状态的转移，通过对各种不同状态初始占有率及状态之间转移概率的研究，来确定系统发展的趋势，从而达到对未来系统状态的预测的目的［1］。马尔可夫链是一种 随机时间序列，它在将来取什么值只与它现在的取值有关，而与它过去取什么值无关。这种性质称为无后效性。 马尔可夫链模型的建立过程： ①确定系统状态：研究某一地区的土地利用/覆被变化，首先确定当地的土地利用类型，植被类型，确定其土地利用状态。 ②建立状态概率向量：设马尔可夫链在tK 时取状态E1、E2、?、En 的概率分别为P1、P2 ?Pn而0≤Pi ≤，1则向量［P1、P2 ?Pn］称为t K时的状态概率向量。 ③建立系统转移概率矩阵： 一步转移概率：设系统可能出现N 个状态E1、E2 ?En，则系统由T K时刻从Ei 转移到T k+1 时刻Ej 状态的概率就称为从i 到j 的转移概率。p ij p(E i E j ) 状态转移概率矩阵：在一定条件下，系统只能在可能出现的状态E1、E2 ?En 中转移， 系统在所有状态之间转移的可能性用矩阵P 表示，称P为状态转移概率矩阵。 P p ij N N,其中p ij P{E i E j} P11 ?P1n ??= [ ? ??] P n1 ?P nn N p ij 1 i 1,2, N j1p ij0 i, j 1,2, N 为了运用马尔可夫模型对事件发展过程中的状态出现的概率进行预测，还需要再介绍一个状态概率 πj(k) ：表示事件在初始( k=0)状态为已知的条件下，经过k 次状态转移后，在第k 个时刻处于状态E j的概率。∑j n=1πj(k) = 1 从初始状态开始，经过k 次状态转移后到达状态E j 这一状态转移过程，可以看作是首先经过( k-1)次状态转移后到达状态E i(i = 1,2 ? ,n)，然后再由E i经过一次状态转移到达状态E j。则有：πj(k) = ∑i n=1 πi(k - 1)P ij (j=1,2, ?,n) 如果某一事件在第0 时刻的初始状态已知，则可以求得它经过k 次状态转移后，在第k 时刻处于各种可能的状态的概率，完成对这一事件未来发展的预测。 目前，一阶马尔柯夫模型多应用于较小空间尺度的植被变化与土地利用变化中，如预测 草原退化格局的变化、预测城市土地利用变化以及模拟土壤侵蚀变化信息等。在更大空间尺度的应用还很少。此外，由于土地利用主要是受社会经济的驱动，土地利用变化数据固定不
收稿日期:2001-10;修订日期:2001-11 基金项目:中国科学院知识创新工程项目(K ZCX 2-310-01,CX IO G-A00-03-02) 作者简介:张明(1970-),男,河南安阳人,博士。主要从事土地利用与土地覆被变化研究。E-mail :zha ng m @ig https://www.doczj.com/doc/2213149941.html, 文章编号:1007-6301(2001)04-0297-08以土地利用/土地覆被变化为中心 的土地科学研究进展 张 明 (中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101) 摘要:土地利用/土地覆被变化已成为土地科学、地球系统科学、全球环境变化及可持续 发展研究中的核心领域。其研究的根本目标是实现土地资源的有效管理与可持续利用,这 不仅是解决资源与环境问题的根本立足点,也是经济增长与区域可持续发展过程的重要 前提。针对国际土地科学研究中最为活跃的几个前沿领域:土地利用/土地覆被变化、土 地资源系统分析与评价、土地质量指标体系、生态环境效应及持续土地利用,结合近年来 国内外有关的主要研究计划和项目,本文对以土地利用/土地覆被变化为中心的土地科学 研究进展进行了综述。 关 键 词:土地利用与土地覆被变化;土地质量指标体系;生态环境效应;持续土地利 用 中图分类号:F301.24 文献标识码:A 自20世纪以来,人类对土地资源及其开发利用的研究日益活跃。首先是二战以后,各国及有关国际组织对土地资源展开了深入而广泛的调查,推动了有关土地生产潜力、土地资源评价及土地利用规划等领域的研究,使这些领域在理论和方法上都取得了极大的进步。科技的进步和经济的发展使得过去服务于资源开发利用的土地科学研究的主题逐渐趋向于更加实用的方向,尤其是20世纪80年代末以后,随着人们对资源开发所带来的环境变化问题的日益瞩目,国际土地科学研究对土地系统本身的演变、土地利用活动造成的资源环境影响以及区域乃至全球环境变化给予了更多的关注[1,2]。新世纪伊始,土地科学呈现出以土地利用与土地覆被变化研究为中心,结合土地质量指标体系、土地资源系统评价以及持续土地利用研究的系统和综合发展趋势,这些方向也都因此成为在国际上具有非常丰富的创新生命点的前沿研究领域。本文以上述几个方面为中心,结合近年来国内外围绕这些中心所开展的主要研究计划与项目,综述这一领域的研究进展。 1 土地利用与土地覆被变化研究 在具有全球影响的两大组织国际地圈生物圈计划(IGBP)和国际全球变化的人文因素第20卷第4期 2001年12月 地 理 科 学 进 展PRO GRESS IN G EO GR APHY V ol.20,N o.4Dec.,2001