基于遥感的黄浦江沿岸土地利用时空演化特征分析

引用本文

冯永玖, 韩震. 基于遥感的黄浦江沿岸土地利用时空演化特征分析[J]. 国土资源遥感, 2010,22(2): 91-96
FENG Yong-jiu, HAN Zhen. Remote Sensing Based Spatio-temporal Evolution of Land Use Pattern in Huangpu River Coast[J]. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES,2010,22(2): 91-96 复制到剪切板

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《国土资源遥感》编辑部

基于遥感的黄浦江沿岸土地利用时空演化特征分析

冯永玖, 韩震

上海海洋大学海洋科学学院,上海 201306

第一作者简介: 冯永玖(1981-),男,博士,讲师,从事遥感与GIS、土地利用变化、地学信息模型研究。

收稿日期: 2009-10-10

基金: 教育部科学技术研究重点项目(编号: 209047)、上海市科学技术委员会重点项目(编号: 08230510700)以及上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金(编号: SSC09018)联合资助

摘要

以上海市1992年和2008年的TM/ETM⁺卫星影像为基础,在GIS技术的支持下,选择黄浦江沿岸东西分别宽5 km的范围,并以上海市内外环线分割整个沿岸成为4个子区域,利用遥感监督分类方法获取土地利用图。采用土地利用动态度、强度和相对变化率等指标进行定量描述,结合GIS图形空间分析功能绘制新增建设用地图,进而从定性和定量两个方面分析了黄浦江沿岸土地利用的时间演化和空间格局。研究表明,1992~2008年黄浦江沿岸建设用地大量增长,园林用地微量上升,耕地骤减; 外环外南部土地利用变化强度较大,东部区域土地利用动态度和强度大于整体平均水平。

关键词: 土地利用变化; 遥感; 时空演化; 黄浦江沿岸

中图分类号:TP79 文献标志码:A 文章编号:1001-070X(2010)02-0091-06

Remote Sensing Based Spatio-temporal Evolution of Land Use Pattern in Huangpu River Coast

FENG Yong-jiu, HAN Zhen

College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China

Abstract

Land use and cover changes are remarkably characterized by the temporal evolution and spatial differences. Comprehensive studies of these characteristics are very important for understanding the structure of land use and the trend of urbanization. With the support of the remote sensing and geographical information system (GIS) techniques, the authors incised a width of 5km along the Huangpu River coast as the study area from the Landsat TM/ETM⁺ images of Shanghai in 1992 and 2008. Moreover, for a comparative analysis, the study area was segmented into four sub-areas with the inner and exterior ring roads of Shanghai City. The two images were classified by using the minimum distance classifier in Envi 4.2 to map the land use. Several indexes, such as land use dynamic degree, intensity and relative change rate, were calculated to describe the land use changes. With the spatial analysis functions for the graphic in a GIS environment, newly increased built-up area were mapped to qualitatively analyze the spatio-temporal evolution of land use in Huangpu River coast. This study has demonstrated that the built-up area was greatly increased, the gardened area was slightly raised, and the cultivated land was drastically decreased in Huangpu River coast form 1992 to 2008. At the same time, the land use dynamic degree and the intensity of the eastern area were larger than the indexes of the average values of the whole Huangpu River coast.

Keyword: Land use change; Remote sensing; Spatio-temporal evolution; Huangpu River coast

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0 引言

作为全球环境变化的关键组成部分, 土地利用/覆盖变化(LUCC)已成为国际国内的热点问题^{[1, 2]}。随着土地利用变化研究的深入, 其数据获取手段和研究方法都得到了极大丰富^[3]。在数据获取方面, 传统的统计或实地调查方式耗费大量时间和财力, 存在空间定位准确度差、数据不一致性等问题, 导致数据可信度低^{[4, 5]}, 无法满足大范围土地资源的勘察。卫星遥感能够及时提供多时相、多光谱分辨率和多空间分辨率的地面影像, 对影像进行准确解译即可获取土地利用覆盖地图^{[6, 7]}, 获取的数据可在GIS环境下进行空间分析, 获取更多有用信息。

黄浦江岸线为上海城市发展的中轴线, 整个城市的土地开发利用由该轴线扩散和延伸。本文以黄浦江沿岸东西分别宽5 km的范围为例, 以城市环线将其划分为若干子区域, 研究其土地利用变化的时间演化和空间分异特征。研究表明, 系统地分析黄浦江沿岸土地利用时空格局, 对于认识该区域甚至整个上海市土地利用结构和城市化趋势均具有重要意义。

