山西省土地覆盖时空变化特征及其驱动因子分析

第3期,总第41期国土资源遥感No.3,1999 1999年9月15日　REMO TE SENSIN G FOR LAND&RESOURCES Sept.,1999利用动态遥感技术监测太原市土地变更情况李志中　杨清华　孙永军(国土资源部航空物探遥感中心,北京　100083)摘　要　应用动态遥感技术对太原市土地利用动态变化信息进行了监测研究,通过对单一遥感数据、多源遥感数据组合、多源遥感数据融合等监测精度的分析,实现了在不同环境下利用不同遥感数据源完成土地利用动态变化监测、核查变更调查的目的;实现了遥感监测与详查变更调查数据的衔接;确立了遥感数据在动态变化监测与调查中的可用性,监测变化图斑与详查图斑的可比性。

关键词　动态遥感技术　监测　太原市分类号　TP79:P285.2+30　引言本次遥感动态监测区包括太原市阳曲县、万柏岭区、杏花岭区、迎泽区尖草坪区、晋源区和小店区。

所使用的遥感数据源包括:①1996年6月12日、1997年10月5日、1998年9月6日的TM数据;②1997年8月10日和1998年9月9日的SPO T全色光谱数据;③1997年10月20日的IRS数据。

主要任务为:①监测与调查1996年至1998年期间的耕地与建设用地的变化情况;②利用TM与SPO T、IRS数据监测太原市土地利用动态变化,并对监测成果进行比较、分析,最后用于核查详查变更调查数据;③对比分析太原市某区遥感监测图斑与详查变更调查图斑,并按大小分成不同档次,分析不同档次图斑监测精度及可比性。

对其他辖区(辖县)统计数据进行比较。

1　土地变更动态遥感技术方法利用不同时相的多源遥感数据进行土地变更动态遥感分析,就是通过对不同时相的遥感数据的组合、融合以提取出土地利用的变化信息,并利用实地调查与变更详查数据对监测变化信息进行检查,采用重点地区逐个图斑一一对照,一般地区统计比较的检查方法,对变化信息提取技术和监测结果反复修改,直至满足精度要求的遥感工作方法。

《基于Landsat影像的近50年太原市建成区时空演变特征分析》篇一一、引言太原市作为山西省的省会城市，其城市发展和扩张是研究城市规划、环境保护以及地理信息科学等领域的重要课题。

本文旨在利用Landsat影像数据，对近50年来太原市建成区的时空演变特征进行分析，以期为城市规划、生态环境保护和土地利用提供科学依据。

二、研究方法与数据来源本研究主要采用遥感技术，利用Landsat系列卫星影像数据，对太原市建成区进行时空演变分析。

Landsat影像具有较高的分辨率和较长的历史记录，能够有效地反映地表的细微变化。

首先，对Landsat影像进行预处理，包括辐射定标、大气校正等步骤，以提高影像的质量。

然后，利用遥感图像处理软件，对处理后的影像进行解译，提取出太原市建成区的范围。

接着，通过对比不同时期的影像，分析太原市建成区的时空演变特征。

三、太原市建成区的时空演变特征1. 空间扩张特征通过对比不同时期的Landsat影像，可以发现太原市建成区在过去的50年中发生了显著的空间扩张。

建成区范围不断扩大，从最初的市中心区域向周边地区扩展。

同时，城市内部的用地结构也发生了变化，工业区、居住区、商业区等功能的分布和组合发生了调整。

2. 时间演变特征从时间维度来看，太原市建成区的扩张呈现出一定的规律性。

在改革开放初期，城市扩张速度较慢，主要以市中心区域为主。

随着经济的发展和政策的推动，城市扩张速度逐渐加快，尤其是在近十年，太原市的城市化进程明显加快。

3. 驱动因素分析太原市建成区的时空演变受到多种因素的影响。

首先，经济发展是推动城市扩张的主要动力。

随着经济的发展，人们对住房、商业、工业等需求不断增加，推动了城市的扩张。

其次，政策因素也对城市扩张产生了重要影响。

例如，政府的城市规划、土地政策、交通规划等都会对城市扩张产生一定的影响。

此外，自然环境、人口增长等因素也对城市扩张产生了一定的影响。

四、结论与讨论通过对近50年太原市建成区的时空演变特征进行分析，可以发现太原市的城市扩张呈现出一定的规律性和趋势性。

2000~2019年山西省植被覆盖度时空变化特征及地形因素分析赵昕;武胜利;贺清智【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2024(59)2【摘要】【目的】探究山西省植被覆盖度时空变化特征以及地形因子对植被覆盖度的影响,为该地区态环境建设和保护提供依据。

【方法】利用年度NDVI数据、DEM影像,运用像元二分模型法、一元线性回归模型并结合空间叠加分析,研究了2000~2019年山西省植被覆盖度在时间和空间上的动态变化及其与地形因子的关系。

【结果】山西省植被覆盖度在空间分布上表现出自西北向东南呈现出由低到高再到低的趋势,其中植被覆盖度分布面积较高的有阳泉市、长治市和晋城市等,且2000~2019年植被覆盖度改善的面积要大于退化的面积;2000~2019年山西省植被覆盖度整体呈现上升趋势,增长速率为每年0.196%,由低覆盖、中低覆盖和中覆盖向中高覆盖和高覆盖转变;从地形因素来看,植被覆盖度受坡向的影响较小,但受坡度和高程的影响较大,随着坡度和高程的增加,植被覆盖度呈上升趋势。

【结论】2000~2019年植被覆盖度整体表现增加的趋势,植被改善较好。

植被覆盖度变化在坡度、高程地形条件下差异显著,在坡向地形条件下差异不明显。

【总页数】10页(P240-249)【作者】赵昕;武胜利;贺清智【作者单位】新疆师范大学地理科学与旅游学院【正文语种】中文【中图分类】Q918【相关文献】1.基于MODIS数据的山西省六大煤田区植被覆盖度时空变化特征及其驱动力分析2.2000~2020年平昌县植被覆盖度时空变化特征分析3.应用Landsat影像数据分析岷江上游植被覆盖度时空变化及地形分异特征4.植被覆盖度时空变化特征与地形因子关系分析5.2000-2020年昭觉县植被覆盖度时空变化特征分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

