【《黄河流域土地覆被时空动态变化分析案例》3700字】

PAGEPAGE10黄河流域土地覆被时空动态变化分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u15615黄河流域土地覆被时空动态变化分析案例 134191.1黄河流域土地覆被类型的空间分布格局 177791.2黄河流域土地覆被类型及面积的动态变化格局 2157201.2.1土地覆被数据结构 283661.2.2土地覆被变化幅度分析 3209371.2.3土地覆被动态度 466261.2.4土地覆被变化转移矩阵 5109571.2.5土地覆被综合动态度 71.1黄河流域土地覆被类型的空间分布格局利用ArcGIS对黄河流域土地覆被信息进行提取，得到1980、1990、2000、2010、2020年5个时期的土地覆被空间分布图（图3）。从图中信息我们可以得出，黄河流域内土地覆被以草地、林地和农田为主，草地分布的面积最大，其次为农田和林地，而城镇建设用地和水体分布的区域面积则是最小的，具体表现出如下空间分布格局：通过图中对比可以看出，草地分布范围最广，主要集中在黄河上中游地区，分布于内蒙古、宁夏等地区，50年来草地面积变化不大；农田分布极不均匀，主要分布在流域中南部地区；林地主要分布在东南部地区，分布也较为分散；水体类型用地零星地分布在黄河流域各个部分；城镇建设用地主要分布在黄河流域中下游地区；未利用土地等其他类型用地则大多分布在西北部地区。黄河流域上游海拔较高，土地覆被也以草地为主，在海拔稍低的地方有少量的农田分布；黄河流域中游地区，海拔在1000—2000m之间，分布有大量的林地以及农田；黄河下游地区，海拔较低，在500m以下，土地覆被以农田为主。图31980-2020年黄河流域土地覆被图1.2黄河流域土地覆被类型及面积的动态变化格局1.2.1土地覆被数据结构土地覆被数据结构是指某一类型的土地覆被在研究区域的总面积中的占比，反映的是一定时期内一定区域的土地覆被状况，从表1中我们可以得到，黄河流域内土地覆被以草地、林地和农田为主，三种地类约占总面积的90%。研究时间段中黄河流域的草地覆被程度是最高的，是黄河流域内的主要用地类型，且在1980—2020年间，草地覆被程度基本上呈现增加的趋势；未利用土地则基本处于一直降低的趋势；林地、农田、水体以及建设用地则在50年间呈波动趋势，有增有减。表1土地覆被数据结构分类198019902000面积(Km²)占比(%)面积(Km²)占比(%)面积(Km²)占比(%)林地103474.4111.0292931.9211.7092377.3711.63草地381882.4948.06396851.3949.94395768.2749.81农田208661.4326.26222490.2628.00226911.6828.56水体22909.492.8816160.942.0315344.601.93城镇建设用地15538.451.965004.960.635741.360.72未利用土地62071.857.8161166.597.7058462.777.36分类20102020面积(Km²)占比(%)面积(Km²)占比(%)林地94647.5411.91102124.7712.85草地402831.5650.70404801.0050.94农田213119.8326.82206859.4226.03水体15927.132.008452.771.06城镇建设用地8361.251.0519532.742.46未利用土地59718.757.5252837.366.651.2.2土地覆被变化幅度分析黄河流域内各种土地覆被类型的面积分布差异比较大，因此直接对面积变化差异进行比较分析没有可比性，而土地覆被变化幅度是指某一地类的面积变化，反映的是不同地类在一定研究时间段内在土地总量上的变化。所以我们采用土地覆被变化幅度来对各种土地覆被类型的变化百分比进行比较分析。通过表2的分析我们可以发现，50年间总变化幅度最大的土地覆被类型是水体用地类型，呈负增长趋势，减少了61.10%；其次是城镇建设用地，变化幅度为25.71%；变化幅度最小的土地覆被类型是农田类型，变化幅度为-0.86%；林地的变化幅度也不大，为-1.30%；草地在50年呈增长趋势，变化幅度为6.00%；其他未利用土地呈减少趋势，减少了14.88%。