1 研究方法及研究区域

1.1 研究方法

(1)土地利用动态度(K)。单一土地利用类型动态度表征特定时间范围内, 研究区某种土地利用类型的数量变化情况, 即

$K = \begin{matrix} \frac{L U_{t_{2}} - L U_{t_{1}}}{L U_{t_{1}}} \end{matrix} \times \begin{matrix} \frac{1}{t_{2} - t_{1}} \end{matrix} \times 100 %$ (1)

式中, L $\begin{matrix} U_{t_{1}} \end{matrix}$ 、L $\begin{matrix} U_{t_{2}} \end{matrix}$ 分别为研究起始时间及结束时间某种土地利用类型的数量; t₂-t₁为研究时段长^{[8, 9]}。

(2)综合土地利用动态度(LC)^[8]。

$LC = \begin{matrix} [\frac{\overset{n}{\sum_{i = 1}} |Δ L U_{i - j} |}{2 \overset{n}{\sum_{i = 1}} ΔL U_{i}}] \end{matrix} \times \begin{matrix} \frac{1}{t_{2} - t_{1}} \end{matrix} \times 100 %$ (2)

式中, LU_i为监测起始时间第i类土地利用类型面积; Δ LU_i-j为监测时段内第i类土地利用类型转为非i类土地利用类型面积(j表示非i类); t₂-t₁为监测时段长度。

(3)土地利用变化强度(I)。

$I = \begin{matrix} \frac{L U_{t_{2}} - L U_{t_{1}}}{TLUA} \end{matrix} \times \begin{matrix} \frac{1}{t_{2} - t_{1}} \end{matrix} \times 100 %$ (3)

式中, TLUA为研究单元土地总面积, 其余指标含义与式(1)相同。

(4)土地利用相对变化率(R)。土地利用变化存在着显著的区域差异, 可以用各区域某种土地利用类型相对变化率来表征^[8], 即

$R = \begin{matrix} [\frac{L U_{t_{2}}}{L U_{t_{1}}}] \end{matrix} / \begin{matrix} [\frac{TL U_{t_{2}}}{TL U_{t_{1}}}] \end{matrix} \times 100 %$ (4)

式中, TL $\begin{matrix} U_{t_{1}} \end{matrix}$ 、TL $\begin{matrix} U_{t_{2}} \end{matrix}$ 分别为整个研究区特定土地利用类型在研究起始及结束时间的面积。若R> 1, 则表示该区域某种土地利用类型变化较全区域大^[8]。

1.2 研究区域与技术路线

1.2.1 研究区域

黄浦江源自太湖和淀山湖, 位于上海市境内, 流经青浦、松江、闵行等上海市郊区, 下游贯穿于上海市区, 将上海市区分为浦西与浦东两部分, 全长113.4 km。近20 a, 尤其是浦东开放开发以来, 上海处于加速工业化和城市化的发展阶段, 先进装备制造业、重化工业及现代服务业持续增长, 城市化水平不断提高, 上海的城市建设已由沿苏州河的发展转向了黄浦江两岸的综合开发。本研究所指的黄浦江西起竖潦泾(横潦泾与大泖港汇合处)、东至吴淞口(黄浦江与长江汇合处), 全长81.83 km。

1.2.2 研究数据

研究数据主要为Landsat TM 1992年7月18日和Landsat ETM⁺ 2008年3月24日的两组遥感影像, 辅以上海市行政区域、道路和河流的矢量地图。经过几何纠正、配准的两期影像, 误差小于0.7个像元。以黄浦江河流中心线为基准, 在ArcMap环境下以5 km的距离生成缓冲区, 利用此缓冲区在Envi 4.2环境下裁切得到研究区域(如图1), 总面积684.56 km², 其中水域面积42.05 km²。进一步以上海市内环线和外环线为边界, 将研究区域裁切为4个部分, 供区域比较分析使用, 这4个区域分别是: 内环内、内外环之间、外环外北(部)和外环外南(部), 如图1(c)所示。

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	图1 黄浦江沿岸土地利用遥感分类图Fig.1 Land use maps classified from remote sensing images in Huangpu River Coast