山西省植被覆盖变化及其影响因素研究张茹;程朋;张珺;张蓓;任鸿瑞【摘要】利用1982-2011年遥感与气象数据,分析了山西省植被覆盖变化的时空格局,从气候因子和人类活动两方面定量研究对植被覆盖变化的影响.结果表明,山西省植被覆盖及其年际稳定性呈现出由东南向西北递减的趋势;山西省植被覆盖年际变化空间上存在地域差异,恒山以北区域、各大小盆地植被覆盖增强,吕梁山脉与太行山脉植被覆盖减弱;气候因素对植被覆盖影响较深,温度和降水共同作用于植被覆盖,植被覆盖与温度的相关性比降水更为显著;人类活动对植被覆盖的影响不容忽视,且与海拔具有相关性,低海拔区域表现为负作用,高海拔区域表现为正作用.%Based on remote sensing data and meteorological data from 1982 to 2011 in Shanxi Province,the spatial-temporal pattern of vegetation cover change were analyzed,and its influential factors were quantitatively studied from two aspects of climate change and human activity.The results showed that,vegetation coverage in Shanxi Province and its interannual stability showed a decreasing trend from southeast to northwest.There are regional differences in interannual variations of vegetation coverage.It was enhanced in north of Mount Hengshan and all the basins,and was weakened in Lüliang Mountain and Taihang Mountain.The impact of climate change on vegetation coverage was complicated,vegetation coverage was impacted by the combination of temperature and precipitation,and the correlation between vegetation coverage and temperature was more significant than that with precipitation.The impact of human activity on vegetation coverage in Shanxi Province could not beignored,and it was highly correlated with altitude,which showed negative effect in low altitude areas and positive effect in high altitude areas.【期刊名称】《西北师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(053)006【总页数】9页(P114-122)【关键词】山西省;植被覆盖;气候变化;人类活动;遥感技术【作者】张茹;程朋;张珺;张蓓;任鸿瑞【作者单位】太原理工大学测绘科学与技术系,山西太原030024;太原理工大学测绘科学与技术系,山西太原030024;太原理工大学测绘科学与技术系,山西太原030024;太原理工大学测绘科学与技术系,山西太原030024;太原理工大学测绘科学与技术系,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】Q948.1山西省地处干旱半干旱地区，植被稀疏，水土流失严重．在全球气候变化的背景下，尤其是20世纪80年代中期以来，山西省暖干化严重，加上长期人类活动的剧烈影响，使得植被覆盖发生了很大变化．长期以来，退化植被恢复与生态环境建设一直受到地方政府的高度重视，多年来的植树造林、退耕还林还草等植被建设工作所带来的生态效益也日益显现．深入探讨山西省植被覆盖时空变化及其影响因素，对于分析植被活动趋势，评价区域生态环境等具有重要意义，同时也对开展山西省生态环境建设提供有用的空间信息和理论支持．在全球范围内，来自大气成分观测[1]、物候及土地利用变化[2]以及碳过程模型[3]等方面的研究均表明,气候变暖导致北半球陆地植被活动在显著增强，中高纬地区尤为明显，这种增强的植被活动近年来被卫星遥感数据得到进一步证实．在我国，Fang等[4]利用GIMMS数据集的归一化植被指数研究了植被变化趋势，认为我国植被活动呈增强趋势，温度上升、夏季降水量的增加以及农业活动的加强可能是其主要的驱动因子．在新疆、青藏高原等区域也得到植被活动增强的类似结论[5-6]．但是，对部分地区的研究却存在截然相反的结论，如对三江源地区植被存在“持续退化”和“略有增加趋势”的研究结果[7-10]．具体到山西高原，植被覆盖变化的情形如何并不清楚，尚没有一个令人信服的综合分析．气候变化改变植物的生长环境，使植物的生长状态发生变化．在全球尺度或区域尺度上，许多学者针对植被覆盖与气候变化的关系进行了研究[11-13]．研究结果表明，气候因子中的温度和降水变化对植被覆盖的影响最大，但由于研究时段和研究区域的差异，具体哪个因素的影响较大有所不同．植被覆盖变化是气候因子和人类活动交互作用的结果，气候变化是重要因素，人类活动也是不可忽视的驱动因素之一．过去的30多年来，人类活动对山西省植被覆盖产生了剧烈影响，一方面通过植树造林等生态工程，使植被覆盖朝着增强的方面发展；另一方面，由于迅速扩展的城市化和工业化等人类活动导致植被退化．国内外许多学者对人类活动和植被覆盖变化之间的关系进行了研究[14-16]．常用的方法是残差分析法[17]，即对植被指数和气候因子作多元回归分析，计算植被指数预测值，用真实值和预测值之差表示人类活动对植被覆盖的影响．本研究利用长时间序列的GIMMS与MODIS数据对山西省植被覆盖时空格局进行分析，在此基础上探讨气候变化与人类活动对山西省植被覆盖变化的影响，为山西省城乡生态化建设提供科学依据．山西省地处黄土高原东翼，其西、南以黄河为界与陕西、河南相望，东临太行山与河北相邻，北以外长城为界与内蒙古毗连，总面积为15.6万km2．地理坐标为110°15′～114°32′E，34°34′40″～40°44′N，平均海拔1 500 m(图1)．地形地貌复杂，台地、平原、盆地、山地、丘陵等交错分布．处于大陆东岸中纬度内陆，植被空间分布呈明显的纬度地带性，具体表现为恒山以北地区为温带草原植被带，恒山以南地区为暖温带落叶阔叶林地带．