基于1∶5万地形图的历史土地利用重建及其时空演变分析——以梅江流域为例

冯莹莹; 胡茂川; 谭学志; 刘丙军

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2022D031

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于1∶5万地形图的历史土地利用重建及其时空演变分析——以梅江流域为例

研究论文 | 更新时间：2023-11-01

- 基于1∶5万地形图的历史土地利用重建及其时空演变分析——以梅江流域为例
- The reconstruction and spatial-temporal analysis of historical land use based on 1∶50 000 topographic map—A case study of the Mei River Basin
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2023年62卷第2期页码：104-112
- 作者机构：
  
  1.中山大学土木工程学院，广东珠海 519082
  2.中山大学水资源与环境研究中心，广东广州 510275
  3.广东省华南地区水安全调控工程技术研究中心，广东广州 510275
- 作者简介：
  
  冯莹莹（1998年生），女；研究方向：水文水资源；E-mail：fung7@mail2.sysu.edu.cn
  胡茂川（1986年生），男；研究方向：水资源与水环境；E-mail：hu-maochuan@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52179029;51879289);广东省基础与应用基础研究基金联合基金;重点项目(2019B1515120052);广州市水务科技项目(GZSWKJ-2020-2)
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2022D031
  中图分类号： K992
- 纸质出版日期：2023-03-25，
  
  网络出版日期：2022-11-07，
  
  收稿日期：2022-05-30，
  
  录用日期：2022-07-10
扫描看全文
冯莹莹,胡茂川,谭学志等.基于1∶5万地形图的历史土地利用重建及其时空演变分析[J].中山大学学报(自然科学版),2023,62(02):104-112.

FENG Yingying,HU Maochuan,TAN Xuezhi,et al.The reconstruction and spatial-temporal analysis of historical land use based on 1∶50 000 topographic map —A case study of the Mei River Basin[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2023,62(02):104-112.
冯莹莹,胡茂川,谭学志等.基于1∶5万地形图的历史土地利用重建及其时空演变分析[J].中山大学学报(自然科学版),2023,62(02):104-112. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2022D031.

FENG Yingying,HU Maochuan,TAN Xuezhi,et al.The reconstruction and spatial-temporal analysis of historical land use based on 1∶50 000 topographic map —A case study of the Mei River Basin[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2023,62(02):104-112. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2022D031.

摘要

重建历史时期土地利用对研究地表覆盖长期变化具有重要意义。为了解历史土地利用演变过程，本文采用1930年1∶5万军事地形图，基于一套集配准-校验-重构-修正一体的自动化程度高的历史地图重构技术，重建梅江流域土地利用格局。在此基础上，通过1930年、1980年和2020年的土地利用数据，计算土地利用转移矩阵与景观格局指数，并采用移动窗口法分析该流域的土地利用与景观格局的时空演变特征。结果表明，军事地形图经过历史地图重建模型配准、误差控制和数字化后，可用于土地利用变化等相关研究。1930—2020年期间，随着城市化发展与大面积修建水利工程，流域内各类土地利用类型占比不断发生变化，以耕地、林草地和城乡居民用地之间的转移交换最为突出。在类型水平方面，林草地为主要的优势景观，而城乡居民用地在人类活动的影响下呈集中式发展。在景观水平方面，流域内各土地利用类型逐渐向均衡化发展，下游地区破碎化与异质性程度增幅显著。研究为历史地理要素重构提供了参考，对广东省梅江流域土地利用变化和景观格局研究具有重要意义。

Abstract

The reconstruction of historical land use has essential significance for long-term land cover change research. In an effort to better clarify the historical land use evolution， this study developed a highly automated historical map reconstruction technique based on a 1∶50 000 military topographic map of 1930. Specifically， we integrated alignment， calibration， reconstruction， and correction for reconstructing the land use pattern of the Mei River Basin. The study adopted the land use transition matrix， landscape pattern index， and moving window method for analyzing spatial-temporal changes in watershed landscape patterns based on the land use data in 1930，1980， and 2020. The results showed that military topographic maps could be applied to related research on land use change after the acceptable registration， error control， and digitization of the historical map reconstruction model. With the urbanization and the construction of large-scale water conservancy projects， the proportion of land use types constantly changed， while the transfer and exchange of cultivated land， forest and grassland， and urban-rural land were quite prominent between 1930 and 2020. At the class level， forest and grassland were the dominant landscape but the urban-rural land developed intensively under the influence of human activities. In terms of the landscape level， land use distribution had gradually developed equally and the fragmentation and heterogeneity had increased significantly in the downstream areas. This study provided a reference for the reconstruction of historical and geographical elements， and had great significance for the land use change and landscape pattern of the Mei River Basin in Guangdong Province.