在上述影像内均匀选取较为纯净的区域作为训练样本, 利用Envi 4.2的最小距离法进行监督分类, 类别为建设用地、水域、园林用地(包括城市绿地、菜园、果园等)和耕地。以上海市2008年土地利用图作为验证分类精度的基准, 得到2008年分类精度为81.5%, 总体上满足研究要求。

在GIS环境下对上述分类结果进行面积统计, 分别得到1992年和2008年黄浦江沿岸土地利用情况, 如表1所示。在后续计算中, 涉及浦西、浦东分区的面积时, 扣除黄浦江域的面积, 只保留内陆水域面积; 16 a间水域面积变化甚微, 可认为保持原面积不变。

表1 1992~2008年黄浦江沿岸土地利用情况 Tab.1 Land use changes of Huangpu River Coast from 1992 to 2008(hm²)

1.2.3 技术方案

研究方案基于遥感和GIS技术, 包括3个方面的内容, 分别是数据处理、指标计算和结论分析(如图2)。

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	图2 土地利用时空演化研究技术方案Fig.2 Flow chart of the study on spatio-temporal evolution of land use pattern

首先进行数据处理, 对获取的TM/ETM⁺遥感影像进行几何纠正、配准, 辅以GIS手段生成缓冲区, 即研究区, 从而得到研究区域的遥感影像库, 并通过GIS方法获取各种土地类型的面积, 生成属性数据库; 然后, 以土地利用评价理论和方法为基础, 计算相应的单一动态度、综合动态度、强度和相对变化率, 并绘制新增建设用地分布图和指标雷达图; 最后, 分析土地利用的时间演化趋势和空间分布格局, 进一步从驱动因素等方面分析其原因。

2 黄浦江沿岸土地利用时空特征

2.1 时间演化分析

分别计算黄浦江沿岸总体区域和4个分区域, 以及其相应的浦西和浦东分区的土地利用指标(表2), 可研究其数量、动态度、变化强度、相对变化率等特征, 其中相对变化率指标基于的整体面积是本研究中黄浦江沿岸全域。

表2 黄浦江沿岸土地利用动态度、变化强度及区域差异指数 Tab.2 Land use dynamic velocity, intensity and regional differences in Huangpu River Coast(%)

(1)总体上, 黄浦江沿岸建设用地剧增, 耕地锐减。1992年黄浦江沿岸建设用地面积比例为26.34%, 土地利用主要构成为建设用地和耕地, 占总面积比例为81.57%; 而2008年建设用地占70.20%, 土地利用主要构成则为建设用地和园林用地, 占总面积比例为86.87%。1992~2008年, 建设用地增长显著, 动态度为10.41%, 变化强度为2.74%; 园林用地微弱增加, 耕地数量显著减少。

(2)内环内区域土地利用变化甚微。上海内环线以内, 尤其是沿黄浦江沿岸1992年初已是高度城市化区域, 其城市化率到达81.37%, 2008年则为88.81%, 建设用地动态度为0.57%, 变化强度为0.46%, 园林用地则从4.67%降低为4.17%, 而耕地在该区域则全部转化其他类型的土地。

(3)内外环之间的区域土地利用变化显著。1992~2008年间, 建设用地面积比例从38.89%上升到83.23%, 动态度为7.13%, 变化强度为2.77%; 园林用地变化甚微, 而耕地锐减。

(4)外环外北部土地利用变化较大, 南部变化显著。1992~2008年, 北部建设用地面积比例从55.69%增加到76.94%, 动态度为7.02%, 变化强度为2.58%; 南部建设用地从4.99%上升为56.73%, 动态度为64.84%, 变化强度为3.23%。北部园林用地微量增加, 而南部园林用地增加显著。1992年北部耕地占38.24%, 到2008年则全部转化为其他用地, 动态度为-6.17%, 变化强度为-3.20%; 南部耕地则从71.88%降低到13.33%, 动态度为-5.09%, 变化强度为-3.66%。

2.2 空间差异分析

2.2.1 新增建设用地的空间格局

以遥感分类数据为基础, 利用两期分类土地利用图叠加, 得到1992~2008年新增的建设用地图(如图3)。为显示方便, 将4个分区域的新增建设用地图均进行了重采样, 图中空间尺度不一致。

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	图3 黄浦江沿岸新增建设用地(1992~2008)Fig.3 Added built-up areas in Huangpu River Coast from 1992 to 2008