温带草原植被带自然植被属于温带草原区，以胡枝子(Lespedeza)、大针茅(Stipa grandis)、冷蒿(Artemisia frigida)、隐子草(Cleistogenes squarrosa)及百里香(Thymus vulgaris)等为主，栽培植被主要有莜麦、春小麦、胡麻及马铃薯等．暖温带落叶阔叶林地带自然植被为落叶阔叶林、针阔叶林混交林、针叶林，栽培植被以冬小麦、棉花、玉米、谷子、高粱为主．2.1 数据来源归一化植被指数INDV(Normalized difference vegetation index)综合体现植被的生物量、吸收光合有效辐射、叶绿素含量以及叶面积指数，反映地表植被覆盖及其生长状况，其值被广泛用于指示植被覆盖变化．本研究采用1982—2006年GIMMS INDV数据和2000—2011年MODIS INDV数据，其中，GIMMS INDV数据来自NASA戈达德航天中心，为15 d合成数据，空间分辨率为8km×8 km；MODIS INDV 数据来自NASA地球观测系统数据集，本研究采用MOD13A3数据，为30 d合成数据，空间分辨率为1 km×1 km．由于本研究使用的INDV数据来自GIMMS INDV和MODIS INDV 2种数据集，为消除因传感器不同而带来的系统误差，需对GIMMS INDV和MODIS INDV数据进行一致性检验．① 利用最大值合成法将15 d合成数据GIMMS INDV生成30 d INDV数据，对1 km空间分辨率的MODIS INDV重采样生成8 km空间分辨率INDV数据；② 应用重叠年份2000—2006年30 d INDV数据进行回归分析，结果表明其相关系数均大于0.8，且通过了0.001水平的显著性检验；③ 利用线性回归模型进行数据插补，得到1982年1月—2011年12月月尺度8 km空间分辨率的GIMMS INDV时间序列数据；④ 对每年12个月的月INDV求取平均值得到年INDV，作为植被覆盖的量化指标．研究中使用的气象数据为中国气象科学数据共享服务网提供的1982—2011年山西省及其周边区域27个国家级标准气象站(图1)的日平均气温和降水量观测数据，逐站点计算1982—2011年的年均温和年降水．2.2 植被覆盖变化趋势分析采用一元线性回归逐像元分析年INDV的年际变化趋势，并进行显著性检验，其计算公式为[15]929其中，θ为斜率；n为样本数；INDVi为第i年年INDV值．如果θ>0，表明植被覆盖呈增强趋势；反之，呈减弱趋势．2.3 植被覆盖变化稳定性分析逐像元计算山西省1982—2011年年INDV的变异系数，计算公式为[18]103其中，CV为变异系数；为多年年INDV平均值．变异系数越大，表明植被覆盖年际变化越大，稳定性越弱．2.4 气象数据空间插值分别采用以高程为协同因子的协同克里金法和径向基函数法，对研究区域及其周边区域共27个气象站点的年均温和年降水进行空间插值，并采用留一交叉验证进行精度检验，年降水相对误差为5.7%[19]，年均温相对误差为12%[20-21]．2.5 植被覆盖变化与气候因子相关性分析采用基于像元的空间分析法计算植被覆盖变化与气候因子的相关性，计算公式为[13]51其中，Rx y为x和y的相关系数；xi为第i年年INDV;yi为第i年的温度或降水；为多年年INDV平均值；为多年年均温或降水平均值．相关系数为正，表明x与y 呈正相关关系;反之,呈负相关关系．为分析植被覆盖变化和气候因子之间的耦合效应，采用复相关系数法．设x和y为自变量，z为因变量，计算公式为[22]718其中，Rz xy为z与x,y的复相关系数；x为年均温；y为年降水；z为年INDV；Rx z,Ry z分别为x与z,y与z的相关系数．2.6 残差分析方法为研究人类活动对植被覆盖变化的影响，采用残差分析方法．对逐个像元的年INDV与年均温、年降水作多元回归分析，进而计算获取逐像元的年INDV预测值，然后利用年INDV真实值减去年INDV预测值，得到残差d(d=真实值-预测值)．d>0，表明人类活动对植被覆盖变化产生正作用；d<0，表明人类活动对植被覆盖变化产生负作用．2.7 残差趋势分析采用一元线性回归逐像元分析残差的多年变化趋势，其计算公式为[23]1228其中，k为斜率；INDV残差,i为第i年残差．k>0，表明人类活动对植被覆盖变化产生积极作用，包括3种情况:i)正作用增强(图2a);ii)负作用减弱，正作用增强(图2b);iii) 负作用减弱，但未起到正作用(图2c)．k<0，则表明产生消极作用，包括3种情况:① 正作用减弱，但未起到负作用(图2d)；② 正作用减弱，负作用增强(图2e)；③ 负作用增强(图2f)．3.1 植被覆盖空间格局山西省植被覆盖具有显著的空间差异，东南部植被覆盖明显高于西北部(图3)．其中，植被覆盖好的区域分布在吕梁山、太行山、太岳山、中条山和王屋山，这些区域位于山西中南部，日照时间较长，降水量充沛，促进植被的生长．此外，这些区域为海拔较高的山地，受外界影响较小．植被覆盖较好的区域主要分布在五台山、系舟山、长治盆地、临汾盆地和运城盆地.五台山和系舟山海拔较高，受外界影响较小，植被的生长状况较好；长治盆地、临汾盆地和运城盆地位于山西省中南部，气候条件适宜植被的生长．植被覆盖较差的区域主要分布在太原盆地、包括大同盆地在内的恒山以北地区以及吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区:① 这些区域位于山西中北部，气候条件相对不利于植被的生长;② 植被类型主要为草地和耕地，生长周期短，抗干扰性较弱. 此外，城镇的不断扩张、生活垃圾、工业废渣等使植被覆盖不断减少．3.2 植被覆盖年际变化如图4(a)所示，植被覆盖增强的区域占总面积的80%，减弱的区域占总面积的20%．结合显著性分析(图4(b))，植被覆盖显著增强(P<0.05)区域的斜率范围为0.003～0.007，占比61%，分布在恒山以北地区、吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区、运城盆地、长治盆地、忻定盆地、阳泉盆地和临汾盆地.吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区为我国生态保护区，植树造林使该区植被覆盖处于上升趋势；其余大小盆地植被类型主要为草地和耕地.① 城市的热效应使气温上升，延长了植被的生长期；② 农业基础设施的完善促进植被生长季的生长，使植被覆盖显著增强．植被覆盖显著减弱(P<0.05)区域的斜率范围为-0.005～-0.003，仅占8%，分布在五台山、太行山、吕梁山、王屋山、中条山和太岳山，可能是由于这些山脉旅游产业逐渐兴起，景区基础设施的建设及不断增多的游人对景区植被造成一定的破坏．植被覆盖变化不显著的区域占31%，增强但不显著(P>0.05)和减弱但不显著(P>0.05)的区域分别占19%和12%，这些不显著区域分布在显著增强与显著减弱区域的分界线附近．