1：10万土地利用数据集(1986,1995,2000)

全球（全国）土地利用数据集大全1.地理空间数据云（1）2000年全球土地覆盖计划（GLC2000）（2）欧空局全球陆地覆盖数据（ESA GlobCover）2.马里兰大学数据集UMd基于AVHRR数据的5个波段及NDVI数据经过重新组合建议数据矩阵，用分类树的方法进行了全球土地覆盖分类工作。

其目的是希望建立一个比过去数据更高精度的数据。

3.Modis MCD12(MODQ1\MODQ2)时间范围：2001-20124.IGBP（国际地圈生物圈计划）在早期在IGBP(国际地圈生物圈计划)和国际全球变化研究计划报告中指出现存的全球土地覆盖数据不足以支持IGBP研究，报告指出尽管在过去8年的时间里许多地球观测卫星数据可以使用，使用这些数据可以产生全球变化研究所需的时间序列资料。

在大多的重要的、普遍使用的陆地数据集、土地覆盖数据不能满足一致的、长期的，现在的全球土地覆盖数据无论是在满足全球变化研究的需要方面,还是在满足各国或国际可行的资源管理规划方面都是不足的。

在1992年法国图卢兹召开的IGBP工作会议上，讨论了IGBP核心科学计划对全球数据的需求，在IGBP-DIS的领导下对目前的数据进行了评估，最后将LUCC作为其几个核心研究计划之首。

与此同时，做出了用AVHRR数据制作全球1公里土地覆盖特征数据的建议，IGBP-DIS成立了土地覆盖工作组(LCWG)，启动了基于AVHRR的全球1公里土地覆盖数据项目，项目由U.S.Geological Survey (USGS),University of Nebraska-Lincoln (UNL), 内布拉斯加州林肯大学和欧洲联合研究中心承担。

其目标是：采用USGS的方法，利用1992年四月到1992年三月的AVHRR数据开发出1km分辨率的全球土地覆盖数据集，分类系统采取IGBP制定的分类系统，把全球分为17类。

5.寒区旱区科学数据中心中国土地覆盖数据集包括5种产品：1）glc2000_lucc_1km_China.asc,由GLC2000项目开发的基于SPOT4遥感数据的全球土地覆盖数据中国子集，数据名称为GLC2000.GLC2000中国区域土地覆盖数据由全球覆盖数据直接裁剪得到，它的数据说明请参考http://www-gvm.jrc.it/glc2000/defaultGLC2000.htm2）igbp_lucc_1km_China.asc,由IGBP－DIS支持的基于AVHRR遥感数据的全球土地覆盖数据中国子集，数据名称为IGBPDIS；IGBPDIS数据的制备，采用USGS的方法，利用1992年四月到1992年三月的AVHRR数据开发出1km分辨率的全球土地覆盖数据,分类系统采取IGBP制定的分类系统，把全球分为17类.其开发以洲为单位。

1.MODIS L1B 1km:/data/d ... _Level_1/index.html免费注册，免费下载，daily data2./pub/imswelcome/3. /ndsat etm+ and tm images for free/ortho/index.htm5.EarthEtc ER MAPPER公司示范网站/imagery.aspx该网站上可以欣赏世界各地的高清晰度卫星照片，以及覆盖全球的1990年版LANDSAT卫星拼图（NASA命名为Circa 1990)。

该网站不提供文件下载，只能通过浏览器观看。

6.NASA已经将中国地区的卫星图像发表在其网站上，免费供公众下载。

https:///mrsid/mrsid.pl7.ENVISAT ASAR数据或者ENVISAT卫星是欧空局迄今为止研制的最大的环境监测卫星，其高级合成孔径雷达（ASAR）在C波段具有多极化、可变观测角度、宽幅成像等特性。

其数据可以广泛应用于自然灾害监测、资源环境调查、雷达遥感教学与科研等领域。

8.美国航天飞机SRTM 高程数据SRTM高程数据由NASA航天飞机上的雷达在2000年2月搜集，覆盖南纬56度到北纬60度之间的陆地区域。

该数据分辨率为30米，但NASA出于“安全性”考虑将美国以外的地区缩减为90米分辨率。

数据格式为HGT格式，采用ZIP压缩，文件名以经纬度网格的左上角点命名。

该系列数据是“未完成”数据，里面有很多地方有数据空洞存在。

ftp:///srtm/Eurasia/gs,gov/data/obtainingdata.html(“unfinished”Grade)gs,gov/products/elevation.html(“finished”Grade)Easy Download Site—GLCFftp:///gl ... 0/SRTM_u03_n040e116上述数据覆盖范围1*1度n040—北纬40度e116—东经116度9.国家基础地理信息系统全国1:400万数据库/sdinfo/download.asp国家基础地理信息系统全国1:400万地形数据库，是在1:100万地形数据库基础上，通过数据选取和综合派生的。