图3表明, 黄浦江沿岸新增建设用地存在以下特点: ①内环内区域新增建设用地浦东部分占绝对优势, 为该区域新增面积的85.49%, 浦西部分的东南部和北部均有少量增加; ②内外环之间区域新增建设用地主要出现在浦东部分, 占该区域新增面积的79.13%, 这是由于内外环之间浦东部分非建设用地面积较大, 并且开发力度大, 是双重作用的结果; ③外环外北新增建设用地1 248.66 hm², 其中浦东部分新增877.14 hm², 占新增面积的70.25%; 外环外北浦西部分是宝山区行政中心所在地, 20世纪90年代初期已有一定程度的开发, 而浦东部分则以耕地为主, 浦东开放之后才进行大规模的开发, 因此其新增建设用地面积在外环外北区域中占有优势; ④外环外南部新增建设用地面积较大, 较为均衡地分布在浦西和浦东两个子区域, 其中浦西新增面积为46.29%, 而浦东占53.71%; 但是由于1992年浦东子区域建设用地面积仅为1.45 km², 因此其土地利用强度要远大于浦西子区域。总体上看, 新增建设用地分布呈现向浦东区域和外环外南部偏移的趋势。

2.2.2 土地利用变化的方向性

(1)空间分异增强。1992年以来, 子区域内各类型用地面积序列(以10 km²为单位测算)的方差和标准差变化显著, 其中建设用地从1992年的15.09和3.88, 大幅上升为2008年的64.56和8.03; 而耕地从60.95和7.81, 降低到2.17和1.47; 园林用地方差和标准差呈上升态势, 由于其面积所占比例较小, 上升幅度不显著。整体来看, 各子区域间土地利用空间差异增强。

(2)以上面测算的土地利用动态度、综合动态度、变化强度和相对变化率4种指标为基础, 绘制其雷达图(如图4), 可以进一步分析各子区域的土地利用空间差异。

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	图4(1) 4种土地利用指标的雷达图Fig.4(1) Radar-graphs of the four land use indexes in Huangpu River Coast

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	图4(2) 4种土地利用指标的雷达图Fig.4(2) Radar-graphs of the four land use indexes in Huangpu River Coast

图4(a)显示, 各子区域农业用地的单一动态度差异并不明显, 而建设用地的单一动态度呈现显著的区域差异, 其中浦东区域明显高于浦西区域, 尤其外环外南部浦东区域单一动态度达到了356.56%, 远高于其他区域。在综合动态度方面(图4(b)), 黄浦江沿岸整体为1.64%, 越靠近市中心区, 则其综合动态度越低, 均大于黄浦江沿岸区域整体平均水平。在变化强度方面(图4(c)), 耕地类型均呈负值, 其中内环内区域开发强度最低, 而外环外区域开发强度最高; 建设用地类型呈距离市中心近的区域强度低、而远离市中心的区域和浦东区域强度高的格局, 其中外环外北部浦东区域变化强度最高, 达到4.29%。此外, 以黄浦江沿岸整体区域为基础, 测算了各子区域的相对变化率(图4(d)), 黄浦江沿岸浦西区域、内环内区域、内外环之间浦西区域以及外环外北浦西区域均小于黄浦江沿岸整体平均水平; 黄浦沿岸浦东区域、内外环之间浦东区域、外环外北浦东区域、以及外环外南部区域均高于整体平均水平; 尤其外环外南部浦东区域, 其差异程度达到2 178.14%, 远远大于整体水平和其他区域。

3 结论

从1992~2008年黄浦江沿岸土地利用变化趋势来看, 以区位优势、地形环境和政府调控导向为主。作为上海城市开发的中轴线, 黄浦江沿岸必然承载城市化和土地利用向纵深方向的推进; 而浦东的土地开发利用, 是国家政策调控的必然结果。

(1)遥感和GIS作为获取及处理地表信息的重要技术, 能够实现各种土地类型的区分、数量获取以及各种叠加显示分析, 能够很客观地反映土地利用变化及其时空格局的真实情况。