3.3 植被覆盖年际稳定性山西省植被覆盖年际变异系数呈现出由东南向西北递增的趋势(图5)，即东南部植被覆盖年际稳定性高于西北部．结合图3可以得出，植被覆盖度与年际稳定性的空间分布具有一致性，覆盖度好的区域年际稳定性强;反之，年际稳定性弱．年际稳定性较好的区域主要分布在东南部地区、忻定盆地、吕梁山和五台山，年际稳定性较弱的区域主要分布在太原盆地、包括大同盆地在内的恒山以北地区以及吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区．3.4 植被覆盖与气候因子的关系植被覆盖与年降水的空间关系如图6所示，呈正相关关系的区域面积占比高达73%，主要分布在各大小盆地、恒山以北地区以及吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区，其中仅有10.5%的区域具有显著意义(P<0.05)，主要分布在东北部，这些区域植被类型主要为蓄水能力较差的草地和耕地，对降水的依赖性较强，植被活动随着降水量的增多而增强.呈负相关关系的区域占总面积的27%，主要分布在恒山、五台山、吕梁山、王屋山、太岳山和中条山等地区，这些区域植被类型主要为蓄水能力强的灌丛和林地，过多的降水使其根系腐烂，抑制植被的生长．植被覆盖与年均温的空间关系如图7所示，呈正相关关系的区域占总面积的51%，分布在恒山、五台山、吕梁山、太岳山、中条山、王屋山以及东南部地区，其中具有显著意义(P<0.05)的区域占48%，集中分布在吕梁山和五台山，这些山脉海拔较高，植被种类繁多，温度升高不仅使植被的生长季得到延长，还增强了植被的水分利用率和光合作用效率，促进植被的生长．呈负相关关系的区域占比为49%，主要分布在临汾盆地、太原盆地、大同盆地以及沿吕梁山脉山脚两侧等区域，其中具有显著意义(P<0.05)的区域占40%，这些区域人口密集，城镇化水平较高，城镇热效应与自然界气温的升高导致温度过高，使植被水分消耗严重，出现干旱状况，抑制植被的生长．综合考虑年降水与年均温和植被覆盖的相关关系(图8)，显著相关(P<0.05)的区域占总面积的18.2%，极显著相关(P<0.01)的区域占总面积的21%，分布在恒山、五台山、吕梁山、太岳山、中条山、王屋山与太行山.不显著(P>0.05)的区域面积占比高达60.8%，主要分布在大同盆地、吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区、太原盆地、临汾盆地和运城盆地．3.5 植被覆盖与人类活动的关系如图9(a)所示，1982—2011年残差年际变化为正的区域面积约7.14万km2，占比为45.7%，变化为负的面积约8.49万km2，占总面积的54.3%．结合显著性分析(图9(b))，人类活动对植被覆盖变化积极作用显著(P<0.05)与消极作用显著(P<0.05)的区域较小，仅零星散布；积极作用但不显著(P>0.05)的区域占总面积的45.5%，分布在运城盆地、临汾盆地、忻定盆地、太原盆地、包括大同盆地在内的恒山以北地区以及吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区．消极作用但不显著(P>0.05)的区域占总面积的52.1%，分布在恒山、五台山、吕梁山、中条山以及太行山．进一步分析表明(图10)，人类活动对植被覆盖变化产生积极作用的区域占总面积的45.7%，表现为负作用减弱—正作用增强，分布在吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区、忻定盆地、太原盆地和临汾盆地.人类活动对植被覆盖变化产生的消极作用主要为正作用减弱—负作用增强，占总面积的54.3%，以北地区主要分布在系舟山、五台山和恒山，以南地区主要分布在吕梁山、太岳山、长治盆地、中条山和运城盆地．结合高程(8 km×8 km)分析表明(图11)，人类活动对山西省植被覆盖变化的影响与海拔之间具有较好的线性关系(R=0.418，P<0.01)，海拔越高正作用越明显，海拔越低负作用越明显．低海拔区域多为工农业以及城镇化高度发展的盆地，高海拔区域主要是以吕梁山、太行山两大山系为主的山区，植被以天然次生林为主．在高海拔山区，地方政府因地制宜划定生态保护区与恢复区，禁止采伐，采取封山育林、人工造林和飞播造林措施大力营造生态林，成功保护天然林，恢复生态公益林，诸多措施的生态效益逐步显现．利用1982—2011年GIMMS INDV与MODIS INDV遥感数据以及同期的降水与温度数据，结合趋势分析、稳定性分析、相关分析以及残差分析，研究了山西省植被覆盖变化及其与气候变化和人类活动的关系，主要结论如下：1)山西省植被覆盖状况与植被覆盖变化年际稳定性在空间分布上均呈现出东南向西北递减的地域性差异，两者的空间格局基本一致；2)山西省植被覆盖年际变化空间上存在地域差异，包括大同盆地在内的恒山以北地区、吕梁山与黄河之间的丘陵沟壑区、忻定盆地、太原盆地、临汾盆地、运城盆地、长治盆地与阳泉盆地植被覆盖增强，吕梁山脉与太行山脉植被覆盖减弱；3)气候因素对山西省植被覆盖影响颇深，温度和降水共同作用于植被覆盖，与降水相比，植被覆盖变化与温度呈显著相关的区域范围更广，面积更大，因此温度对植被覆盖的影响更为突出；4)人类活动对山西省植被覆盖的影响不容忽视，海拔较低的盆地区域主要表现为负作用，海拔较高的吕梁山脉与太行山脉等区域主要表现为正作用，且随高程值增大正作用愈发显著．本研究还存在一些不足之处：① 遥感数据空间分辨率较低，不能详细反映各区域植被覆盖状况；② 气候因素中只考虑了温度和降水，在以后的研究中还应考虑湿度、辐射以及云量等影响因素．人类活动影响因素没有从多方面考虑，在以后的研究中应搜集不同区域总人口数、人口密度、GDP以及工业企业个数等资料，通过主成分分析方法确定最主要的驱动因子．【相关文献】[1] BOTTA A，VIOVY N，CIAIS P，et al．A global prognostic scheme of leaf onset using satellite data[J].Global Change Biology，2000，6(7)：709.[2] MENZEL A，FABIAN P．Growing season extended in Europe[J].Nature，1999，397：659.[3] SCHIMEL D，MELILLO J，TIAN H Q，et al．Contribution of increasing CO2 and climate to carbon storage by ecosystems in the United States[J].Science，2000，287：2004.[4] 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基于NDVI的仁寿县土地覆被变化及驱动力探讨【摘要】本文基于NDVI指数，对仁寿县土地覆被变化及其驱动力进行了探讨。