中国资源与环境数据库（1：400万）数据清单一.中国行政边界:1．数据集名称：中国国界数据文件名：Boundary数据内容：有标识符的多边形表示国界的类型、位置和性质数据来源：地图名称：中华人民共和国行政区划图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影2．数据集名称：中国省界数据文件名：Province数据内容：有标识符的多边形表示省区的位置和边界数据来源：地图名称：中华人民共和国行政区划图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影3．数据集名称：中国县界数据文件名：County93数据内容：有标识符的多边形表示县的位置和边界数据来源：地图名称：中华人民共和国行政区划图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1993年比例尺：1：4,500,000投影方式：等积圆锥投影4．数据集名称：中国县城位置数据文件名：Countyp数据内容：有标识符的点表示县的位置数据来源：地图名称：中华人民共和国行政区划图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1993年比例尺：1：4,500,000投影方式：等积圆锥投影二. 中国交通:1．数据集名称：中国公路数据文件名：Road数据要素：有标识符的线表示中国干线公路数据来源：地图名称：中华人民共和国交通运输图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影2．数据集名称：中国铁路数据文件名：Railway数据要素：有标识符的线表示中国铁路线数据来源：地图名称：中华人民共和国交通运输图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影三. 中国基础环境:1．数据集名称：中国地形数据文件名：T opoline数据要素：有标识符的向量多边形表示等高线数据来源：地图名称：中国地形图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影2．数据集名称：中国地貌数据文件名：G eomor数据要素：有标识符的向量多边形表示地貌类型数据来源：地图名称：中国地貌图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：科学出版社出版时间：1994年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影3．数据集名称：中国植被数据文件名：V egetatn数据要素：有标识符的向量多边形表示以群系组为单元的植被类型数据来源：地图名称：中国植被图编辑单位：中国科学院植物研究所出版单位：中国地图出版社出版时间：1979年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影4．数据集名称：中国土壤数据文件名：Soil数据要素：有标识符的多边形表示土壤类型（亚类）的分布及其它特征数据来源：地图名称：中国土壤图编辑单位：中国科学院南京土壤研究所出版单位：中国地图出版社出版时间：1978年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影5．数据集名称：中国土地利用数据文件名：Landuse数据要素：有标识符的多边形表示土地利用类型分布及其它特征数据来源：地图名称：中国土地利用图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：测绘出版社出版时间：1991年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影6．数据集名称：中国地质数据文件名：Geology数据要素：有标识符的多边形表示地层、侵入岩或火山岩的分布及其它特征数据来源：地图名称：中国地质图编辑单位：中华人民共和国地质矿产部出版单位：中国地图出版社出版时间：1990年比例尺：1：5,000,000投影方式：等角割圆锥投影7．数据集名称：中国河流数据文件名：River数据要素：有标识符的线表示中国河流数据来源：地图名称：中华人民共和国水系图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影8．数据集名称：中国水文站点数据文件名：Riverp数据要素：有标识符的点表示中国水文站点数据来源：地图名称：中华人民共和国水系图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影9．数据集名称：中国运河数据文件名：Canal数据要素：有标识符的线表示中国运河数据来源：地图名称：中华人民共和国水系图编辑单位：中国地图出版社出版单位：中国地图出版社出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影10．数据集名称：中国湖泊数据文件名：L ake数据要素：有标识符的多边形表示中国湖泊的位置及其它特征数据来源：地图名称：中国湖泊分布图编辑单位：中国科学院南京土壤研究所出版单位：中国科学院南京土壤研究所出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影11．数据集名称：中国沙漠数据文件名：Desert数据要素：有标识符的多边形表示中国北方沙漠化的特征及分布数据来源：地图名称：中国沙漠化地图编辑单位：中国科学院兰州沙漠研究所出版单位：中国科学院兰州沙漠研究所出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影12．数据集名称：中国冰川数据文件名：Ice数据要素：有标识符的多边形表示冰川的分布数据来源：地图名称：中国冰川分布图编辑单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影13．数据集名称：中国冻土数据文件名：Snow数据要素：有标识符的多边形表示冻土分布类型数据来源：地图名称：中国冰雪冻土图编辑单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影14．数据集名称：中国冰雪分区数据文件名：Snowl数据要素：有标识符的线表示冰雪分区等数据来源：地图名称：中国冰雪冻土图编辑单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影15．数据集名称：中国冰川与冰雪现象数据文件名：Snowp数据要素：有标识符的点表示冰川与冰雪现象数据来源：地图名称：中国冰雪冻土图编辑单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影16．数据集名称：中国沼泽分布区数据文件名：Swamp数据要素：有标识符的多边形表示沼泽分布区数据来源：地图名称：中国沼泽分布区图编辑单位：中国科学院长春地理研究所出版单位：出版时间：1990年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影17．数据集名称：中国沼泽类型数据文件名：Swamp2数据要素：有标识符的多边形表示沼泽类型数据来源：地图名称：中国沼泽类型图编辑单位：中国科学院长春地理研究所出版单位：出版时间：1990年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影四．中国自然资源：1．数据集名称：中国森林数据文件名：F orest数据要素：有标识符的多边形表示森林类型分布及其它特征数据来源：地图名称：中华人民共和国森林分布图编辑单位：中华人民共和国林业部出版单位：出版时间：1977年比例尺：1：2,500,000投影方式：双标准纬线等角圆锥投影2．数据集名称：中国草地数据文件名：Grass数据要素：有标识符的多边形表示草地类型数据来源：地图名称：中国草地资源图编辑单位：中国科学院国家计划委员会自然资源综合考察委员会出版单位：科学出版社出版时间：1996年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影3．数据集名称：中国草地资源自然保护区数据文件名：Grassp数据要素：有标识符的点表示草地资源自然保护区的分布数据来源：地图名称：中国草地资源图编辑单位：中国科学院国家计划委员会自然资源综合考察委员会出版单位：科学出版社出版时间：1996年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影4．数据集名称：中国水文地质数据文件名：Hydrol数据要素：有标识符的多边形表示地下水类型与富水程度数据来源：地图名称：中国水文地质图编辑单位：中国地质科学院水文地质工程地质研究所出版单位：地质出版社出版时间：1987年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影5．数据集名称：中国泉水和地下河数据文件名：Hydrolp数据要素：有标识符的点表示上升泉、下降泉、溢出泉群、温泉和地下河出口数据来源：地图名称：中国水文地质图编辑单位：中国地质科学院水文地质工程地质研究所出版单位：地质出版社出版时间：1987年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影6．数据集名称：中国药材资源分布区数据文件名：Ch-medl数据要素：有标识符的线表示药材资源区划界数据来源：地图名称：中国药材资源分布图编辑单位：中国药材公司、国家测绘局测绘科学研究所出版单位：出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影7．数据集名称：中国药材资源类型数据文件名：Ch-medp数据要素：有标识符的点表示药材资源类型数据来源：地图名称：中国药材资源分布图编辑单位：中国药材公司、国家测绘局测绘科学研究所出版单位：出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影8．数据集名称：中国能源矿产资源数据文件名：Energy数据要素：有标识符的多边形表示能源矿产资源数据来源：地图名称：中国矿产资源图编辑单位：地质出版社、中国地质矿产信息研究所、中国地质科学院矿床地质研究所出版单位：地质出版社出版时间：1992年比例尺：1：5,000,000投影方式：等角割圆锥投影9．数据集名称：中国金属矿产资源数据文件名：Metal数据要素：有标识符的点表示金属矿产资源数据来源：地图名称：中国矿产资源图编辑单位：地质出版社、中国地质矿产信息研究所、中国地质科学院矿床地质研究所出版单位：地质出版社出版时间：1992年比例尺：1：5,000,000投影方式：等角割圆锥投影10．数据集名称：中国非金属矿产资源数据文件名：M-loid数据要素：有标识符的点表示非金属矿产资源数据来源：地图名称：中国矿产资源图编辑单位：地质出版社、中国地质矿产信息研究所、中国地质科学院矿床地质研究所出版单位：地质出版社出版时间：1992年比例尺：1：5,000,000投影方式：等角割圆锥投影五．中国自然灾害：1．数据集名称：中国灾害地质类型数据文件名：Disaster数据要素：有标识符的多边形表示地质灾害组合类型及发育程度数据来源：地图名称：中国灾害地质类型图编辑单位：中国地质矿产部成都水文地质工程地质中心出版单位：地质出版社出版时间：1991年比例尺：1：5,000,000投影方式：等角割圆锥投影（仅凭推测图中未标明为何投影）2．数据集名称：中国灾害地质类型点数据文件名：Disastp数据要素：有标识符的点表示地质灾害类型点数据来源：地图名称：中国灾害地质类型图编辑单位：中国地质矿产部成都水文地质工程地质中心出版单位：地质出版社出版时间：1991年比例尺：1：5,000,000投影方式：等角割圆锥投影（仅凭推测图中未标明为何投影）3．数据集名称：中国滑坡数据文件名：Landslid数据要素：有标识符的多边形表示滑坡发育区的分布与特征数据来源：地图名称：中国滑坡发育图编辑单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版单位：中国科学院兰州冰川与冻土研究所出版时间：1988年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影六．中国地球物理：1．数据集名称：中国航磁数据文件名：Magnet数据要素：有标识符的线表示航磁等值线的分布及其它特征数据来源：地图名称：中国及其比邻海区航空磁力异常图编辑单位：中华人民共和国地质矿产部航空物探总队出版单位：中国地图出版社出版时间：1991年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影2．数据集名称：中国新生代盆地数据文件名：basin数据要素：有标识符的多边形表示新生代盆地数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影3．数据集名称：中国布格重力梯度带数据文件名：gravity数据要素：有标识符的弧段表示步格重力梯度带的中心线数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影4．数据集名称：中国莫霍面数据文件名：mofsurf数据要素：有标识符的弧段表示莫霍面的等深线数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影5．数据集名称：中国应力状态数据文件名：press数据要素：有标识符的点表示原地应力测量的应力值出和最大主压应力方向数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影6．数据集名称：中国火山口、温泉和大地热流数据文件名：sprenery数据要素：有标识符的点表示温泉、火山口和大地热流数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影7．数据集名称：中国上地幔高导层等深线数据文件名：surfcon数据要素：有标识符的弧段表示上地幔高导层等深线数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影8．数据集名称：中国第四系等厚线数据文件名：think数据要素：有标识符的弧段表示第四系地层厚度值数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影9．数据集名称：中国上地幔顶部纵波速度数据文件名：wave数据要素：有标识符的点表示上地幔顶部纵波速度数据来源：地图名称：中国及邻近海域岩石圈动力学图编辑单位：国家地震局《中国及邻近海域岩石圈动力学图》编委会出版单位：地质出版社出版时间：1986年比例尺：1：4,000,000投影方式：等积圆锥投影七．中国动植物：1．数据集名称：中国野骆驼数据文件名：Lout数据要素：有标识符的多边形和点表示野骆驼的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：15,000,000投影方式：等积圆锥投影2．数据集名称：中国扬子鳄数据文件名：Yze数据要素：有标识符的多边形和点表示扬子鳄的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：4,500,000和1：3,000,000投影方式：等积圆锥投影3．数据集名称：中国孔雀数据文件名：Kongq数据要素：有标识符的多边形和点表示孔雀的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：5,000,000和1：7,000,000投影方式：等积圆锥投影4．数据集名称：中国马来鳄数据文件名：Mle数据要素：有标识符的多边形和点表示马来鳄的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：5,000,000投影方式：等积圆锥投影5．数据集名称：中国鹦鹉数据文件名：yingw数据要素：有标识符的多边形和点表示鹦鹉的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：1,000,000投影方式：等积圆锥投影6．数据集名称：中国长臂猴数据文件名：Cbh数据要素：有标识符的多边形和点表示长臂猴的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：8,000,000投影方式：等积圆锥投影7．数据集名称：中国大熊猫数据文件名：Xiongm数据要素：有标识符的多边形和点表示大熊猫的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：7,000,000投影方式：等积圆锥投影8．数据集名称：中国亚洲象数据文件名：Yzx数据要素：有标识符的多边形和点表示亚洲象的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：5,000,000投影方式：等积圆锥投影9．数据集名称：中国野马驴数据文件名：Y eml数据要素：有标识符的多边形和点表示野马驴的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：12,000,000投影方式：等积圆锥投影10．数据集名称：中国猕猴数据文件名：Mih数据要素：有标识符的多边形和点表示猕猴的分布及变迁数据来源：地图名称：动物分布变迁图编辑单位：中国科学院地理研究所出版单位：中国科学院地理研究所比例尺：1：5,000,000投影方式：等积圆锥投影。

中国土地利用现状遥感监测数据
北京揽宇方圆信息技术有限公司致力成中国遥感卫星数据服务第一品牌，可以使中国广大的遥感用户用到低价格高品质的卫星数据和图像。

覆盖全国陆地区域的多时相1:10万比例尺土地利用现状数据库。

数据集包括1980年代末期（1990）、1995年、2000年、2005年、2010年五期，数据生产制作是以各期Landsat TM/ETM遥感影像为主要数据源，通过人工目视解译生成。

本类产品充分利用“3S”技术以及地面调查和计算机网络通讯等技术手段，建立全国范围内的土地资源类产品，时间尺度从上世纪80年代初至2010年，为各级政府在国土综合管理、执法检查、土地利用总体规划执行情况、农田保护情况、土地综合整治等方面的决策提供准确及时服务。

土地利用数据产品，其中包括6个一级类和25个二级类，二级类分为水田、旱地、有林地、灌木林、疏林地、其他林地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、河渠、湖泊、水库坑塘、永久性冰川雪地、滩涂、滩地、城镇用地、农村居民点、其他建设用地、沙地、戈壁、盐碱地、沼泽地、裸土地、裸岩石砾地、其他等土地利用/覆盖类型。

1∶10万区域水文地质普查技术要求（草）河南省地质矿产勘查开发局2012年2月目次1 主题内容与适用范围 (1)2 引用标准 (1)3 总则 (1)3.1 调查的主要目的 (1)3.2 调查的基本任务 (2)3.3 调查区选择和范围确定 (2)3.4 调查原则 (2)3.5 调查工作阶段 (4)4 设计书编制 (4)4.1 设计书编制的原则 (4)4.2 设计书内容 (5)5 调查内容与要求 (6)5.1 基本内容与一般要求 (6)5.1.1 基础地质调查 (6)5.1.2 地下水调查 (6)5.1.3 气象水文调查 (7)5.1.4 水文地质条件变化与环境地质调查 (7)5.2 不同类型区水文地质调查 (8)5.2.1 平原地区 (8)5.2.2 岩溶地区 (9)5.2.3 黄土地区 (9)5.2.4 丘陵山地地区 (10)6 调查技术方法与要求 (11)6.1 资料搜集 (11)6.1.1 目的 (11)6.1.2 资料搜集内容与要求 (11)6.2 遥感解译 (11)6.2.1 遥感解译目的 (11)6.2.2 遥感解译基本要求 (12)6.2.3 遥感解译内容 (12)6.2.4 成果资料 (12)6.3 水文地质测绘 (12)6.3.1 基本任务 (12)6.3.2 测绘工作的基础与比例尺 (13)6.3.3 工作方法与要求 (13)6.3.4 工作程序 (13)6.4 开采现状调查 (13)6.4.1 调查目的 (13)6.4.2 调查内容 (14)6.4.3 井点调查方法要求 (15)6.4.4 泉点调查要求 (15)6.4.5 排水量调查统计 (15)6.4.6 回灌井调查 (15)6.4.7 资料整理 (16)6.5 环境地质调查 (16)6.5.1 调查方向 (16)6.5.2 主要调查内容 (16)6.6 水文地质物探 (16)6.6.1 地面物探 (16)6.6.2 水文测井 (17)6.7 水文地质钻探 (18)6.7.1 目的与任务 (18)6.7.2 水文地质钻探布置原则 (18)6.7.3 钻孔主要技术要求 (18)6.7.4 钻孔处理 (19)6.7.5 钻探成果 (19)6.8 抽水试验 (19)6.8.1 抽水试验的任务 (19)6.8.2 一般规定 (20)6.8.3 稳定流抽水试验要求 (20)6.8.4 非稳定流抽水试验要求 (20)6.8.5 恢复水位观测 (21)6.8.6 原始资料与成果 (21)6.9 地下水动态监测 (21)6.9.1 目的与任务 (21)6.9.2 监测网布置基本要求 (21)6.9.3 监测内容及技术要求 (21)6.9.4 资料整编与成果 (22)6.10 水、土、岩分析实验 (22)6.10.1 水质分析 (22)6.10.2 岩（土）样测试 (23)6.10.3 其它 (24)7 地下水资源评价 (24)7.1 原则 (24)7.2 资源计算类别 (24)7.3 水文地质参数 (24)7.4 计算方法 (25)7.5 地下水资源保证程度分析 (25)7.6 水质评价 (25)8 开采潜力分析 (26)9 开发利用方案 (26)9.1 原则 (26)9.2 开发利用分区 (26)9.4 开发利用方案编制过程中宜对下述几方面提出意见或建议 (27)10 地下水资源开发环境效应评价 (27)10.1 地下水资源开发环境效应评价的内容 (27)10.2 地下水资源开发环境效应现状评价 (27)10.3 地下水资源开发环境效应预测评价 (27)10.4 地下水资源开发环境负效应评价 (28)10.5 地下水资源开发环境正效应评价 (28)11 综合研究与成果编制 (28)11.1 综合研究 (28)11.2 成果编制 (29)11.2.1 基本要求 (29)11.2.2 成果主要内容 (29)11.2.3 图件编制 (29)11.2.4 文字报告编制 (30)11.2.5 区域水文地质空间数据库 (31)11.3 成果审查验收 (31)11.3.1 野外验收 (31)11.3.2 报告审查 (32)11.3.3 资料归档 (32)1 主题内容与适用范围1.1本《技术要求》规定了1∶100000区域水文地质普查的性质、目的、任务以及调查内容、技术方法、工作程度与精度、资料整理、图件编制、报告编写与提交成果的要求及方法。