关键词

历史土地利用重构历史地图GIS技术景观格局

Keywords

historical land usereconstructionhistorical mapsGIS techniquelandscape pattern

references

邓发晖，2018.《中国大陆五万分之一地图集成》研究——兼论中国近代以来的军事测绘（1903~1945）［D］.上海：上海交通大学.

方修琦，赵琬一，张成鹏，等，2020.全球历史LUCC数据集数据可靠性的评估方法及评估案例［J］.中国科学：地球科学，50（7）：1009-1020.

高文龙，苏腾飞，张圣微，等，2020.矿区地物分类及土地利用/覆盖变化动态监测——以海流兔流域为例［J］.国土资源遥感，32（3）：232-239.

何凡能，李美娇，杨帆，2019.近70年来中国历史时期土地利用/覆被变化研究的主要进展［J］.中国历史地理论丛，34（4）：5-16.

刘根林，闫冰，赵东升，等，2022.2003-2018年瑞兴于地区土地利用景观格局时空演变及驱动因素［J］.水土保持研究，29（3）：235-243.

刘世梁，安南南，侯笑云，等，2018.澜沧江下游景观破碎化时空动态及成因分析［J］.生态环境学报，27（7）：1351-1358.

梅昭容，李云驹，康翔，等，2019.基于移动窗口分析法的矿区景观格局时空演变研究［J］.国土资源遥感，31（4）：60-68.

唐霞，冯起，2015.黑河流域历史时期土地利用变化及其驱动机制研究进展［J］.水土保持研究，22（3）：336-340+348.

万智巍，邵海雁，廖富强，等，2020.基于1：5万地形图的民国时期县域土地利用全要素重建——以江西省清江县为例［J］.中国历史地理论丛，35（4）：32-42.

汪爱华，张树清，张柏，2003.三江平原沼泽湿地景观空间格局变化［J］.生态学报，23（2）：237-243.

杨帆，何凡能，李美娇，等，2019.全球历史森林数据中国区域的可靠性评估［J］.地理学报，74（5）：923-934.

杨绪红，金晓斌，林忆南，等，2016.中国历史时期土地覆被数据集地理空间重建进展评述［J］.地理科学进展，35（2）：159-172.

张金茜，巩杰，马学成，等，2018.基于GeoDA的甘肃白龙江流域景观破碎化空间关联性［J］.生态学杂志，37（5）：1476-1483.

张学儒，周杰，李梦梅，2020.基于土地利用格局重建的区域生境质量时空变化分析［J］.地理学报，75（1）：160-178.

张正栋，2005.韩江上游县级土地利用/覆盖时空变化分析——以梅江区为例［J］.水土保持研究，12（2）：57-60+64.

朱振杰，杨子博，刘丙军，2020.城市化驱动下流溪河流域土地利用与景观格局时空演变分析［J］.人民珠江，41（9）：11-18+31.

FEDDEMA J， OLESON K， BONAN G， et al，2005. A comparison of a GCM response to historical anthropogenic land cover change and model sensitivity to uncertainty in present-day land cover representations［J］. Climate Dynamics，25（6）：581-609.

GE Y W， ZHANG K， YANG X D， et al，2020. Pollen-vegetation/land use relationships in southeastern China： Complexity and applicability for paleoenvironmental reconstruction［J］. Ecological Indicators，116（C）：106523.

LIU C， ZHANG F， JOHNSON V C， et al， 2021. Spatio-temporal variation of oasis landscape pattern in arid area： Human or natural driving？［J］. Ecological Indicators， 125（1）：107495.

LIU L W， CHEN X R， CHEN W X， et al，2020. Identifying the impact of landscape pattern on ecosystem services in the middle reaches of the Yangtze River urban agglomerations， China ［J］. International Journal of Environmental Research and Public Health，17 （14）：5063.

LUO P P， TAKARA K， APIP， et al，2014. Reconstruction assessment of historical land use： A case study in the Kamo River basin， Kyoto， Japan［J］. Computers and Geosciences，63：106-115.

YANG H F， ZHONG X N， DENG S Q， et al，2022. Impact of LUCC on landscape pattern in the Yangtze River Basin during 2001-2019［J］. Ecological Informatics，69：101631.

YANG Y Y， ZHANG S W， YANG J C， et al，2014. A review of historical reconstruction methods of land use/land cover［J］. Journal of Geographical Sciences，24（04）：746-766.

ZOU L I， WANG J Y， BAI M D，2022. Assessing spatial-temporal heterogeneity of China’s landscape fragmentation in 1980-2020［J］. Ecological Indicators，136：108654.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

有限区间上标准正交周期样条小波基的构造

东江河岸带各区段景观格局对水体恢复的影响

基于DWT的多尺度分块变采样率压缩感知图像重构算法

深圳福田与香港米埔红树林群落分布与景观格局比较