在说明了研究的背景、目的和意义。

接着，通过分析NDVI在土地覆被变化中的应用和仁寿县土地覆被变化的时空特征，揭示了土地覆被变化的趋势。

在驱动力分析部分，探讨了人类活动和气候变化等因素对土地覆被变化的影响。

通过NDVI变化与土地覆被变化的关联分析，揭示了二者之间的关系。

讨论了NDVI的局限性及未来研究方向，并结合结论部分阐述了土地覆被变化对生态环境的影响，提出了未来土地管理的建议。

综合分析，本研究为深入理解土地覆被变化及其驱动力提供了重要参考，对于促进土地生态环境保护和可持续管理具有重要意义。

【关键词】关键词：NDVI、土地覆被变化、仁寿县、驱动力分析、时空特征分析、关联分析、生态环境、土地管理、未来研究方向。

1. 引言1.1 研究背景仁寿县位于四川盆地西北边缘，是一个典型的地处山区的农业县，土地资源丰富，土地利用格局复杂多样。

近年来，随着人口增长、经济发展以及气候变化等因素的影响，仁寿县的土地覆被发生了一系列变化。

为了了解土地覆被变化的情况以及驱动力，需要从遥感技术角度进行研究。

随着遥感技术的不断发展，NDVI被广泛应用于土地覆被变化监测和分析。

NDVI可以反映植被的生长状况，通过监测NDVI的变化可以揭示土地覆被变化的情况。

利用NDVI分析仁寿县土地覆被变化及其驱动力具有一定的意义。

本研究旨在通过分析NDVI在土地覆被变化中的应用、仁寿县土地覆被变化的时空特征、驱动力分析、NDVI变化与土地覆被变化的关联分析以及NDVI的局限性及未来研究方向，探讨仁寿县土地覆被变化的情况及影响因素，为未来的土地管理提供科学依据。

1.2 研究目的本研究旨在通过基于NDVI的方法探讨仁寿县土地覆被变化及其驱动力，具体目的包括：1. 分析NDVI在土地覆被变化中的应用情况，探讨其在监测土地覆被变化过程中的优势和局限性；2. 进行仁寿县土地覆被变化的时空特征分析，揭示土地覆被变化的规律和趋势；3. 对人类活动、气候变化等因素进行驱动力分析，分析其对土地覆被变化的影响和贡献度；4. 探讨NDVI与土地覆被变化之间的关联关系，深入理解NDVI在反映土地覆被变化中的作用机制；5. 探讨NDVI的局限性及未来研究方向，为未来土地覆被变化研究提供参考和建议。

《长治市近十年土地利用变化及驱动力分析》xx年xx月xx日•研究背景与意义•文献综述与现状分析•研究区概况与数据来源•研究方法与技术路线•长治市土地利用变化特征分析•土地利用变化驱动力分析•土地利用变化对生态环境的影响•结论与展望目录01研究背景与意义国家政策推动随着国家对生态文明建设的重视程度不断提高，土地利用变化及驱动力研究成为重要的研究课题之一。

地区发展需要长治市作为山西省的重要城市，其土地利用变化对于地区经济发展和生态保护具有重要影响。

现有研究的不足目前对于长治市土地利用变化的研究相对较少，缺乏对驱动力因素的系统性分析，因此需要进行深入的研究。

研究背景通过对长治市近十年土地利用变化及驱动力进行分析，可以丰富土地利用变化理论，为地区生态保护和经济发展提供理论支持。

实践意义通过对长治市土地利用变化及驱动力进行研究，可以为政府制定土地利用规划和政策提供科学依据，同时也可以为企业和个人在土地开发和利用方面提供指导。

理论意义研究意义VS02文献综述与现状分析国外研究现状国外的土地利用变化研究主要集中在土地利用变化的驱动机制、土地利用变化的生态影响以及土地利用变化的模拟预测等方面。