《中国自然区划》《中国自然地理》系列专著《中国人文地理丛书》系列专著《中华人民共和国国家自然地图集》《中国农业地理丛书》《北京历史地图集》《中国历史地图集》《中华人民共和国国家经济地图集》《中国1:100万土地利用图》《中华人民共和国土地资源图（1:100万）》《中国自然区域及开发整治》《中华人民共和国国家普通地图集》《1:100万中国地貌图》《中华人民共和国地方病与环境图集》《中国人口地图集》《中华人民共和国国家农业地图集》《中国自然区划》，科学出版社，1959年。

中国科学院1954年即组织进行自然区划工作，编写了《中国自然区划草案》一书，1956年由科学出版社出版。

该丛书包括中国自然地理、地形、气候、水文、土壤、植被和动物地理7种区划草案。

鉴于当时缺乏经验，所采取的区划原则与方法存在不少问题，所能收集到的资料也很有限。

1956年中国科学院决定进一步开展自然区划工作，成立了自然区划工作委员会，中国科学院及有关部委的众多研究所参加了区划的考察和资料编纂工作。

此次自然区划包括地貌、气候、水文、土壤、植被、动物和昆虫及综合自然区划8个部分，1959年由科学出版社出版。

丛书的出版揭示了中国自然条件的地域差异，为全面认识全国各地区自然环境的综合面貌，更好地利用和改造自然，因地制宜地拟订最有效的措施，提供了有意义的基本参考依据。

《中国自然地理》系列专著中国科学院《中国自然地理》编辑委员会：《中国自然地理》系列专著，北京：科学出版社，1978-1988年。

第一部系统记述中国自然地理的系列专著。

全书共约400万字，分为总论、地貌、气候、地表水、地下水、海洋地理、土壤地理、植物地理、动物地理、历史自然地理、古地理等11篇共13册。

该专著由竺可桢担任主任委员，黄秉维、郭敬辉担任副主任委员的中国科学院《中国自然地理》编辑委员会，组织全国30多个单位、200余位学者共同编撰而成，1973年春开始编写，1979—1988年陆续由科学出版社出版。

本科毕业论文题目皋兰县明星村小红柳沟灌溉工程设计学院工学院专业农业水利工程毕业届别2013届姓名刘斌国指导教师马国军张芮职称教授讲师甘肃农业大学教务处制二〇一三年五月目录摘要 (1)关键词 (1)1 灌溉工程设计区概况 (2)1.1 灌溉工程设计区所在县概况 (2)1.2 自然条件 (2)1.2.1 地形地貌 (2)1.2.2 水文地质 (2)1.2.3 气候 (2)1.2.4 植被 (3)1.2.5 土壤 (3)1.2.6自然灾害 (3)1.3 水资源 (3)1.4 社会经济条件 (4)1.4.1社会经济概况 (4)1.4.2土地利用现状 (4)2 灌溉工程设计建设条件分析 (4)2.1 需水量预测 (4)2.1.1 马铃薯毛灌溉需水量计算 (5)2.1.2 玉米毛灌溉需水量计算 (5)2.1.3 小麦毛灌溉需水量计算 (5)2.1.4 总需水量计算 (6)2.2 供水量预测 (6)2.2.1 大气降水量 (6)2.2.2 地表水量 (6)2.3 交通条件 (6)2.4 灌排设施 (6)2.5 电力设施 (7)2.7 土地利用限制因素 (7)2.8 公众参与 (7)3 工程规划 (7)3.1 规划原则 (7)3.1.1 合理利用原则 (7)3.1.2 可持续利用原则 (7)3.1.3 可行性原则 (8)3.1.4 协调性原则 (8)3.2 规划设计标准 (8)3.2.1 农田水利工程 (8)3.2.2 道路工程 (8)3.2.3 农田防护林 (8)3.2.4建筑物级别 (8)4 灌区主要设计内容 (9)4.1 农田水利工程 (9)4.1.1 灌溉工程 (9)4.2.2 排水工程 (18)4.2.3 建筑物工程 (20)4.3 道路设计 (24)4.4 电力工程 (25)4.4.1 输电工程 (25)4.4.2 电气设计 (25)4.4.3 供电电源、供电电压、用电负荷 (25)4.4.4 泵站主接线及主要电气设备 (25)4.4.5 泵站 (25)4.4.6 电量计量 (25)4.4.7 泵站照明 (25)4.4.8 泵站接地 (26)4.4.9 泵站防火、通风 (26)5 效益分析 (26)5.1 社会效益分析 (26)5.2 生态效益和环境影响分析 (27)5.2.1 生态效益评价 (27)5.2.2 环境影响评价 (27)参考文献 (28)致谢 (29)皋兰县明星村小红柳沟灌溉工程设计刘斌国（甘肃农业大学工学院农业水利工程，甘肃兰州，730070）摘要:灌溉工程设计区位于甘肃省皋兰县明星村小红柳沟，本次设计控制灌溉面积40.13 hm2, 以马铃薯、玉米和小麦为主要作物，灌溉设计保证率75%。

1：10000土地利用现状图编制方法研究毕业设计(论文)终稿题目1:1万土地利用现状图制作方法实践学院测绘科学与技术学院专业地理信息系统班级0902班姓名吴文学号0910030215指导教师崔晓临日期2013年5月7日摘要土地是宝贵的不可再生资源。

随着人口不断的增长、经济迅猛发展，二十世纪以来，有限的土地和不断增长的人口之间的矛盾日益加深，人们对土地的不合理开发利用导致土地退化程度加剧，继而影响到全球的环境。

我国是人口大国，人口总数约占全世界人口的五分之一。

然而，我国的耕地面积约为9572万公顷，占世界耕地总面积7.7%。

再加上21世纪以来，我国城市化进度加大，城市拓展过程中侵占了大量耕地。

所以，加强土地的科学化管理与使用、切实保护耕地已成为我国当今迫在眉睫的一项国策。

土地利用现状图是用地图符号表达一定区域内的土地利用类型及其分布、反映区域内土地利用结构的专题地图。

1：1万土地利用现状图是目前我国要求各县级土地管理部门用来进行乡镇土地利用总体规划、实施耕地保护、规定基本农田、建立土地利用数据库，以及实施土地利用年度变更等工作所用的基础图件。

土地利用现状图的编绘有多种技术方法，目前主要的有基于ArcGIS平台、基于MapGIS平台、使用遥感影像制作土地利用现状图等多种技术方法。

本论文主要研究基于ArcGIS软件，利用第二次全国土地调查结果数据制作陕西省榆林市靖边县部分地区1:1万土地利用现状图。

本文详细介绍了使用ArcGIS制作1:1万土地利用现状图的操作过程，重点讲述了具体的操作细节、常见问题，以及一些作图技巧和经验。

此外，本文还讲述了其他几种现阶段流行的制作土地利用现状图的技术和方法。

最后，制作出目标区域的1:1万土地利用现状图。

关键字：土地利用，1:1万土地利用现状图，ArcGIS，地理信息系统ABSTRACTLand is valuable non-renewable resources. Since 21th, with the increase of population, the rapid development of economy, the contradiction between the limited land and the growing population is growing, people are not rational development and utilization of the land leads to land degradation degree aggravate, then affect the global environment.China is a country with a large population, the total population accounted for about 1/5 of the world's population. However, our country cultivated area of about 95720000 hectares, ac- counting for the world total cultivated area of 7.7%. Since after twenty-first Century, our coun- try city plan to increase the process of city development, occupied a great deal of cultivated land. Therefore, strengthen economics a national policy of China's imminent.Land use map is the map symbol shows the land use types and their distribution, reflecting the region land use thematic map structure. The 1:1 million map of land use actuality in our country at present the county land management departments for the land use planning, the im- plementation of arable land protection, provision of basic farmland, build land use database, and the implementation of basic graph element the annual land use change for work. The cur- rent land use map compilation of a variety of techniques, at present mainly is based on the ArcGIS platform, based on the MapGIS platform, the use of remote sensing image making land use map methods.This paper mainly studies based on the ArcGIS software, 1:1 million map of land use in the national land survey results of datebase produced in Jingbian County of Yulin city in shannxi province. This paper introduces in detail the use of operation process of ArcGIS production of 1:1 million map of land use actuality, focuses on the specific details of the operation, common problems, as well as some drawing skill and experience. In addition, this paper also describes several other stage.Technology and method of makingland using status of the popular. Finally, make the status of 1:1 million land use map target area.KEY WORDS: Land use, 1:10000 map of land use, ArcGIS, Geographic Information System目录第1章绪论 (8)1.1土地利用现状图及其在实际生产中的作用 (8)1.2国内外研究现状 (9)1.3研究背景及目的意义 (9)1.3.1 制图区的区域特点 (9)1.3.2 研究制作土地利用现状图的目的意义 (10)1.4土地利用现状图制作技术路线 (12)1.4.1 技术依据 (12)1.4.2 数学基础 (12)1.4.3 技术流程 (13)第2章几种制作土地利用现状图的技术 (14)2.1基于A RC GIS软件制作土地利用现状图 (14)2.1.1 数据准备技术指标 (14)2.1.2 技术路线 (14)2.1.3 结论 (15)2.2使用原有的大比例尺图件缩编小比例尺图件 (16)2.2.1缩编原则 (16)2.2.2设计方案 (16)2.2.3 缩编技术指标 (17)2.2.4 缩编关键技术 (18)2.2.5 结论 (18)2.3基于M AP GIS软件编制土地利用现状图 (18)2.3.1MapGIS软件简介 (18)2.3.2 基于MapGIS的地图制作流程 (18)2.3.3 基于MapGIS制作地图的优点 (19)2.4利用遥感影像更新土地利用现状图 (19)2.4.1遥感技术与土地利用信息 (19)2.4.2研究内容与技术路线 (19)2.4.3 利用遥感影像更新土地利用现状图的优点 (21)2.4.4存在问题 (22)2.5几种制图方法见的优劣性比较 (22)2.5.1 制图数据要求 (22)2.5.2 制图效率比较 (23)第3章使用ARCGIS软件制作1:1万土地利用现状图 (24)3.1数据资料及设备准备及技术指标 (24)3.1.1 数据资料准备 (24)3.1.2 设备准备 (24)3.1.3技术指标 (24)3.2A RC GIS软件简介 (24)3.31：1万分幅土地利用现状图数据组织形式 (26)3.3.1 图件组织形式 (26)3.3.2 ArcMap地图文档 (27)3.41:1图幅制作 (28)3.4.1 地图制作流程 (28)3.4.2 数据裁剪 (29)3.4.3 图层名称 (30)3.5地图要素符号化 (31)3.5.1 地类图斑符号化 (32)3.5.2 地类图斑在符号化的过程中存在的问题 (36)3.5.3大图斑问题 (36)3.6地图制图表达 (39)3.6.1 制图表达简单介绍 (39)3.6.2 如何生成制图表达 (39)3.6.3 制图表达原理 (40)3.7使用制图表达 (42)3.7.1 使用地图表达处理大图斑 (42)3.7.2小图斑、长条图斑问题 (44)3.7.3符号压盖问题 (46)3.8线状地物符号化 (47)3.8.1 一般线状地物符号化 (47)3.8.2 行政区界线符号化 (48)3.9注记 (51)3.9.1注记自动标注 (52)3.9.2 Maplex模块管理标签 (55)3.9.3注记整饰 (56)3.10制图辅助要素 (60)3.10.1 桥、流向等有向符号的表示 (60)3.10.2各级政府驻地符号化 (62)3.11图外整饰 (63)3.11.1图框的整饰 (63)3.11.2 数据与图形 (66)3.11.3图框十字设置 (68)3.11.4 接合图表 (68)3.11.5 图名、比例尺 (70)3.11.6图例 (71)3.11.7图下文字 (73)3.11.8 打印出图 (74)3.12成果图 (75)第4章总结 (76)致谢 (77)参考文献： (78)第1章绪论1.1 土地利用现状图及其在实际生产中的作用土地利用现状图是用地图符号表达一定区域内的土地利用类型及其分布、反映区域内土地利用结构的专题地图。