(2)从遥感获取的数据及GIS技术分析显示, 1992~2008年黄浦江沿岸建设用地大量增长、园林用地微量上升、而耕地骤减。

(3)自上海市中心到外环线以外, 黄浦江沿岸的土地利用连续且变化强度较大, 是一种高密度的连续蔓延模式。

(4)黄浦江沿岸土地利用有向东延伸开发的趋势。浦东新区建区以来, 在迅速聚集资金、技术和信息的同时, 加速了土地利用变化的进程, 包括整个黄浦江东岸多个行政区在内的区域已成为上海现代化建设的缩影。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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摘　要：在全球环境变化研究中，土地利用和土地覆被动态越来越被认为是一个关键而迫切的研究课题，依据覆盖中国1990年代末期5a时间间隔的陆地卫星数据资料，研究了土地利用变化的特征和空间分布规律，依据土地利用动态度的概念，在1km格网土地利用变化数据基础上，根据区域近期土地利用动态特点与社会，自然环境综合特征，设计了全国土地利用动态区划图，揭示了土地利用变化过程的空间格局，总体上，传统农作区（包括黄淮海平原，长江三角洲地区和四川盆地等）城镇居民建设用地的扩张侵占了大面积的耕地，而北方农牧交错带与西北绿洲农业区由于生产条件，经济利益和气候变化等方面的原因，耕地开垦现象最为突出，国家退耕还林还草政策的实施效果在局部地区有所体现，但截至2000年，尚未对土地覆被变化产生区域性的影响，此5a期间森林砍伐现象依然比较严峻，本项研究，实现了中国现代土地利用动态区域单元的划分，揭示了中国现代土地利用变化的时间－空间属性并为其特征分析提供了区域格局框架，该项研究是地理科学对研究对象的“空间格局”与“时间过程”特征进行集成研究，揭示研究对象“变化过程的格局”，“以及格局的变化过程”的一次有益的尝试。

... 0 引言作为全球环境变化的关键组成部分,土地利用/覆盖变化(LUCC)已成为国际国内的热点问题^[1,2] ...

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刘盛和, 吴传钧, 沈洪泉. 基于GIS的北京城市土地利用扩展模式[J]. 地理学报, 2002, 55(4): 407-416.

Based on the land use maps of Beijing in 1982, 1992 and 1997, its spatial and temporal process of urban land use growth was analyzed through spatial clustering and historical morphological approaches. The growth intensity index （GII）, was employed instead of growth speed to describe the spatial differentiation of urban land use growth. Assisted by spatial analysis techniques of GIS, the average GIIs per year （AGIIPY） of 155 communes or towns during 1982～1992 and 1992～1997 were calculated and then classified through the Natural Breaks method, and the spatial differentiation maps of urban land use growth in Beijing during 1982～1992 and 1992～1997 were made. This paper found: （1） Industrial land is the most important element of urban land use growth in Beijing, and its contribution rate is on the increase, which is different from the general Western urban growth model driven by residential expansion. Since 1982, the industrial land had been keeping expanded at the average rate of 24～25 km 2 per year. It is extraordinary high especially during the 1992～1997 period, while that of residential land and urban land use dropped by 59% and 24%, to 3 4 km 2 per year and 29 8 km 2 per year respectively. Thus, the contribution rate of industrial land to urban land use growth increased from 64 91% in 1982～1992 to 80 67% in 1992～1997. （2） The spatial pattern of urban land use growth in Beijing was in distinct concentric sprawl. With the growth centers’ gradual shift from the inner to outside, the new added urban land use were increased in distinct concentric zones and continually encroached upon the green spaces among the central mass and those “dispersed constellations”. The total area of green spaces for isolating built up areas in General Plan of Beijing, was 314 km 2 in 1958, reduced to 260 km 2 in 1983 and 160 km 2 in 1993. The concentric sprawl pattern seriously destroyed the spatial structure of “dispersed constellations” designed by the General Plan of Beijing, and also badly worsened the regional ecological environment. （3） The growth axes of urban land use in the southern and eastern part of Beijing had stepped into their decline period. The southern and eastern part of Beijing is located in the North China Plain and have advantages in urban development space, economic and transport communication, etc., so that they are determined as the main urban development areas and direction by the latest General Plan （1991～2010）. But this paper found, the two major growth axes of urban land use along the Beijing Tian Jin and Beijing Shen Zhen highways in the southern and eastern part of Beijing, had stepped into their decline period during 1992～1997. Their AGIIPY decreased from 1 63 and 1 58 during 1982～1992 to 0 86 and 0 67 respectively, and the spatial growth pattern have also switched from vigorous axial expansion to fill in among axes.