从各个时间段和土地覆被类型来进行分析，草地面积的变化幅度在-0.27%到1.92%之间，其中只有1990-2000年草地面积呈减少趋势，且只减少了0.27%，其余年份均呈增长趋势。林地面积变化幅度在-10.19%—7.90%之间，在1980—2000年呈减少趋势，2000—2020年呈增长趋势，说明从2000年开始，黄河流域内的林地得到了有效的保护以及恢复。农田面积变化幅度在-6.08%—6.63%之间，且在1980-2000年呈增长趋势，2000—2020年呈减少趋势，这说明从2000年以来，我国在黄河流域实行的退耕还林还草政策有了明显的效果。水体面积的变化幅度在-46.93%—1.80%之间，只在2000—2010年呈增长趋势，增长了1.80%，其余时间段黄河流域的水体一直呈减少趋势，且减少较大。城镇建设用地的面积变化幅度处于-67.79%—131.61%之间，只在1980—1990年呈减少趋势，减少了67.79%，其余时间段黄河流域的城镇建设用地一直呈增长趋势，且增长很大，这说明在黄河流域地区城镇化建设不断推进，城镇面积不断增加。表2土地覆被变化幅度分类1980—1990(%)1990—2000(%)2000—2010(%)2010—2020(%)1980—2020(%)林地-10.19-0.602.467.90-1.30草地1.92-0.271.790.496.00农田6.631.99-6.08-2.94-0.86水体-29.46-5.051.80-46.93-61.10城镇建设用地-67.7914.7145.63131.6125.71未利用土地-1.46-4.422.15-11.52-14.881.2.3土地覆被动态度土地覆被动态度是指在一段时间内某一地类的面积变化速度。与土地覆被变化幅度不同的是，土地覆被变化幅度表示的是土地覆被的变化程度[29]，而土地覆被动态度是反应的土地覆被变化的速率。从表3中可以得到，1980—2020年农田和林地的增长率几乎为0；草地和城镇建设用地都呈增长趋势，其中增长速率最高的是城镇建设用地，增长率为0.64%/年；水体和未利用土地都呈负增长趋势，其中水体负增长速率最高，为-1.58%/年。其中林地在1990—2010年间的动态度变化较小，在1980—1990年最大；草地和农田的土地覆被动态度在整个研究时段内都处于比较稳定的状态；水体在1990—2010年间的动态度变化较小，在2010—2020年期间土地覆被动态度最大，为-4.64%/年；城镇用地的土地覆被动态度较大，在2010—2020年期间土地覆被动态度最大，为11.36%/年。表3土地覆被动态度分类土地覆被动态度(%/年）1980-19901990-20002000-20102010-20201980—2020林地-1.02-0.060.250.79-0.03草地0.39-0.030.180.050.15农田0.660.20-0.61-0.29-0.02水体-2.95-0.510.38-4.69-1.58城镇建设用地-6.781.474.5611.360.64未利用土地-0.15-0.440.21-1.15-0.371.2.4土地覆被变化转移矩阵土地覆被变化转移矩阵可清晰表示出各种不同的土地覆被类型间，土地类型的转换情况、土地类型的转移去向比率。通过表4可以得出，在1980—1990年期间，土地覆被类型转出面积最大的是草地，71166.51km2转移为草地以外的用地，转移比例为18.64%；城镇建设用地有80.91%的面积转出，转出面积为12572.84km2；水体转移面积最小，转出面积为11118.02km2。其中有20.21%的农田转移成草地，占农田转出面积的82.69%。有66.96%的城镇建设用地转移成农田，占城镇建设用地转出面积的82.75%。有10.83%的草地转移成农田，占草地转出面积的58.14%。因此，1980—1990年黄河流域内土地转移特征为：以农田转移为草地，城镇建设用地转移为农田，草地转为农田为主。