⼟地覆盖⼟地利⽤简介及数据集1 简介⼟地覆盖：地球表⾯当前所具有的⾃然和⼈为影响所形成的覆盖物，是地球表⾯的⾃然状态，如森林、草场、农⽥、⼟壤、冰川、湖泊、沼泽湿地及道路等。

⼟地利⽤：是⼈类在⽣产活动中为达到⼀定的经济效益、社会效益和⽣态效益，对⼟地资源的开发、经营、使⽤⽅式的总称。

两者的区别:• ⼟地利⽤表⽰与⼟地相结合的⼈类活动⽽产⽣的不同利⽤⽅式，反映⼟地的社会和经济属性。

• ⼟地覆盖表⽰地球表⾯存在的不同类型的覆盖特征，强调的是⼟地的表⾯形状，反映⼟地的⾃然属性。

⼟地利⽤/⼟地覆盖分类系统LULC分类系统是根据⼈类⼟地利⽤⾏为的⽬的、⽅式等不同，将⼀定时期的⼟地利⽤⾏为分为若⼲种类型，由这些类型组成的有⼀定结构关系的系统框架(包括类型名称、识别标准、类型之间的联系等)。

⼀般采⽤分级结构。

可参考⽂献：可⽤来进⾏⼟地利⽤/⼟地覆盖分类的遥感信息源选取：主要使⽤空间分辨率为⽶级⾄1公⾥的可见光及近红外波段遥感数据．如GF-1、GF-2、HJ-1A/B、ZY-1 02C、IKONOS、Landsat-TM 、MSS、CEBERS、SPOT–HRV、NOAA-AVHRR及MODIS等。

分类⽅法• ⽬视解译定性分析⽅法• 计算机⾃动分类⽅法 1)⼟地覆盖⾮监督分类 2)⼟地覆盖监督分类⼟地覆盖分类结果精度检验（混淆矩阵）总体精度: 分类结果与地⾯实际类型相⼀致的概率.⽤户精度(第i类): 从分类结果中任取⼀个随机样本,其所具有的类型与地⾯实际类型相同的条件概率.制图精度(第j类): 相对于地⾯获得的实际资料中的任取⼀个随机样本,分类图上同⼀地点的分类结果与其相⼀致的条件概率.漏分误差(omission): 对于地⾯观测的某种类型, 在分类图上任取⼀样本, 其被错划分为其他不同类型的概率(实际的某类地物被误分到其他类型的概率).错分误差(comission): 对于所分出的某⼀类型上任取⼀样本, 它与实际地⾯观测类型不同的概率.(图像上被划分为某⼀类地物实际上有多少应该是别的类别).Kappa系数(可⽤来测定两幅图间的吻合度或精度):2 数据集10m 超⽅便⽆需注册直接点击下载！Esri对外公布了全球10⽶⼟地覆盖数据，该数据利⽤欧洲航天局(ESA)的Sentinel-2卫星影像绘制⽽成。

1数据平台介绍地球系统科学数据共享平台---长江三角洲数据区域分中心依托南京师范大学而建立，由虚拟地理环境教育部重点实验室与地理信息科学江苏省重点实验室负责建设。

目标是构建一个长期稳定运行、资源丰富的数据服务网站平台，跟踪长江三角洲地区热点问题、开发治理项目与工程，主动提供在线的数据服务，挖掘、抢救、整理、整合气候资源与大气环境、水资源与水环境、土壤资源与土壤环境、生物资源与生态环境等地质学、地理学、大气科学、环境科学、海洋科学等多学科的数据资源，服务于地球科学研究。

培养一批不同层次的数据融合、数据服务与数据共享的技术和管理的专门人才，推动共享工程持续、稳定健康发展。

基于多年来的地学研究积累、共享技术积累、数据积累与硬件建设，以及与众多相关高校和研究院所的良好合作关系，本站汇集了长期积累并具有非常重要价值的数据、资料、图件，进行了高校与科研院所地球系统科学相关研究成果的系统化、系列化整合，提供数据共享与信息服务。

本中心的建设可为长江三角洲地区有关的地球系统科学研究提供一个数据共享和交流的平台，为地球系统科学研究与区域可持续发展决策提供数据支撑。

服务范围地球系统科学数据共享平台---长江三角洲数据区域分中心已整合形成21个本区域的特色数据集。

今后，将根据长江三角洲区域内的热点研究问题和服务客户需求持续更新本中心的数据集；您也可以根据科研项目、工程项目的需求发邮件咨询定制您所需的数据（包括遥感数据、基础地理数据、其他地学相关辅助资料），本中心将为您提供相关的技术支持服务。

现有特色数据列表（最后更新时间2012年6月30日）：1.长江三角洲地区田野考古数据（新石器时期和隋唐时期）； 2.19世纪以来中国东部及长江中下游地区洪灾数据库； 3.长江三角洲地区土壤剖面数据集（1980s ）； 4. 全新世以来中国东部海面变化数据集；地球系统科学数据共享平台 ---长江三角洲区域分中心2 5. 1:100万江苏地震（1980s ）与旱涝灾害数据集（1950－2000）；6. 末次冰期以来中国东部环境演变数据集；7. 1:50万长江三角洲地区水文地质、工程地质与第四纪地质钻孔数据集（1980s ）；8. 长江中下游河道、河口地形数据集；(1963,1972,1985,1992,2003)(1980-2003)；9. 长江中下游多分辨率遥感影像数据库（1980、1990、2000年）；10. 长江三角洲地区（江苏省）乡镇社会经济、人口统计数据集(1999-2002)；11. 太湖流域1:25万数据集（1995-2000年）；12. 江苏省1：10万土地利用数据集（1980s 、2000、2005、2008）；13. 太湖流域1：10万土地利用数据（1980s 、2000、2005、2008）；14. 1:100万江苏省基础地理和生态环境数据集（1998、1999、2000）；15. 江苏省水稻种植面积空间分布数据集（2009-2010年）；16. 长三角地区数字高程数据产品(STRM DEM)；17. 长三角地区数字高程数据产品（ASTER GDEM 数据）；18. 长三角地区长时间序列夜间灯光DMSP OLS 数据集；19. 长三角地区长时间序列中国植被指数数据集-SPOT VEGETATION NDVI ；20. 长三角地区MODIS13Q1（250m 分辨率植被指数16天合成产品）植被指数数据集；21. 长三角地区1KM 地表温度/发射率8天合成L3产品 （MODIS11A2）数据集。

我国资源环境遥感发展与应用遥感卫星经过30多年的发展已经形成了以陆地卫星、海洋卫星、气象卫星、环境卫星等四大卫星业务运行系统和以科学研究为目的的实验卫星。

卫星遥感构成了对地圈、生物圈、大气圈及其相互作用的物理、化学过程和时空演变规律的系统化、立体化的探测系统，形成了全面的观测能力，在资源环境研究及其相关领域的应用日益广泛和深入。

一、遥感技术的发展与应用能力遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术的发展及其在地理学研究中越来越广泛和深入的应用，已经导致这一学科研究方法，特别是地理学研究中空间对象的观测与信息获取方法产生了根本性的变化，极大地提高了对地观测能力和丰富了观测内容，深化了人们对地理现象的认识。

目前，遥感技术已形成多星种、多传感器、多分辨率共同发展的局面。

各种遥感卫星包括资源卫星、环境卫星、海洋卫星、气象卫星等等，所获取的遥感信息具有厘米到千米级的多种尺度，如63cm、1m、3m、4m、5m、10m、20m、30m、60m、120m、150m、180m、250m、500m、1000m等多种分辨率，重访周期从1天到40～50天不等，在获取资源环境空间和时间信息方面构成很好的互补关系。

遥感技术在地球资源与环境研究和测量任务中扮演着越来越重要的角色，它所具有的高度的空间概括能力，有助于对区域的完整了解；而且各种空间分辨率遥感影像互补，成为获取地球资源信息的重要技术手段；不同卫星的适宜的重访周期有利于对地表资源环境的动态监测和过程分析；以多光谱观测为主并辅以较高分辨率的全色数据，极大的提升了对地物的识别和分类。

卫星遥感技术的发展使资源环境研究得到了极大的促进，在研究资源环境时空特征方面取得了一系列的具有重要影响的成果。

技术发展提高了成果质量，加强了研究深度，而且促进了成果应用。

二、资源研究中遥感技术的应用1．土地资源自1990年起，国际地圈生物圈计划（IGBP）和国际全球变化人文因素计划（IHDP）两组织积极筹划全球性综合研究计划，于1995年共同拟定并发表了《土地利用与土地覆被变化科学研究计划》，将其列为全球环境变化的核心项目。