国内研究现状国内的研究则更加注重土地利用变化的实践应用和政策研究，如土地利用规划、土地资源保护、土地市场调控等。

国内外研究现状研究现状分析研究方法的多样性目前，对于土地利用变化的研究方法主要包括定性和定量两种。

定性研究主要通过文献综述、案例分析等方式进行研究；定量研究则通过建立数学模型、GIS技术等方法对土地利用变化进行模拟和预测。

研究领域的广泛性土地利用变化的研究领域非常广泛，涉及到自然地理、城市规划、农业经济、社会文化等多个领域。

这些领域的研究相互交叉、相互影响，形成了复杂的土地利用变化现象。

研究问题的复杂性土地利用变化是一个复杂的社会经济过程，涉及到自然、社会、经济等多个方面。

因此，在研究土地利用变化时，需要综合考虑各种因素，包括政策法规、市场机制、社会文化等。

土地覆盖变化驱动因素的遥感分析在当今时代，土地覆盖变化成为了全球环境变化研究中的一个关键课题。

深入理解土地覆盖变化的驱动因素，对于合理规划土地利用、保护生态环境以及实现可持续发展具有极其重要的意义。

遥感技术的出现和不断发展，为我们研究土地覆盖变化的驱动因素提供了强有力的工具。

土地覆盖，简单来说，就是地球表面各种地物类型的组合。

它包括森林、草地、耕地、水域、建设用地等多种类型。

而土地覆盖的变化，则是指这些地物类型在面积、分布和组合等方面的改变。

这种变化并非随机发生，而是受到多种因素的驱动。

自然因素是导致土地覆盖变化的重要驱动力之一。

气候变化，比如温度和降水的改变，会直接影响植被的生长和分布。

在一些干旱地区，如果降水量持续减少，原本的草地可能会逐渐退化为荒漠；而在气候变得温暖湿润的地方，森林的面积可能会有所增加。

此外，自然灾害如洪水、地震、滑坡等也会对土地覆盖造成显著影响。

洪水可能淹没大片耕地，地震和滑坡则可能摧毁房屋和道路，导致建设用地的改变。

人类活动在土地覆盖变化中扮演着越来越重要的角色。

随着人口的增长和经济的发展，对土地的需求不断增加。

城市化进程的加速，使得大量耕地和林地被转化为建设用地。

为了满足粮食需求，人们不断开垦荒地，扩大耕地面积，这可能导致草原和森林的减少。

此外，矿产资源的开采、水利工程的建设等也会对土地覆盖产生直接的影响。

政策因素也在土地覆盖变化中发挥着不容忽视的作用。

政府制定的土地利用政策、生态保护政策以及农业政策等，都会引导和规范土地的开发和利用。

例如，一些国家实施退耕还林还草政策，使得部分耕地重新恢复为林地和草地；而在一些地区，为了促进经济发展，政府可能会出台鼓励建设工业园区的政策，从而导致土地覆盖的相应变化。

遥感技术在分析土地覆盖变化驱动因素方面具有独特的优势。

通过卫星遥感，可以获取大范围、长时间序列的土地覆盖数据。

这些数据具有较高的空间分辨率和光谱分辨率，能够准确地反映土地覆盖的类型和特征。

基于遥感影像的右玉县土地利用变化分析与研究1. 引言1.1 研究背景右玉县位于山西省中部，地处黄土高原腹地，是典型的农业县。

随着经济建设的不断发展，土地利用变化问题逐渐凸显。

传统的调查方法费时费力，且结果局限于小范围，无法全面反映土地利用变化的情况。

借助遥感技术进行土地利用变化研究成为一种必然选择。

本研究旨在利用遥感技术对右玉县的土地利用变化进行分析与研究，探讨其变化趋势、影响因素和驱动机制，为科学地规划土地利用、促进农业发展和生态环境保护提供参考和支持。

1.2 研究目的本研究旨在通过分析右玉县土地利用变化的现状和趋势，揭示土地利用变化的影响因素、监测方法、时空格局以及驱动机制，为合理规划和管理土地资源提供科学依据。

具体目的包括：1. 分析遥感技术在土地利用变化研究中的应用，探讨其在右玉县的实际应用效果；2. 探究右玉县土地利用变化的影响因素，包括自然因素和人为因素，为土地管理和规划提供参考；3. 研究右玉县土地利用类型变化的遥感监测方法，提出适合右玉县的土地利用变化监测模型；4. 分析右玉县土地利用变化的时空格局，揭示土地利用变化的空间分布规律和变化趋势；5. 探讨右玉县土地利用变化的驱动机制，揭示土地利用变化背后的原因和机制，为未来土地利用规划提供参考依据。

1.3 研究意义土地利用变化是地球环境变化的重要体现之一，对于地区经济发展、生态环境保护和社会稳定具有重要意义。

对右玉县土地利用变化进行深入研究，可以为政府制定合理的土地利用规划和政策提供科学依据，有助于实现土地资源的可持续利用和保护。

通过遥感技术对土地利用变化进行监测与分析，不仅可以提高研究效率，还可以获取大范围、全面、实时的数据，为相关研究提供了更为客观的依据。

对右玉县土地利用变化的研究不仅可以促进农村经济的发展，还可以为生态环境保护提供科学依据，实现经济、社会和生态效益的统一。

对右玉县土地利用变化进行系统研究，具有重要的理论和实践意义。

基于遥感影像的右玉县土地利用变化分析与研究引言土地利用变化是指土地资源的不同利用方式在时间和空间上的变化，是人类社会活动和自然环境相互作用的结果。

随着社会经济的不断发展和人口增长，土地资源的利用方式也发生了巨大变化，对土地资源的可持续利用和生态环境的保护提出了新的挑战。

右玉县作为山西省的重要县份，其土地利用变化情况对生态环境的影响较大，因此对右玉县土地利用变化进行分析与研究具有重要意义。

一、右玉县土地利用现状分析右玉县位于山西省西北部，地处太行山脉东麓，属太原市下辖县，总面积1475.2平方公里，总人口约15万。

右玉县地势西高东低，地形复杂，山地、丘陵、河谷分布广泛。

县域内的土地利用以耕地、林地、草地、建设用地、水域为主，其中耕地面积占比最大，为右玉县的重要资源。

通过对右玉县近年来的土地利用现状进行遥感影像解译和实地考察，发现右玉县土地利用具有以下特点：一是耕地面积持续增加，主要集中在乡镇周边和低山丘陵地带；二是林地和草地面积逐渐减少，主要是因为林地和草地被开垦为耕地或建设用地；三是建设用地水平扩大，主要体现在县城和乡镇的城镇化建设，以及交通干道的建设。