采用GIS空间分析技术,对1982～1997年期间北京城市土地利用扩展的时空过程进行空间聚类和历史形态分析。证实工业用地的高速外向扩展是北京城市土地利用规模“超常膨胀”的主要原因。

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CBERS-02B CCD data can be used for land use monitor at macro scale based on general data quality test. It is important to consider automatic classification method because larger region and shorter period required compared to normal monitor project. The purpose of that study is to establish a method for land use macro monitor based on CBERS-02B CCD data. Pixel based and object based classification method were tested, the result shows that two automatic classification methods are practical and 80% overall classification accuracy were obtained.

China Land Surveying & Planning Institute, Beijing 100035, china

研究了基于CBERS-02B星数据的土地利用/覆被类型监测方法，综合评价了基于像素分类法和面向对象法的应用精度和效果。结果表明，基于像素分类法和面向对象分类法分类精度基本可满足土地宏观监测精度精度，在保证影像质量和训练样本质量情况下，分类精度可达到 80% 以上，研究成果可为土地利用宏观监测提供技术参考。

... 随着土地利用变化研究的深入,其数据获取手段和研究方法都得到了极大丰富^[3] ...

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徐美, 黄诗峰, 黄绚. 遥感用于土地利用变化动态监测中的若干问题探讨[J]. 遥感技术与应用, 2000, 15(4): 252-255.

Remote sensing and GIS have been widely used in dynamic detection of land use changes, which have been commonly recognized by many peoples. Because the land use and land cover are very complex, we meet many problems in land use detection by remote sensing. In this paper, we mainly discuss several key problems in actual applications of remote sensing technology to land use changes detecting effectively, such as the special relations between land use and land cover, selection and handling of images, comparing and synthesizing of several different means, participating of much knowledge in many other sides and so on. If those problems can be well resolved, the precision can be well improved to much extent, and the result may be better.

利用遥感与地理信息系统技术进行土地资源调查和动态变化监测已为人们所共识。由于土地利用与土地覆盖的复杂性,利用遥感技术进行土地利用变化动态监测时,遇到了许多具体问题。从应用的角度出发,重点在土地利用与土地覆盖的关系、影像的选择与处理、动态监测方法的选定与综合及其它多方面知识的参与等几个方面进行了探讨。这些问题的解决,将会在很大程度上提高土地利用变化监测的精度。

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高志强, 刘纪远, 庄大方. 基于遥感和GIS的中国土地利用/土地覆盖的现状研究[J]. 遥感学报, 1999, 3(2): 134-138.

Based on the used degree index of land resources and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), the present situations of Chinese land use/land cover were analyzed with modeling methods. The conclusions are that the Chinese present la nd cover situation reflects the development and the used level of the Chinese l and used degree index value 202. From the limited value 400 of land used degree index, Chinese land resources have reached the half of its used limited value; i n the eastern China, the land is mainly covered with cultivated land type and th e degree of land use is high; in the western China, the land is mainly covered with unused land type and the degree of land use is low. The relations exist be tween the distribution of Chinese NDVI and the distribution of Chinese vegetatio n types. The distribution of Chinese NDVI is a reflection of the distributive co ndition of Chinese precipitation and temperature. The areas covered with agricul tural vegetation type are almostly situated in the eastern China, and the value of land used degree index is high in this area.

通过利用土地利用程度指数和植被指数等指标,采用GIS工具和数学模型方法,对中国土地利用/土地覆盖的现状进行分析,结论为：中国现有土地覆盖状况代表着中国总的土地利用程度指数为202的一种开发利用水平。从土地利用程度指数极限为400看,中国土地资源总的开发程度仅达开发极限的一半；东部湿润区以耕地型覆盖为主,开发利用程度高；西北地区以未利用土地覆盖型为主,土地利用程度低。中国植被指数值的大小分布同中国植被类型分布密切相关,其值大小分布也反映了中国水热的空间分布格局。

... 卫星遥感能够及时提供多时相、多光谱分辨率和多空间分辨率的地面影像,对影像进行准确解译即可获取土地利用覆盖地图^[6,7],获取的数据可在GIS环境下进行空间分析,获取更多有用信息 ...

2002

0.0

洪军, 江南, 于雪英. 上海市土地利用时空变化及驱动力分析[J]. 国土资源遥感, 2002(3): 58-61.

With the support of GIS technique, the land use information was obtained by interpreting the remote sensing images in 1985 and 2000, and the spatial process of the study area in the past 15 years was revealed. Then, based on the historical data, the human factor was employed to analyze the driving force. Some conclusions can be drawn: (a) the land use pattern is between the agriculture land use class and the urban land use class, and the general transformation characteristics are from the non-urban land use type to the urban land use type; (b)under the favorable policy formulated by the central and local governments, the main driving forces can play an important role in the land use change in Shanghai City.