第31卷第3期2024年6月水土保持研究R e s e a r c ho 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 .31,N o .3J u n .,2024收稿日期:2023-07-03 修回日期:2023-07-26 资助项目:国家自然科学基金项目 喀斯特城市景观格局时空演变及其对山体植物多样性影响的尺度效应 (42061039);贵州大学培育项目 喀斯特山地城市生物多样性维持的景观恢复力机制研究 (贵大培育[2020]46) 第一作者:李井浩(2001 ),男,重庆开州人,硕士研究生,主要从事景观与区域生态研究㊂E -m a i l :3354546236@q q.c o m 通信作者:王志杰(1986 ),男,甘肃会宁人,博士,教授,主要从事景观与区域生态㊁山地生物多样性保护研究㊂E -m a i l :z j w a n g3@g z u .e d u .c n h t t p :ʊs t b c y j .p a p e r o n c e .o r gD O I :10.13869/j .c n k i .r s w c .2024.03.004.李井浩,柳书俊,王志杰.基于F L U S 和I n VE S T 模型的云贵高原土地利用与生态系统服务时空变化多情景模拟研究[J ].水土保持研究,2024,31(3):287-298.L i J i n g h a o ,L i uS h u j u n ,W a n g Z h i j i e .M u l t i -s c e n a r i oS i m u l a t i o no fS p a t i o t e m p o r a lC h a n g e so fL a n d U s eP a t t e r na n d E c o s y s t e m S e r v i c e si n Y u n n a n -G u i z h o uP l a t e a uB a s e do nF L U Sa n d I n V E S T M o d e l s [J ].R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,2024,31(3):287-298.基于F L U S 和I n V E S T 模型的云贵高原土地利用与生态系统服务时空变化多情景模拟研究李井浩1,柳书俊1,王志杰1,2(1.贵州大学生命科学学院,贵阳550025;2.山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室,贵阳550025)摘 要:[目的]探讨云贵高原不同情景下的土地利用与生态系统服务时空变化,为云贵高原土地利用空间格局优化㊁生态系统服务功能提升和可持续发展策略制定提供科学依据㊂[方法]以云贵高原为研究对象,以2001年㊁2010年和2020年3期M C D 12Q 1土地覆被数据为基础数据,辅以自然和社会经济数据,基于A r c G I S ,F L U S 模型和I n V E S T 模型,模拟2030年㊁2040年和2050年自然发展情景㊁生态保护情景和耕地保护情景下的土地利用以及碳储量㊁产水量和土壤保持量3项生态系统服务功能时空分布格局㊂[结果](1)不同情景下云贵高原的土地利用变化以林地持续增加和草地持续减少为主要趋势;耕地保护情景下,耕地面积最高可占总面积的10.38%;生态保护情景下,林草面积在2050年可达总面积的90%㊂(2)3种情景下,云贵高原2020 2050年碳储量和土壤保持量均呈上升趋势,而产水量呈下降趋势㊂生态保护情景下,2050年碳储量预测值最高,为8.13ˑ109t;产水量减少速率显著低于另外两种情景,降幅为0.46%㊂(3)宜昌市㊁普洱市和常德市等市州的生态系统服务供给能力较高;而贵阳市㊁毕节市和安顺市等市州的生态系统服务供给能力较低㊂[结论]云贵高原2020 2050年整体生态系统服务供给能力较好,各项服务功能在不同情景下表现出较强的空间聚集性和异质性㊂云贵高原今后的生态系统服务管理和可持续发展中,应考虑不同生态系统服务功能的空间异质性以及林地面积持续增加可能带来的水资源失衡问题㊂关键词:F L U S 模型;I n V E S T 模型;碳储量;产水量;土壤保持量中图分类号:F 301.2;X 171.1 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2024)03-0287-12M u l t i -s c e n a r i o S i m u l a t i o no f S p a t i o t e m p o r a l C h a n ge s o fL a n dU s e P a t t e r na n dE c o s ys t e mS e r v i c e s i nY u n n a n -G u i z h o uP l a t e a u B a s e do nF L U S a n d I n V E S T M o d e l sL i J i n g h a o 1,L i uS h u j u n 1,W a n g Z h i ji e 1,2(1.C o l l e g e o f L i f eS c i e n c e s ,G u i z h o uU n i v e r s i t y ,G u i y a n g 550025,C h i n a ;2.K e y L a b o r a t o r y o f Pl a n tR e s o u r c e C o n s e r v a t i o na n dG e r m p l a s mI n n o v a t i o n i n M o u n t a i n o u sR e g i o n ,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,G u i y a n g 550025,C h i n a )A b s t r a c t :[O b j e c t i v e ]T h ea i m so ft h i ss t u d y a r et oe x p l o r et h es p a t i o t e m p o r a lc h a n ge sof l a n du s ea n d e c o s y s t e ms e r v i c e s u n d e r d i f f e r e n t d e v e l o pm e n t s c e n a r i o s o n t h eY u n n a n -G u i z h o uP l a t e a u ,a n d t o p r o v i d e a n i m p o r t a n t s c i e n t i f i c b a s i s f o r o p t i m i z i n g t h e s p a t i a l p a t t e r no f l a n du s e ,i m p r o v i n g t h e f u n c t i o no f e c o s ys t e m s e r v i c e s a n df o r m u l a t i n g s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t s t r a t e g i e s .[M e t h o d s ]T h eY u n n a n -G u i z h o uP l a t e a u w a s t a k e n a s t h e r e s e a r c ho b j e c t .T h eM C D 12Q 1l a n d c o v e r d a t a o f ph a s e s 2001,2010a n d 2020w e r e t a k e n a s t h e b a s i c d a t a ,a n d t h e n a t u r a l a n d s o c i o -e c o n o m i c d a t aw e r e t a k e n a s t h e a u x i l i a r y d a t a .B a s e d o nA r c G I S ,F L U S m o d e l a n d I n V E S T m o d e l p l a t f o r m ,t h e l a n du s e p a t t e r nc h a n ge p a t t e r n so fY u n n a n -G u i z h o uP l a t e a uf r o m 2001t o2020w e r ea n a l y z e d .T h es p a t i o t e m p o r a ld i s t r i b u t i o n p a t t e r no f l a n du s ea n dt h es p a t i o t e m po r a lc h a n g e so ft h r e ee c o s y s t e m s e r v i c e sf u n c t i o n(c a r b o ns t o r a g e,w a t e r y i e l da n ds o i lc o n s e r v a t i o n)w e r e s i m u l a t e du nde rt h e N a t u r a l D e v e l o p m e n tS c e n a r i o(N D S),E c o l o g i c a lP r o t e c t i o n S c e n a r i o(E P S)a n d F a r m l a n dP r o t e c t i o nS c e n a r i o(F P S)i n2030,2040a n d2050.[R e s u l t s](1)T h e m a i nt r e n dof l a n du s e s t r u c t u r e i nY u n n a n-G u i z h o uP l a t e a uu n d e r d i f f e r e n t s c e n a r i o sw a s t h e c o n t i n u o u s i n c r e a s e o f f o r e s t l a n d a n d t h e c o n t i n u o u s d e c r e a s e o fg r a s s l a n d.Th e f a r m l a n da r e a c a na c c o u n t f o r10.38%o f t h e t o t a l a r e au n d e r t h e F P S.T h e f o r e s t l a n da n d g r a s s l a n d a r e awi l l r e a c h90%o f t h e t o t a l a r e ab y2050u n d e r t h eE P S.(2)U n d e r t h e t h r e es c e n a r i o s,t h et o t a lc a r b o ns t o r a g ea n ds o i lc o n s e r v a t i o no fe c o s y s t e m s e r v i c e si nt h e Y u n n a n-G u i z h o uP l a t e a u f r o m2020t o2050s h o wa n i n c r e a s i n g t r e n d,w h i l e t h e t o t a lw a t e r y i e l d s h o w s a d e c r e a s i n g t r e n d.U n d e r t h eE P S,t h e p r e d i c t e d v a l u e o f c a r b o n s t o r a g e i n2050w i l l b e t h e h i g h e s t,8.13ˑ109t,a n d t h e r e d u c t i o n r a t eo fw a t e r y i e l d w i l lb es i g n i f i c a n t l y l o w e rt h a nt h eo t h e rt w os c e n a r i o s,w i t had e c r e a s eo f 0.46%.(3)Y i c h a n g,P u'e ra n d C h a n g d eh a v eh i g h e re c o s y s t e m s e r v i c e ss u p p l y c a p a c i t y.H o w e v e r,t h e s u p p l y c a p a c i t y o f e c o s y s t e ms e r v i c e s i nG u i y a n g,B ij i e a n dA n s h u n i s l o w.[C o n c l u s i o n]T h e s u p p l y c a p a c i t y o f e c o s y s t e ms e r v i c e s i nt h es t u d y a r e a i sb e t t e r f r o m2020t o2050,a n da l l s e r v i c e f u n c t i o n ss h o ws t r o n g s p a t i a l a g g r e g a t i o na n dh e t e r o g e n e i t y u n d e rd i f f e r e n t s c e n a r i o s.W h e nf o r m u l a t i n g s t r a t e g i e s f o re c o s y s t e m s e r v i c em a n a g e m e n t a n d s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t i n t h eY u n n a n-G u i z h o uP l a t e a u,t h e s p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c so fd i f f e r e n te c o s y s t e m s e r v i c ef u n c t i o n sa n dt h e w a t e rs h o r t a g ec a u s e db y t h ec o n t i n u o u s i n c r e a s e o f f o r e s t a r e a s h o u l db e c o n s i d e r e d.K e y w o r d s:F L U Sm o d e l;I n V E S T m o d e l;c a r b o n s t o r a g e;w a t e r y i e l d;s o i l c o n s e r v a t i o n生态系统服务(E c o s y s t e mS e r v i c e s)是生态系统所提供给人类生存所必需的生态产品与服务的统称,包括供给服务㊁调节服务㊁支持服务和文化服务[1],这些服务提供了人类赖以生存和发展的资源环境,是人类可持续发展的重要保障[2]㊂联合国千年评估报告指出全球60%的生态系统服务正在退化或丧失[3],而土地作为承载人类生产与生活的空间载体,其利用与变化可以直接反映人类活动对区域生态系统的影响[4],是直接影响生态系统服务的重要因素[5]㊂在全球气候变化和经济快速发展背景下,人类对土地过度开发和高强度转换土地覆被类型等行为极大地影响了生态系统的结构㊁过程与功能,对生态系统服务的稳定构成了威胁[6]㊂因此,如何基于有限的土地资源,协调生态保护与经济发展之间的关系,合理优化土地利用与生态系统服务空间布局,是实现区域可持续发展亟需解决的问题㊂国内外关于土地利用变化和生态系统服务评估的研究方法已有大量报道㊂土地利用变化预测模拟方面,自20世纪以来,元胞自动机模型(C