二、右玉县土地利用变化分析利用遥感影像分析右玉县近年来的土地利用变化，可以发现土地利用变化的趋势和特点。

通过对历年的遥感影像进行比较，发现右玉县土地利用变化主要表现为以下几个方面：1. 城镇化进程加快：右玉县城镇化进程较快，城镇建设用地面积逐年增加。

县城及乡镇周边的建设用地呈现扩张趋势，城市建设用地面积逐年增加，城镇化率不断提升。

2. 农业用地减少：随着城镇化进程加快，土地被用于农业生产的面积逐渐减少，主要体现在耕地的减少。

由于城镇化进程，一些优质耕地被用于城市建设，导致农业用地减少。

3. 生态环境恶化：林地和草地面积持续减少，导致生态环境恶化。

林地和草地的减少导致植被覆盖减少，对生态环境造成了不利影响。

4. 水域面积减少：由于城市建设和农田灌溉，部分水域面积出现减少的现象。

山西水利山西省植被盖度变化特征及其驱动因素分析韩璇1，姚柳杉1，高晓丽1，2，肖娟1，宋浩泉1（1.太原理工大学水利科学与工程学院，山西太原030024；2.有机旱作山西省重点实验室，山西太原030031）［摘要］为了揭示近20年来山西省植被盖度（VC ）的变化特征及其驱动因素，本文利用山西省1998—2018年NDVI 合成产品、1998—2018年山西气象数据、山西省DEM 数据和1998—2008年山西省土地利用情况，结合像元二分法提取植被盖度，应用最大值合成法、趋势分析法、相关性分析法和残差分析法对山西省21年VC 的时空分布特征及其驱动因素进行了分析。

结果表明：山西省近21年的VC 表现为上升趋势，增长速率依次为晋中（0.0060/年）>晋南（0.0054/年）>晋北（0.0050/年）；区域内VC 总体上呈现为南高北低，且由西北向东南逐渐增加的分布特征；影响山西省VC 变化的主要气象因子依次为日照时数>降雨>平均风速>气温；人类活动对晋北地区VC 的影响最大，贡献率高达0.30%，晋南次之，晋中最低，仅为0.08%；VC 随着坡度的增加而减小，随着高程的增加而降低，不同坡向VC 依次为半阳坡>半阴坡>阳坡>阴坡。

研究结果可为山西省植被生态建设提供指导依据。

［关键词］山西省；植被盖度；气象因子；人类活动；地形［中图分类号］S714.7［文献标识码］A［文章编号］1004-7042（2020）08-0019-05引言植被是连接土壤、水分和大气的“纽带”，是反映植被生长状况与生态建设效果的动态指标[1]，常用的植被指数有NDVI 、EVI 、GVI 和RVI 等[2]。

诸多学者利用NDVI 对植被的动态变化进行了研究，卫宇婷[3]对1986—2015年期间山西省的NDVI 和气候数据分析表明，山西省植被指数累计值与气候因子均呈正相关关系；张利华[4]利用SWAT 模型和ArcGIS 软件分析显示堵河流域NDVI 在空间上表现为南高北低的空间异质性，且NDVI 随海拔的上升而增加；Wan [5]利用NDVI 对我国森林植被覆盖度的稳定性分析表明在在低浓度和高浓度情况下，分别有78.9%和61.8%的森林植被覆盖是相对稳定的；何云玲[6]对云南地区2000—2016年的NDVI 分析表明研究区内2000—2016年期间的NDVI 整体呈增加的趋势，且NDVI 与气温呈正相关，降水次之；刘启兴[7]研究认为人类活动对黄河源区的生态环境具有一定的影响，由人类活动导致的NDVI 增加的区域占总面积的比例是55%。

山西省植被NPP时空变化特征及其驱动力分析作者：梁爽张吴平毕如田高培霞王国芳来源：《广西植物》2018年第08期摘要：为科学有效地管理和调控植被资源，解决水土流失、植被减少等生态问题，该研究依据山西省2005—2015年MOD17A3H数据，利用ARCGIS、ENVI等软件，运用统计学分析方法，揭示了山西省植被NPP时空分布变化规律及对气候、人为等影响因素的响应特征。

结果表明：山西省植被NPP平均值为326.5 g（C）·m-2·a-1，其中草地、耕地、灌丛和林地的NPP多年平均值依次为300.3、353.6、366.5和390.1 g（C）·m-2·a-1；植被NPP总体波动增大、变化为显著、极显著、显著增大区域面积比例达56.33%，集中在山西省西部；植被NPP 极显著、显著减小区域面积集中在山西省东南角，占比为2.22%；草地NPP变化速率最大，耕地大于灌丛，林地最小；植被NPP平均值和降水平均值之间表现为呈显著正相关。

基于栅格单元值计算，全省17.01%的区域植被NPP与降水之间表现为显著或极显著正相关，集中在山西省北部；全省3.66%的区域植被NPP与气温之间表现为显著或极显著负相关，集中在山西省中部。

这表明2005—2015年，山西省植被NPP总体呈好转趋势；不同植被对人类活动及环境变化的响应有所差异，草地、耕地生态结构稳定性较弱，NPP变化明显，灌丛和林地稳定性较强，NPP数值稳定；植被NPP与降水之间呈显著正相关，与气温之间呈负相关，气候因子整体上促进植被NPP增大，人为因素整体上抑制植被NPP增大。