土地利用/土地覆被变化(LUCC)是全球变化研究的重要组成部分,是人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式。本文基于不同时期的遥感数据,获取不同时段的土地覆盖信息,通过空间信息分析,对上海市15a(1985～2000年)土地利用变化进行分析,揭示了土地利用变化的定量时空特征,分析了土地利用数量变化特征。在综合分析的基础上,探讨了上海市土地利用变化的驱动机制。

1999

0.0

王秀兰, 包玉海. 土地利用动态变化研究方法探讨[J]. 地理科学进展, 1999 , 18(1): 81-87.

From the respect of the meaning and the researching contents of land use and cover change, the methods for land use change were analyzed. Further, the methods of establishing land use dynamic change model were mainly introduced. These models include land resources quantity change model, land resources environmental quality change model, land use degree change model, land use change regional diversity model, land use spatial change model and land requirement forecasting model.

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。

... t₂-t₁为研究时段长^[8,9] ...

... (2)综合土地利用动态度(LC)^[8] ...

... 土地利用变化存在着显著的区域差异,可以用各区域某种土地利用类型相对变化率来表征^[8],即 ...

... 1,则表示该区域某种土地利用类型变化较全区域大^[8] ...

2009

0.0

渠爱雪, 卞正富, 朱传耿, 等. 徐州城区土地利用变化过程与格局[J]. 地理研究, 2009, 28(1): 97-108.

Both rapid urbanization and industry conversion based on the life cycle of resource have great effects on the land use change and pattern of mining cities. So, land use change in mining cities was a special process strongly affected by the human-land relationship. Therefore, based on LANDSAT TM remote sensing images in 1987, 1994, 2000, 2003, 2007, and on maps of urban land use status in 1994 and 2003, database was established on land use of the mining city--Xuzhou urban area. Then features on the process and pattern of land use change were disclosed by using quantitative change models such as dynamic degree, intensity, LUD, LUC and spatial analysis methods including gravity center changes, interpolation analysis, spatial differentiation and fan analysis. Further, the mechanism of land use change was analyzed. Results show that: (1) Farmland keeping reducing and built-up land keeping increasing was the main characteristic of the land use change. Therefore, on one hand, we should meet the need of rapid urban land expansion, on the other hand we should strengthen arable land protection. (2) The spatial distribution of built-up area expansion showed the step character from separated patch increasing, radial infill expansion to allometric expansion and double-center evolution. Further study should be done on the time-space pattern of land use in mining cities. (3) Land use change resulted from several factors. Natural conditions will take effect a long time. Mineral resources were always playing an important role in the shape and the evolution of land use. Economic factors, such as industrialization, urbanization and adjustment of industrial structure, were the leading force of the land use structure evolution. Under this background, city spatial planning, especially the rational planning of the industrial zones, economic development zones and the new city zones were the important force of built-up expansion evolution. Transportation, especially rapid transit network was a strong traction force of land use changes. (4) Land use pattern was affected by the distribution of the mineral resources and spatial pattern evolution of mining city land was affected by the life cycle of mineral resources. Mineral resources together with natural conditions and economic factors always had great effects on mining city land use. As mineral resources exhausted, adjustment of land use structure should be speeded up in mining cities. (5) Methods need to be improved for further study on the characteristics and the mechanisms of mining cities.

基于1994、2003年的土地利用现状图,1987、1994、2000、2003和2007年5个时相的Landsat TM遥感影像,构建了矿业城市徐州的城区土地利用时空变化数据库,以此为基础,采用动态度、强度、开发度、耗减度等数量变化模型及重心模型、插值分析、各向异性和扇形分析等空间分析方法,揭示了徐州城区土地利用变化过程与格局特征,并对其驱动力进行分析。研究表明:耕地的减少和建设用地的增加是研究区土地利用变化的总体特征;矿产资源的分布影响城市用地格局,资源生命周期影响城市用地格局演化;城市建设用地扩展空间异性逐步增强,并呈现出阶段性演化特征;研究区土地利用格局及其演化是自然条件、矿产资源、经济因素、城市规划、交通等多因素综合作用的结果。

... t₂-t₁为研究时段长^[8,9] ...