A)㊁土地利用变化及效应模型(C L U E-S)㊁多智能体系统模型(MA S)和未来土地利用变化情景模拟模型(F u t u r e L a n dU s eS i m u l a t i o n,F L U S)等土地利用变化预测模型被相继提出,其中,F L U S模型模拟不同情景下土地利用变化结果具有较高的模拟精度,被广泛用于土地利用模拟研究中[7]㊂在生态系统服务评估方面, C o s t a n z a等[1]在1997年首次提出了单位面积经济价值参数评估模型,开启了生态系统服务评估的热潮㊂2008年谢高地等[8]在C o s t a n z a等[1]的研究基础上,结合中国实际情况提出了 中国生态系统服务当量因子表 并得到了广泛运用㊂近年来,随着 3S 技术在生态系统服务评估中的运用与发展,涌现出了众多生态系统服务评估模型,如A R I E S模型㊁S o l V E S模型和I n V E S T (I n t e g r a t e dV a l u a t i o no fE c o s y s t e mS e r v i c e s a n dT r a d e-o f f s)模型等[9],其中I n V E S T模型数据需求简单㊁评估精度高㊁结果空间表达清晰,在生态系统服务功能动态评估领域得到了广泛应用[10]㊂近年来,学者们尝试耦合F L U S模型和I n V E S T模型对未来土地利用变化与生态系统服务功能进行预测和评估,并取得了一系列成果㊂例如,任胤铭等[5]采用F L U S-I n-V E S T模型对京津冀地区2045年3种情景下的土地利用变化和多种生态系统服务功能进行模拟,结果表明生态保护情景是最有利于可持续发展的土地利用方案;王超越等[11]运用F L U S-I n V E S T模型探究呼包鄂榆城市群土地利用与碳储量时空变化之间的关系,结果显示生态保护情景下土地利用变化碳储量稳定性最优;邵壮等[12]基于F L U S-I n V E S T模型预测了多种情景下土地利用和碳储量变化,并得出绿色集约生态保护情景下的碳储量预测值最高㊂综上所述,目前基于F L U S-I n V E S T模型预测土地利用和生态系统服务功能时空变化的研究模式主要为单年多情景模式,研究地区主要集中在东部经济发达地区㊁北部干旱区或城市化地区,研究尺度主要集中在市域尺度上,而西南喀斯特山地区域尺度的多年多情景模拟相关研究鲜见㊂882水土保持研究第31卷云贵高原是世界上喀斯特地貌发育最典型地区之一,土地利用结构复杂,地理环境差异显著[13],拥有丰富的动植物资源和多样的生态系统[14],为该地区提供了碳储存㊁水源涵养和土壤保持等多种生态系统服务功能[15]㊂为解决西南山区贫困问题,中国政府自2000年开始实施西部大开发政策,加剧了云贵高原的人类活动和土地利用变化,深刻影响了自然环境和生态系统服务功能[16]㊂近年来,国家越来越重视生态环境的保护并实施了一系列生态保护与恢复措施,如 喀斯特石漠化恢复工程 ㊁ 退耕还林还草工程 和 天然林保护工程 等[17]㊂在此背景下,云贵高原的生态环境质量和生态系统结构得到了改善和优化,显著提高了碳储存㊁土壤保持和净化环境等生态系统服务功能[17]㊂然而,云贵高原未来土地利用与生态系统服务在当下经济发展速度持续加快㊁人为干扰不断增强和生态保护与修复工程不断实施的多重影响下的时空变化尚不明确,且精确刻画云贵高原在不同情景下的土地利用与生态系统服务时空变化的研究鲜有报道㊂因此,评估云贵高原不同情景下的土地利用与生态系统服务时空变化特征对该地区未来生态保护和可持续发展具有重要的实践与科学意义㊂基于此,本研究以云贵高原2001 2020年M O D I S 土地覆被数据集为基础数据,利用F L U S-I n V E S T模型预测云贵高原2020 2050年3种情景下的土地利用和生态系统服务功能空间分布格局,探讨不同情景下土地利用和多项生态系统服务功能时空变化特征,以期为该地区的土地资源可持续利用㊁优化土地利用结构和提升生态系统服务功能提供科学依据㊂1材料与方法1.1研究区概况云贵高原位于中国西南部,是中国四大高原之一,大致位于东经100ʎ 111ʎ,北纬22ʎ 30ʎ,总面积约77.54ˑ104k m2[18]㊂云贵高原属于典型喀斯特地区,是中国重要的生态功能区,也是全球生态脆弱区,其生态系统对气候变化和人类活动的影响极为敏感[19]㊂云贵高原是青藏高原向丘陵和平原地区的过渡地带,整体地形由西向东下降[20],由于其独特的地理位置㊁气候条件和生态系统多样性,云贵高原拥有着丰富的生态系统服务功能,包括碳储存㊁水源涵养㊁土壤保持和生物多样性保护等[21]㊂然而,在过去的几十年中,由于经济快速发展导致人地矛盾突出,云贵高原的生态环境受到严重的影响和破坏,主要包括石漠化㊁水土流失和生态系统退化等问题[18]㊂1.2数据来源与数据预处理本研究所采用的数据主要包括:(1)土地覆被数据:云贵高原2001年㊁2010年和2020年3期M C D12Q1土地覆被数据(I G B P方案),并根据研究区特点将数据中17类地类重分类为7类地类,即林地㊁草地㊁湿地㊁耕地㊁水域㊁裸地和建设用地;(2)生态系统服务功能评估数据:降水侵蚀性因子R,土壤可蚀性因子K,潜在蒸散发数据,土壤数据(沙含量㊁淤泥含量㊁黏土含量㊁有机物含量),流域数据提取自D E M;(3)土地利用变化驱动因子数据:社会经济因素(G D P和人口密度)㊁自然因素(D E M㊁坡度㊁坡向㊁年均气温㊁年均降水量和土壤类型)㊁交通区位因素(距公路距离)(图1)㊂所有数据统一为WG S_1984_U T M_Z o n e_48N 投影坐标系,并重采样至500m空间分辨率㊂具体数据及其来源如表1所示㊂1.3研究方法1.3.1土地利用变化多情景模拟(1)F L U S模型㊂F L U S模型在传统C A模型基础上采用多层前馈神经网络算法和轮盘赌选择机制进行了改进[22],可以很好地用于多种驱动因素作用下的土地利用变化多情景模拟[23]㊂模型主要计算过程如下:(1)基于神经网络的适宜性概率计算㊂神经网络算法(A N N)包括预测与训练阶段,由输入层㊁隐含层和输出层组成[24],计算公式为:p(p,k,t)=ðj w j,kˑ11+e-n e t j(p,t)(1)式中:p(p,k,t)为第k类地类在栅格p,时间t上的适宜性概率;w j,k是隐藏层和输出层之间的自适应权重;n e t j(p,t)在隐含层中表示神经元j在时间t从栅格单元p上所接收的信号㊂(2)自适应惯性系数㊂自适应惯性系数由每类土地的现状数量与未来需求决定,并在迭代过程中进行自适应调整使各地类数量向需求目标发展[25]㊂第k类地类在时间t上的自适应惯性系数A i t k为:A i t k=A i t-1k D t-2kɤD t-1kA i t-1kˑD t-2k D t-1k0>D t-2k>D t-1kA i t-1kˑD t-2k D t-1k Dt-1k>D t-2k>0ìîíïïïïïï(2)式中:D t-1k,D t-2k分别为t-1,t-2时第k类地类栅格数量与需求量之间的差值㊂(3)邻域因子与权重㊂邻域因子表示不同地类间以及邻域范围内不同土地利用单元间的相互作用[26],其表达式为:Ωt p,k=ðNˑN c o n(c t-1p=k)NˑN-1ˑw k(3)982第3期李井浩等:基于F L U S和I n V E S T模型的云贵高原土地利用与生态系统服务时空变化多情景模拟研究式中:ðN ˑN c o n (c t -1p=k )表示在N ˑN 的M o o r e 邻域窗口中,上一次迭代结束后第k 类地类的栅格总数;w k 为各地类邻域作用的权重㊂本文采用3ˑ3M o o r e 邻域,C A 迭代次数为300次㊂根据过往研究经验[12]与研究区土地利用特征,对各地类邻域权重赋值并反复调试,详细赋值信息如表2所示㊂图1 自然及社会因子空间分布F i g .1 S pa t i a l d i s t r ib u t i o no f n a t u r a l a n d s oc i a l f a c t o r s 表1 数据信息T a b l e 1 D a t e i n f o r m a t i o n数据类型数据名称数据来源土地利用数据M C D 12Q 1产品h t t p s :ʊl a d s w e b .m o d a p s .e o s d i s .n a s a .g o v 土地利用变化驱动因子数据D E M 坡度h t t p s :ʊw w w.gs c l o u d .c n 坡向年均气温年均降水量人口密度h t t ps :ʊw w w.r e s d c .c n G D P 土壤类型距公路距离生态系统服务功能评估数据降水侵蚀因子Rh t t p :ʊc l i c i a .b n u .e d u .c n 土壤可蚀性因子K h t t p s :ʊd a t a .t p d c .a c .c n 潜在蒸散发量土壤数据(沙含量㊁淤泥含量㊁黏土含量㊁有机物含量)h t t p:ʊw w w.n c d c .a c .c n 092 水土保持研究 第31卷表2 F L U S 模型邻域作用权重T a b l e 2 N e i g h b o r h o o dw e i gh t s o f F L U Sm o d e l 土地利用类型林地草地湿地耕地裸地水域建设用地邻域作用权重1.0000.5670.0070.3360.0010.0010.024(2)多情景设置㊂情景分析是权衡国土空间布局的重要方法[27],通过限制土地利用转移成本矩阵[12],设置云贵高原2020 2050年3种发展情景:耕地保护情景(F P S )㊁生态保护情景(E P S )和自然发展情景(N D S )㊂自然发展情景中,保持2001 2020年云贵高原土地利用变化特征,不对转移成本矩阵进行任何限制;生态保护情景中,将7类地类按照生态贡献从高到低排序为林地>草地>水域>湿地>耕地>裸地>建设用地[10],在自然发展的基础上限制高生态贡献用地向低生态贡献用地转化;耕地保护情景中,除建设用地外其他地类均可向耕地转换,并在生态保护情景的基础上限制耕地向其他用地转换[10]㊂各情景中土地利用转移成本矩阵如表3所示㊂表3 土地利用转移成本矩阵T a b l e 3 L a n du s e t r a n s f e r c o s tm a t r i x项目自然发展情景ABCDEFG生态保护情景ABCDEFG耕地保护情景ABCDEFGA 111111110000001101000B 111111111000001111101C 111111111100101111010D 111111111110100001000E 111111111111111101011F 111111111100101011010G1111111000010100101注:A ,B ,C ,D ,E ,F ,G 分别代表林地㊁草地㊁湿地㊁耕地㊁裸地㊁水域和建设用地;1表示可以转换,0表示不可以转换㊂(3)精度验证㊂采用K a p pa 系数和F O M 系数对模型精度进行验证㊂经过计算,模拟结果的K a p pa 系数为0.69(0.6<K a p pa ɤ0.8时表示模拟结果较好[23]),F O M 系数为0.3009(0.1~0.2为标准水平),表明F L U S 模型在云贵高原有较好的模拟能力,可以用于云贵高原2020 2050年的土地利用变化预测㊂1.3.2 生态系统服务功能评估 I n V E S T 模型即生态系统服务综合评估与权衡模型㊂本研究选取云贵高原典型的碳储量㊁产水量和土壤保持量3种生态系统服务功能,基于I n V E S T 模型进行评估㊂(1)碳储量㊂碳储量模块是以地表景观格局和覆被类型为评估单元,参考相关研究[28-29]确定研究区各地类的碳密度(表4)㊂模型计算公式为:C t o t =C a b o v e +C b e l o w +C s o i l +C d e a d (4)式中:C t o t 为总碳储量;C a b o v e 为地上部分的碳储量;C b e l o w 为地下部分的碳储量;C s o i l 为土壤碳储量;C d e a d 为死亡有机碳储量㊂(2)产水量㊂产水量模块是一种以栅格为单元的水量平衡估算模块[30]㊂模型计算公式为:Y (x )=(1-A E T (x )P (x ))ˑP (x )(5)A E T (x )P (x )=1+P E T (x )P (x )-1+(P E T (x )P (x ))w1w(6) P E T (x )=K c (l x )ˑE T 0(x )(7) w (x )=Z ˑAW C (x )P (x )+1.25(8)式中:Y (x )为栅格单元x 的产水量;A E T (x )为云贵高原每个栅格单元的实际蒸散发量;P (x )为栅格单元x 的降水量;P E T (x )为潜在蒸散发量;w 为自然气候 土壤性质的非物理参数;K c (l x )表示栅格单元x 中特定土地利用的植物(植被)蒸散系数;E T 0(x )表示栅格单元x 的参考作物蒸散;AW C (x )表示植物可利用水含量;Z 为经验常数,本研究取值为9.433[29]㊂(3)土壤保持量㊂土壤保持模块通过通用土壤流失方程(U S L E )方程对研究区潜在土壤侵蚀量与实际土壤侵蚀量进行定量估算,潜在侵蚀量与实际侵蚀量的差值即为土壤保持量[31]㊂公式如下: R K L S =R ˑK ˑL S(9) U S L E =R K L S ˑC ˑP(10)式中:R K L S 为栅格单元潜在土壤流失量;R 为降雨侵蚀力;K 为土壤可蚀性;L S 为坡度坡长因子;U S L E 为栅格单元每年土壤侵蚀量;P 为水土保持措施因子;C 为植被覆盖因子㊂1.3.3 相关性分析 为进一步探究不同地类变化对生态系统服务的影响,采用斯皮尔曼相关性系数对20202050年3种情景下不同地类面积和生态系统服务功能192第3期 李井浩等:基于F L U S 和I n V E S T 模型的云贵高原土地利用与生态系统服务时空变化多情景模拟研究变化量进行相关性检验㊂基于A r c G I S10.8平台,使用10k m ˑ10k m 的格网提取研究区土地利用及生态系统服务变化量,采用I B MS P S S 软件进行相关性分析㊂r s =ðni =1(x i -x )(y i -y )ðn i(x i -x )2ðn i(y i -y)2=1-6ðni =1d i2n (n 2-1)式中:d i 表示每对观察值(x ,y )的秩之差;n 为样本容量㊂表4 各土地利用类型碳密度T a b l e 4 C a r b o nd e n s i t y o f e a c h l a n du s e t y pe t /h m2类型C a b o v e C b e l o wC s o i lC d e a d林地46.208.62136.9813.00草地2.337.3043.720.10湿地4.230.00152.650.00耕地4.600.3021.600.00裸地1.001.8234.080.00水域2.750.00144.130.00建设用地0.406.9028.800.002 结果与分析2.1 云贵高原2020-2050年土地利用结构时空变化特征由图2可知,自然发展情景下,云贵高原20202050年的土地利用变化主要表现为林地持续增加,草地持续减少,耕地和建设用地少量扩张;其中,2050年林地面积增加至275565.50k m 2,面积占比由2020年24%上升至36%,而草地则下降至410393.25k m2,面积占比为53%,较2020年降幅为12%㊂在耕地保护情景下,耕地面积从2030 2050年逐步提高,不同模拟年份中耕地面积占比均在10%以上,从2020 2050年每十年分别增长了1914.75k m 2,141.25k m 2,141.25k m 2,20202030年耕地面积增幅最大,2050年耕地面积达到了最高值80502.75k m 2,占比为10.38%㊂在生态保护情景下,林地和草地两类主要生态用地面积总和最高,在2050年达到了696527.00k m 2,面积占比为90%㊂云贵高原2030 2050年3种情景下的土地利用均较好地维持了2020年的空间分布格局,具体表现为林地主要集中于云贵高原西南部和西北与青藏高原接壤区域,建设用地主要分布在各市州的建成区及其周边,耕地环绕建设用地分布,云贵高原土地利用结构从中心向外围呈建设用地ң耕地ң草地ң林地辐射状分布格局(图3)㊂图2 2020-2050年不同情景中土地利用类型面积堆积F i g.2 P l o t o f a r e a a c c u m u l a t i