关键词：山西省，植被净初级生产力，土地利用类型， MODIS，驱动力中图分类号： Q948 文献标识码： A 文章编号： 1000-3142（2018）08-1005-10Abstract： In order to solve the ecological problems like soil erosion， vegetation reduction by scientifically and effectively management of vegetation resources. In this paper， the data ofMOD17A3H in Shanxi Province were used to analyze the temporal and spatial distribution of vegetation net primary productivity （NPP） in Shanxi Province during 2005—2015 by using the software such as ARCGIS and ENVI. The climate， land use types and elevation data were also used to analyze the response characteristics of vegetation NPP to climate and other influencing factors by using statistical method. The results were as follows： The average vegetation NPP of Shanxi Province during 2005—2015 was 326.5 g（C）·m-2·a-1， and the average NPP of grassland，farmland， shrubs and forestland during 2005—2015 were 300.3， 353.6， 366.5 and 390.1 g （C）·m-2·a-1； The overall fluctuation of NPP in vegetation in Shanxi Province increased significantly with a significant or extremely significant increase in the proportion of regional area reached 56.33%， mainly concentrated in the western part of Shanxi Province； The significant or extremely significant reduction of vegetation NPP area was mainly concentrated in the southeastern corner of Shanxi Province， accounting for 2.22% of the total area； The rate of change of NPP ingrassland was the largest， the farmland was greater than the shrub， and the forest land was the smallest； There was a significant positive correlation between the average of vegetation NPP and the average of precipitation in Shanxi Province. Based on calculated pixel value， the area of vegetation NPP and precipitation had significant or extremely significant positive relation in the total study area， accounting for 17.01%， mainly concentrated in northern Shanxi Province； The area of vegetation NPP and temperature had significant and extremely significant negative correlation relation in the total study area， accounting for 3.66%， mainly concentrated in central Shanxi Province. The results indicated that the vegetation NPP of Shanxi Province during 2005—2015 was improving；The response of different vegetation to human activities and environmental factors was different， the stability of grassland and farmland was weak， and the NPP changes obviously， the stability of shrub and forestland was strong， and NPP was stable； There was a significant positive correlation between vegetation NPP and precipitation， and a negative correlation between vegetation NPP and temperature， as a whole， the climate factor promotes the rise of NPP， while the human factor is mainly manifested as the inhibitory effect on NPP changes.Key words： Shanxi Province， vegetation net primary productivity （NPP）， land use type， MODIS， driving factor植被净初级生产力（net primary productivity，NPP）是指单位面积的植被在单位时间内凭借自身光合作用产生的有机物扣去自养呼吸消耗后余下的部分（Lieth & Whittaker，1975），体现了植被将无机碳固定、转化为有机碳的效率。

基于RSGIS的山西省土地利用景观格局动态研究的开题报告1.研究背景及意义：随着城市化进程的快速推进，土地利用和景观格局的变化日益显著，影响了地表生态系统的稳定和可持续发展。

山西省是我国的资源枯竭型省份，土地资源利用和景观格局变化对经济、社会、生态环境等方面均有深远的影响。

因此，研究山西省土地利用和景观格局的动态变化，能够为实现可持续发展和生态文明建设提供科学依据和决策支持。

2.研究内容：本研究将基于RSGIS（Remote Sensing and Geographic Information System）技术，选取山西省为研究区域，通过遥感数据提取土地利用类型和景观格局指标，分析山西省土地利用和景观格局的变化趋势及其特点。

具体包括以下内容：（1）土地利用类型提取：基于遥感影像，采用多特征融合方法，对山西省的土地利用类型进行提取。

（2）景观格局指标提取：选取景观斑块指数、分维数指数和空间形状指数等景观格局指标，提取山西省土地利用区的景观格局信息。

（3）山西省土地利用和景观格局变化趋势分析：通过对历史遥感图像和现有遥感图像的比较，分析土地利用和景观格局的变化趋势和规律，并讨论其环境经济影响。

3.研究方法：本研究将采用RSGIS技术，结合GIS空间分析和遥感技术，对山西省土地利用和景观格局进行分析和研究。

（1）采用遥感技术提取山西省土地利用类型，利用多特征融合法提高分类精度。

（2）提取景观格局指标，包括景观斑块指数、分维数指数和空间形状指数等，计算各个指标的值。

（3）利用GIS和空间分析方法对山西省土地利用和景观格局的变化趋势进行统计分析，并讨论其环境经济影响。

4.研究预期成果：（1）根据遥感影像提取山西省土地利用类型，并进行精度评价。

（2）分析山西省土地利用和景观格局的变化趋势及其特点，探讨其影响因素和机理。

（3）提出相关政策和措施，提高山西省土地资源利用效益，促进可持续发展和生态文明建设。

5.研究难点和挑战：（1）土地利用和景观格局的动态变化涉及复杂的空间和时间维度，需综合运用遥感和GIS技术，提取多种景观格局指标，并进行综合分析。

基于遥感影像的右玉县土地利用变化分析与研究引言土地利用变化是指由于人类活动和自然因素的影响导致土地利用类型和空间分布发生变化的过程。

随着经济和社会的快速发展，土地利用变化成为影响人类活动和自然环境的重要因素之一。

通过遥感技术对土地利用变化进行分析研究，可以为相关决策提供科学依据，促进可持续发展。

右玉县位于山西省中部，地处太行山脉北麓，属太行山区农业示范县。

受地理环境和国民经济发展的双重影响，右玉县的土地利用变化受到了极大影响。

通过对右玉县土地利用变化进行分析研究，可以为县域发展和自然环境保护提供重要的科学依据。

本文将通过遥感技术，对右玉县历年土地利用变化进行分析研究，探讨土地利用变化的影响因素，并就土地利用变化对区域发展和生态环境的影响进行研究。

一、右玉县土地利用变化的时空特征通过对右玉县近30年的遥感影像进行解译分析，可以得出右玉县土地利用变化的时序特征。

从1985年至今，右玉县的农田面积逐渐减少，而城镇用地、工矿用地、道路用地等建设用地逐渐增加。

林地和草地面积也出现了一定程度的减少。

通过对不同时期的遥感影像进行比较分析，可以得出右玉县土地利用变化的空间特征。

在不同的地域空间中，调查了土地利用结构的不同特征，在不同的时间尺度下对土地利用动态过程有了深入的了解，采用遥感技术得到实物土地的分布状况，获得了矢量数据，从而实现了对地理环境和自然资源进行立体化介绍。

城市用地扩张是土地利用变化的显著特征。

2.1 经济因素右玉县经济的快速发展导致了土地利用方式的改变。

随着产业结构的调整和城市化进程的加快，城镇用地和工矿用地不断扩张，大量农田和林地被转化为建设用地，这是土地利用变化的重要经济因素。

右玉县地处太行山区，地形复杂，地势起伏，自然环境对土地利用变化产生了重要影响。

山区水土流失严重，土地资源受到自然因素的限制，土地利用的变化受到自然因素的制约。

政府对土地利用的管控政策也影响了右玉县的土地利用变化。

实施环保政策和土地保护政策，限制城市扩张和农田占用，对土地利用方式产生了一定影响。