表41980-1990年土地覆被转移矩阵1990\1980农田(Km²)林地(Km²)草地(Km²)未利用土地(Km²)城镇建设用地(Km²)水体(Km²)农田157667.628131.4341371.581527.7710404.593364.28林地5785.3372785.2013299.26456.63204.83392.68草地42166.9321590.56310715.9814600.201716.616031.13未利用土地1072.13661.4613222.3244858.76131.891208.02城镇建设用地1220.01138.89498.6061.952965.60119.90水体749.39162.872772.76568.54112.9111791.47通过表5可以得出，在1990—2000年期间，土地覆被类型转出面积最大的是草地，17994.46km2转移为草地以外的用地，转移比例为4.53%；其他未利用土地有16.57%的面积转出，转出面积为10137.81km2；城镇建设用地转移面积最小，为348.72km2。农田转移比例最小，为2.06%。其中有14.61%的未利用土地转移成草地，占未利用土地转出面积的88.15%。有4.11%的林地转移成草地，占林地转出面积的81.62%。因此，1990—2000年黄河流域内土地转移特征为：以林地和未利用土地转移为草地为主，城镇建设用地几乎无转出为次要特征。表51990-2000年土地覆被转移矩阵2000\1990农田(Km²)林地(Km²)草地(Km²)未利用土地(Km²)城镇建设用地(Km²)水体(Km²)农田217895.97496.606725.57565.54141.891088.12林地230.8188370.613497.17219.8220.9837.97草地2760.773815.92378856.938936.78174.861221.01未利用土地358.71197.846444.7951028.787.99424.66城镇建设用地946.2418.9882.9319.984656.2416.99水体297.7631.971244.00395.681.0013370.20通过表6可以得出，在2000—2010年期间，土地覆被类型转出面积即比例最大的是农田，16965.29km2转移为农田以外的用地，转移比例为7.48%；城镇建设用地转移面积，为55.95km2；林地转出比例最小，为0.79%。其中有5.42%的农田转移成草地，占农田转出面积的72.47%。草地有0.66%的面积转移成未利用土地，占转出面积的37.16%，有0.55%的面积转移成农田，占转出面积的31.16%。因此，2000—2010年黄河流域内土地转移特征为：以农田转移为草地，草地转移为农田和未利用土地为主，城镇建设用地和水体几乎无转出为次要特征。表62000-2010年土地覆被转移矩阵2010\2000农田(Km²)林地(Km²)草地(Km²)未利用土地(Km²)城镇建设用地(Km²)水体(Km²)农田209948.39116.912195.23369.7028.98460.63林地1651.6791641.961259.9871.942.0017.99草地12295.07459.63388722.961019.1811.99322.74未利用土地246.8026.982617.8956738.161.0087.93城镇建设用地1930.4470.94541.56101.925685.4130.97水体841.3258.95430.65161.879.9914424.35通过表7可以得出，在2010—2020年期间，土地覆被类型转出面积最大的是草地，127376.78km2转移为草地以外的用地，转移比例为31.60%；水体有75.03%的面积转出，转出面积为11914.52km2；城镇建设用地的转移面积最小，为4270.07km2。其中有35.23%的林地转移成草地，占林地转出面积的80.58%。有54.87%的未利用土地转移成草地，占未利用土地转出面积的81.44%。有25.73%的农田转移成草地，占农田转出面积的66.18%。有47.83%的水体转移成草地，占水体转出面积的61.75%。有31.01%的城镇建设用地转移成农田，占城镇建设用地转出面积的64.64%。因此，2010—2020年黄河流域内土地转移特征为：林地、未利用土地、农田和水体转移为草地，城镇建设用地转移为农田，草地转移为农田，城镇用地大量增加，大部分由农田转化而来。表72010-2020年土地覆被转移矩阵2020\2010农田(Km²)林地(Km²)草地(Km²)未利用土地(Km²)城镇建设用地(Km²)水体(Km²)农田130336.387116.45608