o n i nd i f f e r e n t s c e n a r i o s f r o m2020t o 20502.2 云贵高原2020-2050年不同情景下生态系统服务时空变化不同情景下,云贵高原2020 2050年碳储量和土壤保持量呈增加趋势,而产水量呈下降趋势(表5)㊂具体而言:2020 2050年生态保护情景㊁耕地保护情景和自然发展情景下,总碳储量分别增加1.426ˑ109t ,1.399ˑ109t 和1.399ˑ109t ,增幅分别为21.27%,20.87%和20.87%;土壤保持总量分别增加8.1ˑ109t ,8.5ˑ109t 和8.5ˑ109t ,增幅分别为1.92%,2%和2%;生态保护情景下的总产水量下降至4.767ˑ109m m ,降幅为0.46%,耕地保护情景和自然发展情景下的总产水量均下降至4.766ˑ109m m ,降幅为0.48%㊂生态保护情景下与耕地保护情景和自然发展情景下的土地利用变化与生态系统服务功能模拟结果差异显著,在生态保护情景下,各年碳储量预测值均显著高于另外两种情景,这是因为该情景下林地和草地得到了良好的保护,林草面积持续增加,储存了更多的生物量;虽然生态保护情景下产水量减少趋势并未得到有效遏制,但减少速率显著低于另外两种情景,这主要是由于生态保护情景下对草地的保护使其转出为其他地类的速率低于其他两种情景,因此具有更高的产水服务㊂在耕地保护情景下,2050年耕地面积显著大于其他两种情景,这体现出耕地保护情景中采取的耕地保护措施对维持耕地面积具有显著正向作用㊂空间分布和变化方面,2020 2050年不同情景下3项生态系统服务功能的空间格局呈现出相似的分布特征,而不同生态系统服务的空间分布与变化具有明显的异质性㊂具体而言:3种情景下碳储量高值区均主要集中在研究区西部的普洱市㊁丽江市和临沧市以及东北部的宜昌市等地区,低值区集中在中部地区的安顺市㊁毕节市和292 水土保持研究 第31卷贵阳市以及东部的娄底市等地区㊂不同情景下云贵高原各市州的单位面积碳储量均呈增加趋势;且西部地区增加较为明显,如丽江市㊁普洱市和凉山州等市州增加30t /h m 2以上;而中部和东部大部分市州增加相对较少,如安顺市㊁河池市和宜宾市等市州增加均不足7t /h m 2(图4)㊂图3 2030-2050年云贵高原土地利用空间分布F i g .3 S p a t i a l d i s t r i b u t i o no f l a n du s e i nY u n n a n -G u i z h o uP l a t e a ud u r i n g 2030-2050表5 2020-2050年不同发展情景的三项生态系统服务功能变化T a b l e 5 C h a n g e s o f t h r e e e c o s y s t e ms e r v i c e f u n c t i o n s i nd i f f e r e n t d e v e l o p m e n t s c e n a r i o s f r o m2020t o 2050发展情景年份基准年份2020自然发展情景203020402050生态保护情景203020402050耕地保护情景203020402050碳储量(ˑ109/t )6.7047.0967.5998.1037.1207.6258.1307.0967.6008.103产水量(ˑ109/mm )4.7894.7834.7754.7664.7844.7754.7674.7834.7754.766土壤保持量(ˑ1011/t)4.2264.2544.2814.3114.2504.2804.3074.2554.2824.311 3种情景下产水量高值区主要分布在云贵高原东部(常德市㊁宜昌市和张家界市)㊁北部(泸州市和宜宾市)和南部(文山州)等区域;低值区主要分布在西部(普洱市㊁大理州和临沧市)和东南部(河池市和黔南州)㊂不同情景下各市州单位面积产水量均呈下降趋势,且西部地区下降较为明显,如普洱市㊁丽江市和玉溪市等市州下降0.5mm /h m 2以上,而中部及东南部地区下降相对较少,如安顺市㊁河池市和黔南州等市州下降不足0.1mm /h m 2(图5)㊂3种情景下土壤保持量高值区主要分布在云贵高原东北部(宜昌市㊁张家界市和恩施州)㊁西北部(攀枝花市和凉山州)和西南部(红河州和普洱市)地区;低值区主要分布在中部(贵阳市㊁毕节市和黔南州)和中西部(曲靖市㊁昆明市和楚雄州)地区㊂不同情景下各市州的单位面积土壤保持量均呈增加趋势;且西南㊁西北和东北地区增加较为明显,如攀枝花市㊁宜昌市和丽江市等市州增加200t /h m 2以上;而中部和东南部地区增加相对较少,如安顺市㊁贵阳市和河池市等市州增加均不足40t /h m2(图6)㊂392第3期 李井浩等:基于F L U S 和I n V E S T 模型的云贵高原土地利用与生态系统服务时空变化多情景模拟研究492水土保持研究第31卷图4云贵高原碳储量空间分布及其变化F i g.4S p a t i a l d i s t r i b u t i o na n d c h a n g e o f c a r b o n s t o r a g e i nY u n n a n-G u i z h o uP l a t e a u图5云贵高原产水量空间分布及其变化F i g.5S p a t i a l d i s t r i b u t i o na n d v a r i a t i o no fw a t e r y i e l d i nY u n n a n-G u i z h o uP l a t e a u图6云贵高原土壤保持量空间分布及其变化F i g.6S p a t i a l d i s t r i b u t i o na n d v a r i a t i o no f s o i l c o n s e r v a t i o no nY u n n a n-G u i z h o uP l a t e a u2.3不同土地利用类型与生态系统服务功能的相关性不同情景下,各地类与生态系统服务功能的相关性具有明显差异(表6)㊂碳储量和土壤保持量在不同情景下均与林地呈极显著正相关关系(p<0.01),与草地呈极显著负相关关系(p<0.01),在自然发展情景和耕地保护情景下与耕地呈弱负相关关系(p<0.01),在生态保护情景下与耕地呈弱正相关关系(p< 0.01)㊂产水量在3种情景下均与林地呈极显著负相关关系(p<0.01),与草地呈极显著正相关关系(p< 0.01),在自然发展情景和耕地保护情景下与耕地呈弱正相关关系(p<0.01),在生态保护情景下与耕地呈弱负相关关系(p<0.01)㊂表6不同土地利用类型与生态系统服务功能变化之间的斯皮尔曼相关性T a b l e6S p e a r m a n c o r r e l a t i o nb e t w e e nd i f f e r e n t l a n du s e t y p e s a n d c h a n g e s i n e c o s y s t e ms e r v i c e f u n c t i o n s类型F o L G L W L F a L B L W B C LN D S-WY-0.961**0.912**-0.091**0.222**0.012-0.038**0.184** N D S-S C0.871**-0.821**0.056**-0.195**-0.027*0.017-0.133** N D S-C S0.974**-0.902**0.093**-0.282**-0.0060.034**-0.157** E P S-WY-0.960**0.956**-0.112**-0.269**0.005-0.035**E P S-S C0.867**-0.872**0.085**0.347**-0.024*0.019E P S-C S0.972**-0.955**0.113**0.221**-0.0030.036**F P S-WY-0.964**0.937**-0.088**0.315**-0.0090.036**0.214**F P S-S C0.87**-0.846**0.051**-0.358**-0.022*-0.028*-0.16**F P S-C S0.977**-0.95**0.088**-0.343**0.013-0.034**-0.182**注:**在0.01级别(双尾),相关性显著;*在0.05级别(双尾),相关性显著;林地(F o L);草地(G L);湿地(W L);耕地(F a L);裸地(B L);水域(W B);建设用地(C L);产水量(WY);土壤保持量(S C);碳储量(C S)㊂3讨论本研究利用F L U S-I n V E S T模型模拟云贵高原未来土地利用与生态系统服务功能的时空分布格局,发现云贵高原2020 2050年土地利用结构发生显著变化,林地和草地之间相互转移,林地持续增加,草地持续减少,与W a n g等[18]的研究结论一致,这与中国实施的一系列生态保护与修复工程有关;此外,592第3期李井浩等:基于F L U S和I n V E S T模型的云贵高原土地利用与生态系统服务时空变化多情景模拟研究云贵高原边缘山脉林立,如横断山脉㊁哀牢山和大娄山等大型山脉山势陡峭㊁海拔较高,人迹罕至,保持着良好的原生林草生态系统,也为云贵高原多样的生态系统服务功能奠定了基础㊂云贵高原不同生态系统服务功能在空间分布上有明显的差异性,碳储量和土壤保持量高值区主要分布在西部地区,该地区地表植被覆盖率高,森林茂密,而碳储量和土壤保持量与林地呈极显著正相关性,2020 2050年云贵高原林地面积不断增加,可以储存更多的生物量㊁拦截降雨和提高坡地稳定性[32],因而具有较好的固碳和土壤保持作用;低值区是云贵高原的经济中心,植被覆盖度低且受人类活动影响较大,主要用地类型为耕地和建设用地,导致该地区的碳储量和土壤保持量相对较低[33]㊂产水量高值区主要集中在东部地区,低值区主要集中在西部地区,这主要是因为云贵高原地势由西到东逐渐变缓,西部靠近青藏高原山势陡峭㊁植被覆盖度高不易存水,且林地蒸散发能力较强[34],对地表径流具有拦截作用延迟了降水汇流时间,产水量较低;而东部区域地势较缓,草地面积广阔,是云贵高原的主要集水区,汇水面积较大且大量人造地表和耕地改变了水量平衡,使洪峰流量增加[35],产水量较高;陈田田等[36]的研究结果表明中国西南地区产水服务的空间格局呈东高西低分布态势,与本文的研究结果相似㊂本文选择F L U S模型对云贵高原未来土地利用变化进行多情景预测,精度验证表明模型模拟结果较为可靠,但研究过程中仍然存在许多有待进一步考虑的问题㊂首先,研究区不同栅格尺度下的土地利用数据对F L U S模型模拟结果有一定影响,根据研究文献[11]和经验表明,当栅格尺度在30mˑ30m时, F L U S模型的模拟精度最高,多数学者均选择该尺度进行研究,本文鉴于研究区范围较大和数据可获取性的限制采用了500mˑ500m的栅格尺度,在未来的研究中可以考虑提高数据的分辨率以验证该栅格尺度是否为云贵高原的最佳研究尺度㊂其次,I n V E S T 模型存在一定的局限性,在计算碳储量时忽略了相同地类中4个碳库的差异[37],在计算产水量时仅考虑了降水量和蒸发量,但径流㊁冰川和冻土等其他因素在水文循环中也起着重要作用[38]㊂4结论(1)3种情景下,云贵高原2020 2050年土地利用结构发生明显变化,其中,自然发展情景下,林地通过侵占草地持续增加;耕地保护情景下,耕地面积在2050年可占云贵高原总面积的10.38%;生态保护情景下,林草面积在2050年可达研究区总面积的90%㊂(2)不同情景下,云贵高原地区2020 2050年3项生态系统服务功能的变化趋势基本一致,即碳储量和土壤保持量呈上升趋势,产水量呈下降趋势㊂其中,在生态保护情景下,各年碳储量预测值均显著高于另外两种情景,最高为8.13ˑ109t;虽然产水量减少趋势并未得到有效遏制,但减少速率显著低于另外两种情景,降幅为0.46%,表明生态保护情景是云贵高原可持续发展的最优情景㊂(3)各情景下不同生态系统服务功能的空间分布变化具有明显的异质性,宜昌市㊁普洱市和常德市等市州是云贵高原生态系统服务的核心供给区,贵阳市㊁毕节市和安顺市等市州是研究区各项生态系统服务低值区㊂今后在制定云贵高原生态系统服务管理和可持续发展策略时,应因地制宜,分类施策,采取有效措施保护生态系统服务核心供给区现有的大面积林地,同时应注意林地面积持续增加可能带来的水资源短缺问题;合理优化生态系统服务功能低值区的土地利用结构,平衡生态保护和经济发展的关系,以促进区域社会经济和生态环境的协调可持续发展㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] C o s t a n z aR,D a r g eR,G r o o tR,e t a l.T h ev a l u eo f t h ew o r l d's e c o s y s t e ms e r v i c e s a 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.[2] G o n g Y,C a iM,Y a oL,e t a l.A s s e s s i n g C h a n g e s i n t h eE c o s y s t e m S e r v i c e s V a l u ei n R e s p o n s et o L a n d-U s e/L a n d-C o v e rD y n a m i c si nS h a n g h a i f r o m2000t o2020[J].I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo f E n v i r o n m e n t a l R e s e a r c ha n dP ub l i cH e a l t h,2022,19(19):12080.[3]M i l l e n n i u me c o s y s t e ma s s e s s m e n t(M A).E c o s y s t e m sa n dh u m a n w e l l-b e i n g[M].W a s h i n g t o n D C:I s l a n d P r e s s,2005.[4] X i eH,H eY,C h o i Y,e t a l.W a r n i n g o f n e g a t i v e e f f e c t s o fl a n d-u s e c h a n g e s o n e c o l o g i c a l s e c u r i t y b a s e d o nG I S[J].S c i e n c e o f t h eT o t a l E n v i r o n m e n t,2020,704:135427.[5]任胤铭,刘小平,许晓聪,等.基于F L U S-I n V E S T模型的京津冀多情景土地利用变化模拟及其对生态系统服务功能的影响[J].生态学报,2023,43(11):4473-4487.R e nY M,L i uXP,X uXC,e t a l.M u l t i-s c e n a r i o s i m u-l a t i o no f l a n du s ec h a n g ea n di t si m p a c to ne c o s y s t e ms e r v i c e si n B e i j i n g-T i a n j i n-H e b e ir e g i o n b a s e d o nt h eF L U S-I n V E S T M o d e l[J].A c t aE c o l o g i c aS i n i c a,2023,43(11):4473-4487.[6]李静芝,杨丹.荆南三口地区生态系统服务价值时空特征分析[J].安全与环境学报,2022,22(6):3529-3540.L i JZ,Y a n g D.A n a l y s i so f t h es p a t i a la n dt e m p o r a lc h a r a c t e r i s t i c so fe c o l o g i c a ls e r v i c ev a l u ei nt h et h r e eo u t l e t s o f s o u t h e r n J i n g j i a n g R i v e r[J].J o u r n a l o f S a f e t y692水土保持研究第31卷。

全球有四种常用的土地覆盖数据产品：1）美国马里兰大学的全球土地覆盖数据（即UMD 数据集）；2）国际地圈-生物圈计划的全球土地覆盖数据（即IGBP-DISCover数据集）；3）美国波士顿大学的全球土地覆盖数据（即MODIS 数据集）；4）欧盟联合研究中心的全球土地覆盖数据（即GLC2000 数据集）。

中国土地覆盖数据集包括5种产品：1）由GLC2000项目开发的基于SPOT4遥感数据的全球土地覆盖数据中国子集，数据名称为GLC2000；说明：GLC2000中国区域土地覆盖数据由全球覆盖数据直接裁剪得到。

算法：非监督分类。

2）由IGBP－DIS支持的基于AVHRR遥感数据的全球土地覆盖数据中国子集，数据名称为IGBPDIS；说明：IGBPDIS数据的制备，采用USGS的方法，利用1992年四月到1992年三月的AVHRR 数据开发出1km分辨率的全球土地覆盖数据集，分类系统采取IGBP制定的分类系统，把全球分为17类。

IGBP全球土地覆盖数据集的开发以洲为单位。

应用AVHRR12个月的最大化合成NDVI资料，通过非监督分类的方法进行分类，最后使用辅助数据进行精细的分类后处理。

3）MODIS土地覆盖数据产品中国子集，数据名称为MODIS；说明：MODIS中国区域土地覆盖数据由全球覆盖数据直接裁剪得到。

4）由马里兰大学生产的基于AVHRR数据的全球土地覆盖数据中国子集，数据名称为UMd；说明：UMd基于AVHRR数据的5 个波段及NDVI数据经过重新组合建议数据矩阵，用分类树的方法进行了全球土地覆盖分类工作。

其目的是希望建立一个比过去数据更高精度的数据。

分类系统很大程度上采用了IGBP 的分类方案。

算法：决策树。

5）由中国科学院组织实施的中国2000年1：10万土地覆盖数据，对其进行合并、矢栅转换（面积最大法），最后得到全国幅1km的土地利用数据产品，数据名称为WESTDC。

采用中科院资源环境分类系统。